数字化变电站智能测控设备的一种测量方案研究

随着符合IEC 61850的全数字化变电站技术的应用和过程层设备的出现,原来间隔层智能测控设备的数据采集功能下放到过程层,测量的算法仍在间隔层设备实现,符合IEC60044-8和IEC 61850-9的合并单元直接输出固定采样间隔的采样序列给间隔层测控设备.面对全新的数据接口和其带来的相应问题,仍要满足测量精度指标的要求,对测控设备的测量功能提出了一种实用的新方案,从理论分析和仿真实验的角度验证了其正确性,并应用于实际系统中.     

基于IEC 61850-9-1标准的模拟合并单元的设计

IEC61850标准将变电站系统划分为变电站层、间隔层和过程层,并规范了过程层与间隔层的通信方式。根据IEC61850标准描述的采样值传输服务模型及IEC60044-7/8标准定义的合并单元模型,设计遵循IEC61850-9-1通信方式,能够采集传统电磁式互感器模拟信号的合并单元,功能得到验证。     

500kV变电站遵循IEC61850标准统一建模

500 kV桂林变电站的间隔层、变电站层全部遵循IEC61850标准统一建模.500 kV桂林变电站采用Ps6000+变电站自动化系统,通过IEC61850通信协议实现变电站层对间隔层数据的监视和控制.该工程除了直流屏等少数不具备网络通信能力的装置外,整个系统取消了规约转换器,各智能设备间完全采用IEC61850规约通信;远动通信服务器对间隔层IEC61850通信使用双网热备用模式,而后台监控则实现了双网双工;各测控装置的间隔层联闭锁则基于GOOSE组播数据共享而实现.     

基于IEC 61850的变电站模拟采样值以太网通信

IEC 61850标准通过特定通信服务映射(SCSM)规范模拟采样值(SAV)在变电站过程层与间隔层间的通信,并定义了两种SCSM:基于IEC 61850-9-1标准的单向多路点对点特定服务映射和基于IEC 61850-9-2标准的过程总线特定服务映射。从采样值的通信协议栈、服务映射和工程应用的角度详细比较分析了以上两种标准,并为解决以上两种标准在可行性与灵活性间的矛盾,结合IEC61850-9-2LE标准给出了一种面向间隔功能、通过预配置采样值控制块实现采样值传输模型灵活定义的映射方案,可实现采样值数据通道面向工程实际灵活配置,同时避免了制造报文规范(MMS)映射的实现困难。     

智能变电站PMU装置研究

同步相量测量装置(PMU)已广泛应用于中国电网.智能变电站过程层设备与间隔层设备的信息交互对PMU提出了新的要求.介绍智能变电站PMU应实现的基本功能、符合IEC 61850标准的PMU建模、采样值报文解析、时间同步、MMS服务及信息共享的内容,给出智能变电站内PMU的实现方法和应用方案,并提出完善IEC 61850的建议,为智能电网PMU装置的应用提供参考.     

数字化变电站单向数据传输设备设计

IEC61850标准将变电站系统划分为变电站层、间隔层、过程层,并规范了过程层与间隔层的通信方式.为提高信息传输的可靠性,降低建设成本,利用过程层、间隔层之间数据的单向性及以太网物理层芯片DP83849IF,设计开发一种单输入多输出的数据传输设备,替换由一个过程层装置向多个间隔层装置发送采样值使用的交换机.测试结果表明误码率和传输延迟指标满足当前变电站建设的需求.     

基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现

采样测量值的数字化传输是实现变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要部分。分析了IEC 61850标准定义的采样值传输抽象模型，基于IEC 61850-9-1定义的合并单元，以变压器差动保护所需采样值为研究对象，对采样值传输模型进行具体合理构建，并实现此模型在通信堆栈的映射，揭示了标准中抽象模型与具体映射之间的内在统一关联。     

基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现

采样测量值的数字化传输是实现变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要部分。分析了IEC 61850标准定义的采样值传输抽象模型，基于IEC 61850-9-1定义的合并单元，以变压器差动保护所需采样值为研究对象，对采样值传输模型进行具体合理构建，并实现此模型在通信堆栈的映射，揭示了标准中抽象模型与具体映射之间的内在统一关联。     

云广特高压工程控制系统功能分布研究

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共享,并实现一次设备智能化、二次设备网络化。在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、间隔层、站控层三层网络体系结构。各层间及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用。间隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能。以GOOSE方式网络化实现10 kV     

基于IEC 61850标准的新型集中式IED

基于IEC 61850标准的变电站自动化是一种必然趋势。站级总线、过程总线的应用对间隔层智能电子设备(IED)网络接口的实时性、可靠性有很高要求,且数量众多的间隔层IED使变电站网络接线复杂。计算机技术的快速发展使硬件的集成度越来越高,可靠性大幅度提升,间隔层设备将会向集成一体化方向发展,使设计理念为面向变电站整体功能,有利于控制、保护功能的协调并大幅度减少IED数量。提出了一种遵循IEC 61850标准的间隔层新型集中式IED方案,在1台新型集中式IED上实现多台IED所完成的功能,分析研究了其硬件方案、软件结构及内部信息交换方式等关键技术,为实施基于IEC 61850标准的变电站自动化系统提供了一种新的解决方案。     

IEC 61850-9-2标准下合并单元信息模型及其映射的实现

IEC 61850-9-2标准规定了间隔层和过程层之间通信的特定通信服务映射,规范了采样值的网络传输方式。为了符合该标准,设计了合并单元的服务器模型及其采样值模型。采用多路广播采样值传输通信服务(SendMSVMessage),将采样值模型服务映射到以太网链路层,实现了对合并单元采样值的传输。经实验证明,合并单元发出的采样值符合IEC 61850-9-2标准。     

