220kV西泾智能变电站二次系统的设计

简要介绍了常规变电站二次系统设计表达需求.针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出"SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光缆联系图"的智能化变电站二次施工图设计方法.SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/COOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具...     

220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究

针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出＂SV/GOOSE信息流图＋SV/GOOSE信息逻辑配置表＋装置光缆联系图＂的智能化变电站二次施工图设计方法。SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联,装置光缆联系图描述物理介质连接方法。三者结合,准确指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试。在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。     

智能变电站虚端子设计方法研究

针对智能变电站设计工程中,各设备厂家在装置模型接口标准、图纸表达方式及虚端子描述等方面存在的较多差异,经过优化,提出一种全新的虚端子设计方案,包括GOOSE信息流图、GOOSE虚端子图、GOOSE逻辑连线图、GOOSE配置表等内容,解决了智能变电站保护装置GOOSE信息无接点、无端子、无接线、设计难以表现等问题。该方案不仅能应用于保护GOOSE的设计,对智能变电站其它领域的设计(如测控联闭锁、MMS信息、SMV信息等)以及现场运行等也能起到指导和借鉴作用,同时开发了虚端子施工图设计智能软件,在设计环节中真正实现智能变电站"数字平台、信息共享"的优越性。     

智能变电站中的虚端子设计方法研究

通过介绍现阶段智能变电站虚端子设计中遇到的问题,分析目前其存在的原因,并提出新的虚端子设计方法：以一次系统接线及二次装置ICD文件为初始设计信息,通过可视化的配置工具完成二次系统的配置、虚端子的连接及装置间的逻辑接线,自动生成GOOSE、SV信息配置表,最终形成全站SCD文件CID文件。该方法既有利于虚端子设计的规范化和标准化,也有利于智能变电站的调试、扩建工作。     

智能变电站继电保护SV及GOOSE输入自动测试方法

智能变电站继电保护测试目前采用手动配置测试项目、人工检查测试结果的方式,测试效率低下且容易出现人为错误。对此,提出了一种智能变电站继电保护GOOSE及SV输入自动测试方法,该方法以SV及GOOSE输入虚端子为参照物,自动建立被测保护装置所订阅的SV及GOOSE报文数据与MMS报文数据的对应关系,解析SCD文件自动获取所订阅的SV,GOOSE报文信息并模拟发送SV,GOOSE报文,读取被测装置的MMS报文以获取被测装置对SV,GOOSE报文的处理结果 ,自动判断测试结果并形成试验报告。该方法能够实现SV及GOOSE输入的全自动测试,有效提高智能变电站继电保护测试工作的效率及质量。     

基于智能变电站SCD文件的虚端子图形化展示方法

智能变电站采用GOOSE和SV传输开入、开出和采样数据,GOOSE和SV的组播特征,使得IED之间的点对点和组网物理网络连接关系更加复杂。基于智能变电站的SCD配置文件,采用设备连接图和端子排连接图方式图形化展示SCD文件的虚端子,尤其全站SCD文件中虚端子以及虚端子连接关系,以直观、易阅读的方式展示给用户,便于智能变电站的校验,提高了智能变电站运行维护能力。介绍了基于SCD配置文件的虚端子图形化展示思路,提出了虚端子图形化设计的三要素:GOOSE信息图、虚端子图及虚端子逻辑联系表,并最终给出了虚端子图形化展示步骤。     

智能变电站二次系统施工图设计表达方法

从智能变电站二次系统的硬件结构和软件配置入手,分析了二次系统的功能分布及结构特点,研究了IEC 61850信息模型组成及软件配置的实现过程,针对二次系统设计表达的需求,提出了基于标准化虚端子的虚拟二次回路图表协同设计方法。以标准化虚端子和传统二次回路为基础,将设计图纸与IEC 61850数据模型配置结合,将隐含在信息模型中的逻辑回路以可视化图纸的形式表达出来,同时,采用网络联系图、采样值(SV)/通用面向对象变电站事件(GOOSE)信息流图、虚拟二次回路图表完整反映了各装置之间的信息连接。该设计表达有助于施工调试的运行维护人员清晰理解和掌握智能设备之间的交互信息,提高现场工作效率。     

