基于GMRP的变电站过程层网络分析与实现

对GM RP协议和IEC61850标准进行研究,以离散事件仿真技术为基础设计完成一种基于GM RP协议的专用智能变电站仿真测试系统。该系统克服了通用网络仿真工具在基于IEC61850协议的智能变电站GOOSE网络模块、GM RP协议实现困难,智能变电站网络仿真需要较高专业技能等不足。通过对基于GMRP协议和 VLAN技术应用下过程层网络数据传输过程的模拟,对运行在各种环境的数据传输进行了分析,论证了该测试平台的可用性以及采用GM RP技术对数据传输进行过滤的可行性。     

基于IEC61850的线路保护装置的设计

IEC 61850标准日后必将会成为变电站到控制中心的唯一通信协议,然而目前变电站自动化系统依旧使用各种基于传统规约(如CDT、IEC 103、IEC 104等)的设备,因而保证私有协议转换到IEC 61850标准就是个急需解决的难题.本文以基于IEC 103的线路保护装置为例来实现互操作性,首先介绍了IEC 61850标准的对象建模技术、抽象通信服务接口、特殊通信服务映射以及MMS通信协议.其次,重点研究和分析了基于IEC 61850标准的线路保护装置的信息建模方法和配置文档的研究以及IEC 103规约到IEC 61850标准的映射.最后,通过IEDScout测试软件对互操作性进行测试,结果符合要求,即使基于103的装置支持IEC 61850标准.     

基于SM2-SM3的IEC 61850通信报文加密算法

本文针对IEC 61850协议报文存在的安全问题,利用仿真软件模拟了IEC 61850通信过程,对其网络环境进行了重放攻击,验证了该协议的安全缺陷,为了增强报文的安全性,利用WINPCAP开发工具捕获IEC 61850数据报文,提出了一种基于SM2-SM3国密体系算法,对其报文进行了数字签名并验证,实验结果表明报文安全...     

数据通信网关机的双机切换数据同步方法

为有效杜绝数据漏发并尽可能避免数据重发,提出一种智能变电站的双机数据同步实现方法。分析双机运行模式、切换过程以及遥信数据重发漏发现象的产生原因,设计基于数据结构的传输服务协议,以保证同步数据的传输及时性,利用逐点精准同步的思想,将遥信索引、动作值及动作时间作为同步数据的必要属性,围绕IEC61850／IEC104协议通信中断的特点,设计同步数据的发送、接收及清除缓存的逻辑,实现双机切换过程中已发送成功的遥信数据不再重发、未发送成功的遥信数据不漏发。     

面向SoC的软硬件协同验证平台设计

针对SoC设计验证的实际需求,介绍一种面向SoC设计的软硬件协同验证平台。平台中软硬件模型分别在不同环境下运行,通过网络实现信息交互。硬件用硬件描述语言实现对系统事务级、RTL级的建模,软件用高级编程语言来编写,使用指令集仿真器完成对硬件的仿真。仿真过程使用不同的进程并行进行,应用进程间通信方式实现仿真器之间的信息交互。     

基于ns的局域网上网络仿真环境的构建方法

1.引言网络模拟(Network Simulation)是网络协议开发人员在设计和评测网络协议时使用的重要方法。网络模拟提供一个可重复、易控制的试验环境,并且建立和运行的费用低。网络模拟将协议实现抽象成模型(即虚拟的协议实现),并将其放在虚拟的网络环境下观察。网络仿真(Network Emulation)是在网络模拟的基础上增加和真实网络的接口,实现真实网络和虚拟网络的交互。网络仿真可以看作网络模拟器和真实协议实现的混合体。仿真器内部简化的协议实现提供了接收、处理和产生真实网络报文的能力;转化装置介于真实网络和仿真器之间、它能够将真实网络报文转换为模拟报文.也可以将模拟报文转换为真实网络报文,从而使得仿真器内部的协议     

基于IEC 61850的同步相量数据传输方法研究

目前,智能变电站同步相量测量系统仍然采用IEEE 1344规约并使用专用通道与主站进行通信,而未采用在智能变电站中普遍采用的IEC 61850标准通信,这既增加了电网建设投资,也给系统运维带来不便。针对上述问题,本文提出基于IEC 61850的同步相量数据传输方法,即将同步相量测量系统的传输方法映射到IEC 61850标准体系,并将现有的通讯服务所包含的功能在IEC 61850标准体系下找到实现的手段。首先针对高速的数据传输和快速控制提出实现方法,然后对IEC 61850服务不能完全实现的功能服务以规定的方式对功能做扩展填补缺陷。最后从统一变电站信息平台的角度,对本方案的前景进行了分析。结果表明同步相量测量系统转换到IEC 61850体系是可行的,并将为信息的联合分析提供了基础。     

