数字化变电站网络通信在线故障诊断系统的设计与应用

针对基于IEC61850标准变电站自动化系统网络通信的特点,设计了变电站网络通信在线故障诊断系统.系统采用故障特征描述模型与故障分析程序分离的设计方法,动态加载故障模型,在增加故障特征描述模型时,无需修改故障分析软件.利用网络通信记录仪可记录制造报文规范(MMS)、通用面向对象的变电站(GOOSE)、采样值(SV)等信息;根据报文类型将故障模型分为MMS故障、GOOSE故障、SV故障和网络异常故障4类模型.通过工程实践表明,所设计的系统可及时发现网络的通信故障.     

基于OPNET的变电站过程层网络的仿真研究

采用交换式以太网技术应用于变电站过程层网络通信,以代替传统点对点硬线电缆连接的信息传输方式。在对交换式以太网实时性能进行分析之后,以典型500 kV变电站内的线路间隔作为研究对象,将间隔内设备按照其所完成的功能分解为IEC 61850中定义的逻辑节点,并使各逻辑节点重新组合形成过程层以太网的节点。通过对节点间交换信息的分析,对网络负载进行了分类,根据其自身的特点设计了相应传输模型和流量模型。最后利用OPNET网络仿真分析软件验证了线路间隔内过程层以太网的网络性能,仿真结果表明过程层网络通信具有可行性。     

基于OPNET的变电站过程层网络的仿真研究

采用交换式以太网技术应用于变电站过程层网络通信,以代替传统点对点硬线电缆连接的信息传输方式.在对交换式以太网实时性能进行分析之后,以典型500 kV变电站内的线路间隔作为研究对象,将间隔内设备按照其所完成的功能分解为IEC 61850中定义的逻辑节点,并使各逻辑节点重新组合形成过程层以太网的节点.通过对节点间交换信息的分析,对网络负载进行了分类,根据其自身的特点设计了相应传输模型和流量模型.最后利用OPNET网络仿真分析软件验证了线路间隔内过程层以太网的网络性能,仿真结果表明过程层网络通信具有可行性.     

智能变电站网络通信异常的分析

智能变电站网络结构分为站控层、间隔层和过程层。网络通信异常会使变电站失去监控信号或使保护装置失去保护作用。本文分析了两种网络通信故障,总结了他们产生的原因,提供了解决方法,为今后智能站的运行维护提供参考。     

变电站时钟系统同步异常的判断方法

SOE记录是分析电力系统故障的重要信息,如果变电站内时钟系统同步异常,就会导致SOE记录时间出错,影响对故障的分析判断。文中在分析调度自动化系统时钟同步实现方式的基础上,提出了一种判断变电站时钟系统同步异常的方法,即通过比对SCADA系统接收到SOE记录的时间与SOE记录自身时间的时间差,可以在第一时间发现变电站内时钟同步系统的异常。该文提出的方法已在佛山供电局调度自动化SCADA系统进行了功能实现。应用表明,该方法能够大大提高变电站时钟系统同步故障发现的及时性和故障处理效率,进一步提高时钟同步系统和变电站自动化系统的可靠性,具有很好的推广应用价值。     

基于报文解析的变电站过程层网络信息流异常保护方法

为了提高智能变电站过程层网络的通信可靠性,给出一种基于信息流的过程层网络设备异常保护方法。基于过程层网络信息流的特性分析,研究了过程层网络信息流的异常状态形成机理以及特征量,并提出了信息流异常的保护策略。进一步,基于GOOSE、SV报文的解析以及信息流量的监控,给出过程层网络信息流异常保护的判据、逻辑和整定计算方法,实现了过程层网络信息流异常告警以及网络故障隔离,并启动备用装置对故障装置进行替换,实现了事故状态的恢复。在构建智能变电站网络通信系统保护监控体系方面进行了实质性的有效探索。     

数字化变电站中网络通信黑匣子的设计与应用

结合基于IEC 61850标准的变电站自动化系统试点工程,提出IEC 61850自动化系统网络通信黑匣子的设计原理,实现对自动化系统网络通信故障全过程的追忆,为运行维护人员提供网络通信过程的可视化工具,辅助维护人员准确定位故障原因,在变电站自动化系统的联调及运行维护中发挥其重要作用。     

基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术研究

介绍了基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术。它是以IEC61850标准中的变电站自动化拓扑结构、功能层和逻辑接口、ACSI模型的基本模型规范和信息交互模型规范、公用数据属性类型中的品质要求为基础,结合VLAN、Subnet等网络技术的应用情况,对智能变电站站控层、过程层网络状态、链路结构、网络接口位置及接口信息等进行系统组态、流程化管理,以实现对站控层、过程层设备网络信息的实时、准确管理,达到对智能变电站通信故障准确定位快速查找的目的。介绍的故障定位技术,在110 kV智能变电站进行了测试应用,测试结果表明达到了故障定位快速查找和有效评估网络故障可能带来的安全风险的目的。     

智能变电站网络分析与故障录波一体化设计与实现

设计了网络分析与故障录波一体化系统.系统由5个模块组成:报文采集、解析模块通过以太网嗅探技术捕获数据包,并从中提取录波模拟量和开关量发送给故障录波模块;报文监测、记录模块对网络报文进行在线实时监测和无损记录,对变电站网络通信状态进行在线实时监测和评估;故障录波模块完成录波启动和波形记录;高精度时钟模块为各模块提供精准的绝对时标;分析站模块负责装置建模、各个模块的配置与管理、故障和报文分析以及对外通信.报文采集解析、故障启动录波、报文监测记录均采用独立CPU进行处理,保证了网络报文记录和故障录波在硬件上的独立性;报文采集和录波数据的同步处理采用同一网口的数据源,使用同一时标,在关联分析中可以通过同一时刻点对录波数据与报文数据进行分析.     

