变电站站控层服务协议CMS的应用研究

为了实现变电站站控层通信核心技术MMS（制造报文规范）的国产替代,国家电网公司制定了变电站二次系统CMS（通信报文规范）,但未给出具体应用实现方案。因此,为推动CMS协议的应用和变电站核心技术的自主可控研究,提出一种在自主可控新一代嵌入式保护装置上实现CMS协议应用的解决方案,阐述了方案具体的程序实现方法,包括编解码实现、通信结构实现、CMS与MMS兼容性应用以及通信安全等,通过服务一致性测试和代码健壮性测试验证了方案的可行性。方案已在自主可控新一代产品平台中得到应用。     

面向服务端的变电站自主可控站控层服务协议一致性测试技术

变电站二次系统通信报文规范（CMS）协议定义了将IEC 61850标准中抽象通信服务接口直接映射到传输控制协议/网际协议（TCP/IP）进行数据交换的方法,实现了对制造报文规范（MMS）的替代。为了实现变电站二次系统CMS协议的推广应用,需要开展一致性测试。在深入理解二次系统CMS协议编码规则的基础上,分析了其与MMS的区别,面向扩展服务设计了测试用例,提出了基于协议插件的二次系统CMS协议一致性测试方法。基于所提一致性测试方法,开发了一致性测试工具,并将其应用于自主可控变电站二次设备出厂验收,提升了一致性测试效率,保证了一致性测试的准确性与可靠性。     

关于改进天津白庙变电站站控层网络结构的研究

变电站自动化是一项提高变电站安全、稳定和可靠运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能的一项技术措施。站控层网络结构是变电站综合自动化的关键。本文分析了天津白庙变电站自动化系统中站控层网络结构存在的问题,同时从该站的实际情况出发给出了四种改进方案,并对这四种方案的优缺点进行了详细的分析比较。最后,经过讨论得出了适合该变电站的最佳改进方案。     

关于改进天津白庙变电站站控层网络结构的探讨

变电站自动化是一项提高变电站安全、稳定和可靠运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能的一项技术措施。站控层网络结构是变电站综合自动化的关键。本文分析了天津白庙变电站自动化系统中站控层网络结构存在的问题,同时从该站的实际情况出发给出了四种改进方案,并对这四种方案的优缺点进行了详细的分析比较。最后,经过讨论得出了适合该变电站的最佳改进方案。     

关于改进天津白庙变电站站控层网络结构的研究

变电站自动化是一项提高变电站安全,稳定和可靠运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能的一项技术措施.站控层网络结构是变电站综合自动化的关键.本文分析了天津白庙变电站自动化系统中站控层网络结构存在的问题,同时从该站的实际情况出发给出了四种改进方案,并对这四种方案的优缺点进行了详细的分析比较.最后,经过讨论得出了适合该变电站的最佳改进方案.     

基于站控层GOOSE的站域控制实现方案

提出并实现了基于站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)的站域控制系统。该系统由间隔层装置、监控子系统和站域控制子系统3部分构成,实现了智能变电站内的备用电源自动投入(简称备自投)、过负荷联切、过负荷闭锁等站域控制功能,并利用已有的双冗余站控层网络传输GOOSE报文,有效提高了站域控制动作的实时性,可替代现已使用的各种备自投、过负荷联切等装置和系统,已在多个智能变电站中得到应用。     

变电站通信系统的对象建模和抽象服务实现

IEC 61850是新一代变电站的网络通信标准。文章侧重于研究基于IEC 61850通信系统的对象模型和抽象服务实现,分析了变电站通信网络IEC 61850的体系结构及其IED分层对象模型,建立了基于UML的IED对象模型,同时也讨论了ACSI,实现了ACSI服务向MMS的映射,建立了ACSI代码库。最后,设计并实现了测试系统,分析了测试结果。对象模型和抽象服务的研究为实现变电站通信系统的互操作性和可扩展性提供了依据。     

基于IEC 62351的安全通信对站控层通信性能的影响

随着电力系统的智能化、网络化水平不断提高,基于IEC 61850标准协议的变电站自动化系统得到了广泛的应用,然而IEC 61850标准协议并不包含特定的安全措施,存在一定的安全隐患。IEC 62351标准的提出从理论上为变电站自动化系统提供了安全通信的解决方案,由公共设施通信协议体系(UCA)用户协会组织的2017国际互操作全面验证了IEC 62351标准在IEC 61850站控层通信层面的可用性,但是互操作中并未对通信性能开展相关测试。文中基于已具备IEC 62351安全通信能力的服务端和客户端设备,构建通信测试系统,分别在安全通信和非安全通信两种模式下,对站控层通信中各类制造报文规范(MMS)服务的实时响应性能进行对比测试,分析安全通信对站控层通信性能的影响,为IEC 62351标准在变电站自动化领域中的实际应用提供有效的数据支撑和理论指导。     

基于IEC61850标准的变电站站控层双网通信的实现

结合变电站应用实践,针对IEC 61850变电站基于双星形网络架构的站控层网络,详细介绍了几种双网通信方案的技术细节,比较与分析了各种方案的利弊,给出了各种方案的适用条件,并提出了一种兼顾可靠性与运行性能、切实可行的站控层双网通信方案。     