符合IEC61850标准的全光交换传输环网

针对国内数字化变电站的应用需求,设计一种符合IEC61850标准的全光交换传输环网,用于连接数字化变电站内过程层和间隔层的一次和二次设备,实现这些设备间GOOSE, SMV数据业务的端到端传输,给出系统实现的关键技术,采用独特的地址查找方案实现多种类型业务的组播与隔离,通过在UDP协议中引入“有连接”的思想,使网络管理更加简单、可靠。     

基于MapleSim和LabVIEW的航天器姿态控制仿真研究

在针对航天器姿态控制的地面仿真验证中,存在建模复杂、模型保真度不高、不易部署、实时性不好等问题。参照地面气浮台实验,使用MapleSim多领域物理建模工具,建立了包括飞轮、推力器、多体动力学的航天器基座模型。将模型转换为可在LabVIEW环境下运行的C代码,部署于PXI实时仿真平台,建立了实时仿真系统,对姿态控制器进行了仿真验证。该方法采用非因果建模思想,解决了仿真中存在的问题,为系统样机模型的快速建立以及控制器的测试验证提供了新的解决方案。     

基于云计算的电网调控智能化系统建设研究

现阶段的电网调度系统拥有大量的硬件设备,云计算将硬件资源整合,可以极大地提升电网系统的数据分析能力与实时控制能力。针对传统电网调控仿真系统的不足,提出了基于云计算的电网调控智能化系统。首先,将语义网纳入一个基于云的共享平台,在分析配电网数据的基础上实现了分布式数据实时处理;然后,利用基于互联网应用和FIWARE模块驱动,整合基于IEC 61850数据模型的语义信息,实现了基于虚拟化场景的构建;最后,以网络延迟和计算时间衡量的平台性能验证了所提方案的可行性,完成了基于云计算的协同仿真,为电网调控智能化系统的下一步发展提供了参考。     

基于GOOSE的煤矿井下防越级跳闸方案研究

针对煤矿井下高压配电网络经常发生越级跳闸这一难题,分析了井下高压配电网络发生越级跳闸的原因以及目前常用的电气闭锁方案、分站集中控制方案、数字化变电站方案、光纤电流纵联差动保护方案这4种越级跳闸解决方案在应用中存在的问题;介绍了基于IEC61850标准的GOOSE报文传输协议在数据交换上的优越性,在此基础上提出了一种基于GOOSE的煤矿井下防越级跳闸方案,并以某煤矿井下高压供电线路为例,阐述了该保护方案的实现过程。基于GOOSE的煤矿井下防越级跳闸方案中下级开关只关联到其上一级,上、下级开关形成纵向关联并采用GOOSE协议传输信息,同级开关之间没有通信,提高了信息传输的实时性和可靠性。     

基于IEC61850的配网自动化系统研究

为了解决配网自动化设备之间的互操作和即插即用问题,提出了基于IEC61850的智能配电模型.按照信息分层的方法,将配网自动化系统划分为5层：主站层、馈线层、终端层、设备层、监听层.并采用面对对象的建模方法对配电自动化IED进行建模,同时使用独立于具体通信技术的抽象通信服务模型ACSI,建立遵循IEC61850标准的配网自动化通信体系系统.     

基于IEC61850城市亮化智能控制系统

为提高城市照明设施维护效率、降低维护成本及节约能源,结合国内城市照明设施管理现状,我们?提出了以IEC61850协议为基础的城市亮化智能控制系统设计方案.该方案首先介绍系统的关键技术(如参照IEC61850标准,以Vxworks为开发平台,采用Sqlite数据库及GoAheadServer等技术),其次讨论本系统的具体操作方法及通信方式,最后介绍照明设施的实时监控、监测信息的整合、传输规约以及通信网络的标准化等内容,对城市亮化设施管理水平的整体提高有一定的意义.     