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。     

500kV智能变电站过程层交换机更换方案探讨

在智能变电站中工业交换机大量用于传输继电保护和自动装置的GOOSE报文及SV报文,是二次系统通信的关键环节,因此以太网交换机的性能将直接影响智能变电站的安全稳定运行。以浙江电网500kV智能变电站夏金变的220kV过程层GOOSE/SV A网中心交换机更换方案为例,提出一种通过搭建离线调试平台验证交换机配置的试验方案。     

数字化变电站的“虚端子”设计方法应用研究

通过介绍数字化电站保护GOOSE设计过程中遇到的问题,提出了一种全新的GOOSE“虚端子”设计方法,包括虚端子、逻辑连线图、GOOSE配置表等内容。该设计方法能够可视化的反映保护装置GOOSE配置、保护装置间GOOSE联系等,解决了数字化变电所保护装置GOOSE信息无触点、无端子、无接线等问题。GOOSE“虚端子”设计方法在500 kV兰溪变工程实践中首次应用,取得了很好的设计效果。     

智能变电站冗余数据处理方案的研究与应用

针对智能变电站过程层及间隔层数据采集设备双套配置产生的两类冗余数据如何处理的技术问题,提出由数据接收方通过数据辨识进行筛选的方案。对站控层遥测数据及过程层SV数据采用按点实时筛选的方式,对站控层遥信数据及过程层GOOSE数据采用动态筛选和静态筛选相结合的方式。理论分析和此方案在多个实际工程的应用情况表明,该方案不增加、不修改硬件设备,处理逻辑清晰,对提高智能变电站数据可靠性、方便运行检修等方面具有积极意义。     

A novel hybrid cybersecurity scheme against false data injection attacks in automated power systems

The conventional power systems are evolving as smart grids. In recent times cyberattacks on smart grids have been increasing. Among diferent attacks, False Data Injection (FDI) is considered as an emerging threat that has signifcant impact. By exploiting the vulnerabilities of IEC 61850 Generic Object-Oriented Substation Events (GOOSE) and Sam-pled Values (SV) attackers can launch diferent FDI attacks. In this paper, a real-time set up capable of simulating FDI on GOOSE and SV protocols is developed to evaluate the impact of such attacks on power grid. IEC 62351 stipulates cybersecurity guidelines for GOOSE and SV, but only at communication or Information Technology (IT) level. Hence there is a need to develop a holistic security both at IT and Operation Technology (OT) level. In this regard, a novel sequence content resolver-based hybrid security scheme suitable to tackle FDI attacks on GOOSE and SV is proposed. Furthermore, the computational performance of the proposed hybrid security scheme is presented to demonstrate its applicability to the time critical GOOSE and SV protocols.     

1 000 kV变电站智能化方案研究

为了发展坚强智能电网,促进1 000 kV智能变电站的建设,研究1 000 kV变电站的智能化模式和过程层数字化的关键设计技术。首先,对1 000 kV变电站智能化现状进行分析,提出1 000 kV变电站5种智能化模式,推荐目前采用过程层无数字化的模式;其次,研究了1 000 kV变电站过程层数字化的关键设计技术,提出目前采用“常规互感器+合并单元”的方式实现采样数字化,采用“常规一次设备+智能终端”的方式实现控制网络化,并提出了1 000 kV和500 kV电流互感器保护绕组优化配置方案;最后,通过基于交换机N-1和N-2故障方式下网络可靠性原则,提出一种1 000 kV过程层网络新型设计方案,推荐SV和GOOSE共同组网、双重化保护各设置独立的双网。     

GOOSE报文与SCD文件间对应关系的应用研究

面向通用对象的变电站事件（GOOSE）是智能变电站的核心技术。针对GOOSE工作机制与变电站配置文件（SCD）在现场应用中两者关系尚不清晰的问题,首先对SCD中GOOSE相关配置部分的格式、内容予以描述,进而深刻剖析GOOSE的工作机制,并结合某变电站实例详细分析了报文与配置的对应关系。在此基础上提出了与GOOSE相适应的配置方法,以及判别其正确性的手段。最后,现场应用表明本研究有其合理性和有效性。     

智能变电站过程层网络采用EPON技术实用性研究

本文提出在智能变电站过程层网络通信系统采用EPON进行组网的应用方案,在对智能变电站过程层通信业务分析、及EPON技术和现阶段智能变电站过程层所采用的主流工业以太网技术进行对比分析的基础上,围绕重点关注的SV采样值传输性能及GOOSE传输性能,搭建模拟系统,利用网络记录及分析系统对智能变电站过程层采用EPON组网后的S...