分阶段实现数字化变电站系统的工程方案

IEC 61850标准解决了不同厂家智能电子设备（IED）间的互操作问题,符合IEC 61850标准的数字化变电站则简化了变电站一次设备和二次设备的设计,但过程层和间隔层的通信技术及智能化一次设备尚不成熟。文中列举并分析了数字化变电站实施所面临的若干问题,针对现阶段的实际情况,提出分阶段实现数字化变电站系统的工程方案,以及过程层网络系统通信方案。     

借鉴IEC 61850功能分层的保护装置的设计

借鉴IEC 61850功能分层结构,将保护装置各功能模块划分为映射的过程层和映射的间隔层,映射层之间采用以太网通信。由于实现了与IEC 61850功能分层类似的结构和相同的通信网络标准,保护装置既能在现有变电站自动化系统下具有较好的性能,又可以通过与IEC 61850各功能层的直接互联运行在IEC 61850标准的变电站自动化系统中。详细阐述了该类保护装置的硬件设计方法和实现形式,并以电容器保护装置为例,初步建立了装置的IEC 61850设备模型。     

智能变电站保护测控装置

智能变电站分为系统层和设备层,系统层实现数字化变电站站控层的功能;设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成,实现数字化变电站过程层和间隔层的功能.智能组件是智能变电站一、二次设备融合的产物.保护测控装置作为智能组件的一部分面向间隔层.智能设备采用TEC61850标准建立对象模型;在进行装置程序设计时,可以利用IEC61850模块化思想和面向对象技术,采用PLC可编程组态技术生成装置程序;网络通信的可靠性通过选择高可靠性的网络拓扑及冗余技术来保证.论述了装置建模、功能块(FB)和逻辑节点(LN)的设计、网络结构和关键技术、配置工具和配置过程、虚端子、装置的测试等技术.     

基于IEC61850规约的500kV变电站继电保护与故障信息处理系统

IEC61850规约是当前电力系统自动化的热门研究课题,但在超高压领域的实际应用还尚未普及。500kV崇左变电站在变电站层与间隔层通信规约上首次全站使用IEC61850规约,所涉及的应用系统包括监控系统、远动系统以及继电保护与录波信息处理系统。基于IEC61850规约的继电保护信息处理系统采用总线式通信网络结构,间隔层与设备层之间采用不同的通信模块,间隔层与站控采用统一的IEC61850规约,具有统一性与开放性的特点。     

基于IEC 61850的分布式母线保护方案

智能变电站是智能电网的关键组成部分,而基于IEC 61850的分布式母线保护研究与应用对于保障变电站的安全可靠运行具有重要意义.分析了IEC 61850的分层控制体系结构,提出了分布式母线保护的实现方案.基于IEC 61850的信息模型结构,研究了分布式母线保护设备的建模过程与方法.针对IEC 61850体系下过程层与间隔层的以太网通信网络,分析研究了分布式保护的采样值传输和通用面向对象变电站事件(GOOSE)传输实现方案.     

基于IEC61850的数字化变电站开关设备接口装置

针对传统变电站开关设备控制的数字化改造,提出了一种基于IEC61850的开关设备接口装置,实现数字化变电站过程层的相关功能.介绍了接口装置的整体结构与运行原理,说明了各组成部分的功能与硬件实现方法,重点论述了间隔层非IEC61850的保护控制设备与接口装置PLC之间实现IEC61850标准通信的,方法.装置以PLC取代断路器控制回路的操作箱单元,以嵌入式技术实现通信单元和规约转换,通过规约转换器以IEC61850标准与间隔层设备无缝连接,可实时接收遥控、保护命令并完成开关的分合闸控制,上传开关设备状态及就地操作参数.     

基于IEC 6 1850的变电站间隔层保护监控设备硬件设计框架

依据IEC 61850标准构建了变电站自动化系统各逻辑接口到物理接口的映射模型,提出了基于分布式信息处理模式的变电站间隔层保护监控设备硬件框架,以高压线路间隔为例,阐述了该设备内部插件的功能分配情况。文章还构造了由新型保护监控硬件设备组成的间隔层局域网,对该网络的负荷及延时进行了模拟计算和分析,结果表明,新型结构的保护监控设备能够满足变电站间隔层局域网的通信实时性要求,具有可行性。     

数字化开关间隔测控装置的研制

为了适应数字化变电站中一次设备智能化的技术要求,从硬件和软件两方面设计了一种符合IEC 61850标准的数字化开关间隔测控装置.重点描叙了CPU板、模拟量采集板、DI/DO板的设计,同时阐述了基于MMS的IEC 61850-8-1通信、GOOSE通信等功能的实现.装置已通过第三方型式试验和IEC 61850规约一致性试验.     

基于IEC61850的数字化变电站互操作试验

针对IEC61850标准建立了一套验证互操作的平台,对某220 kV数字化变电站进行了互操作试验.介绍了互操作试验的基本原则,主要是对基于IEC61850标准应用层面进行互操作.对过程层与间隔层、间隔层之间及间隔层与变电站层之间的通信进行了互操作试验,列出了互操作试验的方案表.以国内2家保护生产设备厂的产品做了互操作试验(常规四遥、过程层与间隔层通信、保护装置互操作等试验),测试结果表明.试验设备多数功能已能正确实现互操作.