基于三维仿真的输（调）水系统实时调控实现平台研究

以南水北调中线工程为例,研制基于三维仿真的输(调)水系统的实时调控实现平台。研究虚拟仿真平台的构建、海量数据的分页调度、碰撞检测、闸门建模等技术,实现场景三维可视化与漫游、二维导航图与三维场景的实时联动、基于三维场景的集成查询与显示、基于水量调度模型的调水方案的分层显示、基于水动力学模型的三维水面动态模拟和流场动态可视化、基于实时调控的闸门可视化动态仿真等功能。该平台可为南水北调中线工程运行管理决策支持系统建设提供技术支撑,并为相似工程提供借鉴。     

Ad Hoc网络中SWAN模型改进及其仿真研究

SWAN是AdHoc网络中的一种无状态网络协议,利用分布式控制算法来传递分类服务。这种QoS模型把数据业务分为两类进行不同处理,即对尽力而为的UDP和TCP业务采用速率控制的策略而对实时的UDP业务采用基于源节点的接纳控制策略。然而现有模型在路由模块采用普通的路由协议,导致了路由和对整个路径资源探测两个过程分离开来;在接纳控制模块仅仅区分了节点间的业务而没有区分相同节点间的不同业务。该文针对这一问题对现有模型的修改主要体现在两个方面:(1)在路由模块用QoS路由替换了原有普通路由协议,路由和整个路径资源探测由QoS路由完成,从而减少了实时业务等待发送时间;(2)针对SWAN首次提出了基于数据流的服务,并且在接纳控制模块进行了相应修改。最后的仿真中表明了该文的修改是有效的,提高了模型的性能。     

智能变电站GOOSE通信网实时性分析

GOOSE是IEC 61850中定义的一种通用变电站事件模型类,对于实现设备间的互操作具有重要的意义。随着符合IEC 61850的智能变电站技术的快速发展,GOOSE在智能变电站的应用也日益深入广泛。分析了GOOSE通信网的传输机制和在智能变电站中的工作方式,并采用OPNET仿真软件对GOOSE网的两种拓扑结构的实时性进行了仿真研究和对比分析。     

基于Ethernet的分布仿真实时通信技术研究

在现有Ethernet网络环境下,为了满足分布仿真系统对网络通信的要求,提出了一种面向分布仿真的实时通信协议。该协议结合TCP和UDP网络协议的优点,采用了点播和广播相结合的混合通信方式、运用了差错控制级别可调技术,实现了一种经济高效的网络数据传输。试验结果表明:使用该协议进行数据通信时,具有实时性好,可靠性高等优点。     

一种无人船动力定位跨平台实时控制模型

为了更好地将实时控制算法应用于无人船的自动导航,针对以往跨平台实时控制的数据类型不统一、通信不可靠等问题,根据日本国立水产工学研究所进行无人船水池实验的研究模式,建立一种基于用户数据报协议(UDP)的远程控制模型,该模型在服务器端使用python编写,在客户端使用Matlab/Simulink.为验证控制的实时性,在实验水池进行基于自抗扰控制技术的航向控制实船实验,同时验证所设计控制系统的实时性和控制算法的有效性.在系统测试时,采用基于RBF神经网络抗扰算法对无人船动力定位系统进行仿真,并对所设计的控制器进行稳定性分析.仿真实验结果表明,应用不同编程环境进行复杂远程控制UDP通信是平稳的,过程控制结果令人满意,为后续进行复杂无人船实船实验奠定了基础.     

基于Bayes决策的GMDSS模拟评估系统研究

针对全球海上遇险与安全系统的训练需求,开发了新一代多功能GMDSS模拟与评估系统.该系统为多种海上通信设备提供了一个综合的模拟训练平台,具有进行实时通信仿真,规范的通信操作流程演示及对操作训练进行自动评估等多种功能.首先介绍了系统的设计思想和组成功能,然后分析了系统原理与设计架构,并详细阐述基于Bayes决策的评估方法,模块化整合技术,卫星通信状态仿真模型以及系统网络通信实现机制等关键技术.经过实际使用测试表明,该系统功能完善,有较高的稳定性和可靠性.     

基于数字孪生的二次回路接线校验技术研究

目前对于变电站二次设计交付仍基于传统的图纸方式，对于图纸的校核以及现场的运维需具备专业知识的人工方式，不利于电力系统数字化技术的发展，为实现对变电站二次回路接线的智能校验，借鉴了IEC61850逻辑建模思路，提出了一种基于数字孪生的建模方案，并从变电站工程生命周期的源头-设计的角度出发，从总平面布置、到屏位布置、组屏方案以及关键的接线设计进行数字化建模，在此模型的基础上，结合工程经验将典型设计规范转化为数字化标准规则库，作为智能校核依据，以此实现对设计成品的校核，并通过对比匹配扫描站内屏柜、线缆二维码所获取的对象实例属性数据，从而达到辅助施工及后期运维的效果。通过凤凰山2号主变扩建工程模拟测试证明，采用该方法能够有效提升调试和运维人员工作效率。