站控层采用IEC 61850通信的“木桶效应”分析

本文针对目前IEC 61850协议在变电站站控层通信实施中遇到的通信异常现象,通过构建IEC 61850通信的最小化模型,详细分析变电站站控层通信采用IEC 61850规约产生的"木桶效应",结合数字化变电站上云变现场原始资料,进一步分析现场站控层的通信报文和网络流量以及装置网卡状态等,并在此基础上提出通信优化处理方案。上云变现场站控层实施该方案后,站控层的报文流量达到更合理的范围,整个站控层通信架构中的各个单元模块能配合更高效,且现场站控层通信长期稳定运行,从而验证方案的正确性和有效性。     

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。     

数字化变电站站控层系统关键技术研究

分析了数字化变电站站控层系统的几个关键技术,如抽象通信服务接口．变电站自动化系统的抽象建模．变电站配置语言和支持对象的实时数据库,并研究了具体实现方法,这些关键技术必将促进数字化变电站站控层系统的长足发展。     

智能变电站站控层设备监测系统设计及应用

针对变电站无人值守环境下智能变电站站控层设备缺乏全面有效监测手段的问题,设计了一套站控层设备监测系统。系统对站控层设备硬件、软件和核心业务进程进行实时状态监测,提出了一种周期动态变化轮询策略,使用图形可视化方式展示监测数据。对监测数据进行故障分析和智能告警,通过告警直传上送调度主站,实现远方和本地对站控层设备健康状态的全面掌握和故障预判。最后给出了该系统在工程实施中的部署方式和应用效果。     

基于站控层 GOOSE站域控制原理的跨电压联切研究与实践

针对智能变电站存在中压电源线路并网,为防止电源线路非同期并网,需在高压线路故障跳闸时联切中压电源线路的情况,研究利用智能变电站站控层GOOSE站域控制原理设计智能变电站高压线路故障联切不同电压线路方案,并在变电站实际使用,实际运行效果良好.     

智能电子设备站控层通信报文调试系统的研发

文章提出了一套新型的智能电子设备通信报文调试方案:在不影响变电站站控层网络控制系统主站与运行间隔智能电子设备之间正常通信的前提下,基于IEC60870-103规约和IEC61850标准开发了一套通信报文调试系统,该系统能够完全模拟智能电子设备在开入量状态变位、自检异常以及跳闸动作情况下与站控层控制系统之间的无缝链接,使得高效并且准确地进行智能电子设备通信报文传输的调试工作得以实现。现场应用结果表明了该方案的正确性、可行性和安全性。     

变电站视频监控系统设计研究

我们常需对电力系统进行监视和控制,在计算机尚未普及的时期是采用测量仪表监视,并利用一些执行机构进行控制。现在电力系统对控制系统功能要求是多方面的。其复杂程度决定于应用领域。介绍了变电站视频监控系统的关键技术,功能要求,结合实例—泊头和唐山局视频监控系统对比分析监控系统的设计方案的优点与不足,最后提出无人值班变电站视频监控系统总体设计方案。     

变电站程序化操作及远动装置执行

介绍了变电站程序化操作的概念和主要思想,即执行预先定义的程序化操作逻辑的方式,来完成变电站内日常的倒闸操作。通过比较当前程序化操作在站控层执行和间隔层执行的2种主要实现方式,并结合110kV变电站工程实例,叙述了在监控后台定义程序化操作逻辑,远动装置中执行顺控操作的方案及该方案优点。最后,对程序化变电站在今后的开发和工程实施中值得关注的问题和需要努力的方向做了简单归纳。     

智能变电站基于站控层GOOSE输入输出的备自投装置研制

分析了目前备自投装置开关量输入输出的两种方式,在此基础上,综合考虑实时性和成本效益,提出了一种基于站控层GOOSE方式实现开关量输入输出方案,将站控层MMS与GOOSE双网合一,以站控层GOOSE方式采集变电站全站实时开关量信息、开出跳合闸命令,实现备自投功能。结合工程实践介绍了分段备自投的实现过程,并详述了备自投装置实现站控层GOOSE收发的关键技术,给出了备自投装置动作性能指标。保证备自投实时性的同时简化了变电站备自投装置的网络架构,有效降低了变电站的建设成本。研制的备自投装置目前在多个智能变电站运行效果良好。     

智能变电站站控层测试技术研究与应用

根据智能变电站一体化监控系统功能及应用情况,设计了智能变电站站控层测试系统架构,对测试系统架构各功能模块及信息交互过程进行了分析。然后对智能变电站站控层测试技术进行了深入研究,分别围绕站控层数据交互测试技术、监控主机测试技术及远动功能测试技术进行研究,创新性地提出了测试策略可配置、通信报文可订制、交互行为可控的站控层数据交互测试方法,监控主机信息闭环测试方法,基于取代服务的电力远动装置测试方法。为了验证提出的测试技术方案可行性,通过软件技术实现了具有上述技术特征的测试系统,含保护测控信息仿真系统及调控主站仿真系统。最后经工程应用实践,智能变电站站控层测试技术提高了测试效率,并保证了测试结果的可靠性。     

变电站站用电改造设计与设备选型

变电站站用电改造的关键是设计思路和设备选型,在火龙岗变电站低压开关柜的改造中主要举措是:将BSL-10型低压配电屏更换成GCK-G型低压开关柜;运用PLC可编程控制计算器;采用新型框架式断路器。此外还实现了一系列保护措施。