智能变电站故障过程可视化分析系统设计

针对智能变电站发生事故或异常时,单台继电保护装置存在故障分析不直观、不及时等问题,开发了一套智能变电站故障过程可视化分析系统。该系统实现了中间节点信息和故障录波信息的可视化展示,提高了分析故障原因和识别故障问题的效率,使得快速解决故障问题,确保了变电站的安全稳定运行。详细阐述了系统的设计,并结合系统的试运行情况,分析和展望了其应用前景。     

110kV大侣智能变电站自动化系统的设计与应用

本文对110kV大侣智能变电站自动化系统的设计方案进行了应用分析：①过程层采用SV＋GOOSE＋IEEE1588共网传输模式下的保护、控制、计量、录波配置方案;②采用不同原理的电子式互感器和常规互感器混合使用的线路、主变和母线差动保护应用方案;③通信时钟同步及主备切换方案;④智能变电站保护控制设备采用动态组播协议应用方...     

基于IEC61850对500kV交流变电站远动数据不刷新分析

描述了通过高速网络捕获技术截取站控层网络报文并对报文结构、数量进行分析,最终对故障准确定位。从硬件配置和IEC61850通讯逻辑两方面对500kV变电站远动数据不刷新异常分析。对其融冰小室保护信息网络进行了优化,降低了监控系统网络通讯堵塞概率,同时将远动装置对间隔层装置重新置IEC61850数据报告使能程序进行改进。     

基于就地保护测控的数字化变电站应用方案研究

针对现有数字化变电站存在的问题,从110kV凉水变实际应用出发,阐述一种基于就地保护测控的数字化变电站应用方案,将保护测控就地安装,过程层组成SV网用于故障录波和网络报文分析仪等智能设备,站控层组成MMS／GOOSE共网方式,为监控计算机等设备提供所需的信息。此方案有效解决了数据同步和保护测控装置过度依赖网络问题,同时避免了因采用电子式互感器发生数据偏差故障。     

广域保护控制系统通信网络需求分析

电力通信网是广域保护控制系统运行的基础。文章通过分析广域保护控制系统的功能和结构,明确了该系统运行需要互相交换的信息类别,各类信息的通信传送需求,以及系统单站对电力通信网的需求,为将来电力系统推广应用广域保护控制系统,组建区域过程层通信网提供参考。     

基于信息物理接口矩阵的IEC61850变电站自动化系统可靠性分析

随着电力系统通信控制网络和物理设备网络交互的加深,基于信息物理融合发展的变电站自动化系统的综合可靠性问题亟待研究。以IEC61850实际变电站自动化系统为例,基于变电站主接线建立其信息物理融合框架,在该框架下将信息层保护元件对物理层主要设备的影响进行分类,提出用信息物理接口矩阵表征故障传播类别的概率。考虑信息层的影响,建立变电站自动化系统可靠性分析方法,以实际变电站为算例进行了可靠性计算分析,验证了所提方法的正确性。结合算例进一步分析可靠性指标,结果表明信息层故障将明显增大系统的故障损失,而对系统连锁故障风险的影响相对较小。针对信息传输延时进行灵敏度分析,结果表明负荷点期望缺供电力的变化幅度随过程总线传输延迟率的增加而显著提升。     

智能变电站网络化二次系统及其在线监测研究综述

智能变电站中,常规的电气二次回路被网络结构所代替,为二次系统网络在线监测提供了契机。综述了智能变电站二次系统过程层网络拓扑结构、过程层组网、(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)网的可靠性和实时性分析、全站通信网络结构以及在此基础上建立的网络在线监测系统,分析了现有二次网络在线监测系统的不足及改进方法,指出二次网络在线监测系统的发展方向是在全站网络化信息共享的基础上,建立全景信息平台,逐步实现网络分析仪的高级功能,最终实现二次系统的在线状态监测。     

基于信息物理融合的智能变电站过程层网络异常流量检测

智能变电站过程层网络中存在的随机报文与突发报文,伴随可能的信息设备物理故障以及入侵病毒拒绝服务攻击等导致的异常流量,使得基于简单阈值的检测方法无法适用。基于信息物理融合的广义信源及基于网络演算法的通信网络流量计算模型,提出了一种基于信息物理融合和差分序列方差的新型智能变电站过程层网络异常流量检测方法。首先,基于差分序列方差的异常检测方法和流程,提出了变电站过程层流量异常隶属函数以及基于信息物理融合的参数确定方法。其次,为增加异常检测的可靠性,提出了考虑智能变电站过程层报文特点的一种攻击条件阈值以及阈值计算方法。最后,对T1-1型变电站网络进行仿真,验证了所提方法不仅能够对过程层中存在的随机和突发通用面向对象变电站事件报文进行识别,也可识别拒绝服务攻击。     

基于ER算法的智能变电站保护二次回路故障定位方法

由于智能变电站二次系统结构较于常规站发生变化,当发生二次回路通信故障时,难以确定具体故障原因及定位故障设备。文中提出一种基于证据推理(ER)算法的智能变电站保护二次回路故障定位方法,基于智能变电站配置文件,获取二次虚实回路图并完成虚实对应;然后,依据抓包技术收集站内告警信息,通过举证表的方法列出可疑元器件集合;最后,应用ER算法在可疑故障元器件集合中帮助确认故障设备,对智能变电站维护工作有着一定参考意义。