广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计

广域继电保护为解决现有传统后备保护存在的突出问题提供了一种新的思路。实时、可靠的通信网络是实现广域继电保护的基础,为此,设计了广域继电保护的分层系统结构,将全网分为三层,即接入层、汇聚层、核心层。随后设计了变电站全站统一网络拓扑结构,将广域继电保护IED接入间隔层公共交换机,可收集站内相关间隔的信息。在接入电力通信网方面,将广域继电保护IED单独接入MSTP的一个以太网口的方式,建立了基于HVPLS的广域继电保护分层系统以太网网络拓扑结构、广域网络的信息传输方式和冗余设计方案。     

一种广域智能保护主机的硬件结构

随着数字化变电站建设、通信技术飞速发展,研发了一种广域智能保护控制系统,并重点阐述了其主机总体系统结构、保护主机多种CPU结构、多种CPU结构内部通信方式比较和基于Gbit交换机的通信方式,分析了接入报文特点,并对广域保护系统220 kV尚志、宾州、亚布力变电站具体硬件进行了配置。应用结果表明,广域智能保护主机硬件结构在传输流量控制、系统可扩展性、传输效率、传输的优先级控制具有优越性,能够完全满足广域保护主机要求。     

基于lEO61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护（wide—area backup protection,WABP）设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体（multiagent）WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagentWABP的结构及功能,详细说明了WABP主体（agent）的设计方法,包括保护智能电子设备（intelligent electronic device,IED）的对象模式、WABPagent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。     

流控传输协议在广域后备保护信息传输中的应用

提出基于流控传输协议(SCTP)的通信方式,以解决在电力通信网络与输电线路同时故障时,通过保证信息传输的实时性和可靠性来实现广域后备保护迅速可靠动作的问题。提出提高SCTP通信实时性的措施和改进的SCTP多宿性路径切换方法,并应用于一种广域后备保护系统的信息传输中。在电力和通信系统同步仿真平台上实现通信网络及SCTP、广域后备保护代理和电网建模。仿真实验验证了所提出的通信方式在广域后备保护信息传输中应用的有效性。     

基于证据理论融合的广域后备保护新方法

为降低广域后备保护(WABP)通信流量,提高信息出错或丢失情况下保护决策的正确性,提出一种基于证据理论融合的WABP新算法。该算法在电网发生故障后,各子站首先根据启动元件动作情况和本站故障电流的分布特性,向主站上传站内少量线路的电流信息。然后,主站通过群体比幅识别候选疑似故障线路,并向相关子站索取故障疑似线路的保护信息域内的传统保护动作信息,采用改进的证据理论方法对相关信息进行融合判断,进而识别实际故障线路。仿真实例表明,该WABP算法具有采样同步要求低、广域通信流量小、在局部信息错误或丢失时仍能正确决策等良好性能。     

马可尼S3系列和0MS1664系列传输设备MSP1+1保护测试分析

通过测试马可尼S3系列和OMS1664系列传输设备在正确配置和错误配置时MSP1+1保护的倒换过程,分析同步数字体系(synchronous digital hierarchy SDH)传输设备在MSP1+1保护倒换中的倒换机制及倒换过程中的业务传输流向,找出了因一次实施光缆业务转移过程中造成A变电站至B变电站光传输中...     

基于IEC 61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护(wide-area backup protection,WABP)设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体(multiagent)WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagent WABP的结构及功能,详细说明了WABP主体(agent)的设计方法,包括保护智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的对象模式、WABP agent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。     

3层式广域保护系统通信网络

分析了3层式广域保护系统需要传输的消息种类以及各类消息对通信系统的要求,在此基础上选择了IP over ATM over SDH作为网络类型,以充分利用同步数字体系（SDH）光纤自愈环的低时延和可靠性以及异步传送模式（ATM）的服务质量（QoS）和IP的多业务支持;设计了多环网络拓扑并探讨了关键消息传输的通信协议;使用OPNET Modeler对关键信息传输进行了仿真,证实了此通信系统的有效性,仿真结果表明该通信系统可以满足最恶劣情况下的实时性和可靠性要求。     

基于OPNET的电力系统广域信息网络研究

广域保护系统(WAPS)能利用电力系统的广域信息而不局限于当地信息进行系统保护,从而可达到更好的保护性能。介绍了WAPS的优点和研究现状,重点探讨WAPS的结构和通信问题。通过借鉴数据采集与监控(SCADA)系统的3代结构形式,分析和总结了WAPS所能采取的3种结构形式(集中式、分布式和网络式)的特点和性能,认为网络式结构比集中式、分布式结构更加灵活和可靠,更加适合广域保护的要求。利用OPNET软件对WAPS的网络式结构进行建模和仿真,分析和比较了不同网络的通信延时,同时为了适应突发数据的传输建议采用100 M以太网。     

自动交换光网络技术在电力通信传输网中的应用

为提高电力通信传输网的安全性和智能化水平,在分析电力通信传输网的技术难点、现有同步数字系列(synchronous digital hierarchy,SDH)网络的缺陷、自动交换光网络(automatic switched optical network,ASON)的技术优势的基础上,提出ASON与SDH网络配合使用...     

一种广域后备保护多Agent系统的动态行为分析

研究了广域后备保护多Agent系统采用对等协商模式、UDP通信协议、SDH光纤环网的动态行为。对广域通信网络、通信协议及模式进行选择,在美国电力和通信同步仿真集成环境EPOCHS上构造通信网络的NS2模型,通过仿真实验统计网络通信延迟,分析两种电网故障下多Agent的交互协作过程、通讯模式和通信网络对广域后备保护动作时间的影响。实验表明,SDH通讯专用网能满足广域保护算法对通讯的需求。     

基于EPOCHS的数字化变电站通信仿真分析

通信系统的报文快速可靠传输是数字化变电站各种分布式功能实现的基础。在电力通信同步仿真软件EP-OCHS构建基于IEC61850标准的数字化变电站通信仿真模型。在NS2中添加报文优先级传输机制,为不同类型的报文分配不同的优先级。存在非实时数据流的背景下,仿真分析了采样值SAV报文和GOOSE报文分别在10Mbit/s和100Mbit/s交换式以太网的时延特点。仿真结果表明:端节点上层协议的开销和非实时数据流的冲击是影响实时传输的重要因素;数据流量优先级划分能确保重要报文的实时性。     

智能化变电站网络传输延时分析

文中简述了影响智能变电站网络传输延时的各项因素,详细介绍了智能变电站网络传输延时的累积计算方法,并采用此方法对简单以太网、IEC61850-9-2通信网、复杂以太网、混合网络通信和优先级的4种网络的传输延时进行理论计算,分析了各项指标对网络传输延时的影响.     

广域保护通信网络综述

随着网络通信技术的高速发展,电力系统网络化将成为未来的发展趋势,广域保护系统在此基础上诞生文章对广域保护系统通信网络的研究现状进行了综述,讲述了其优势和原理重点分析了3层式广域保护系统的结构和通信网络,验证了该通信系统的有效性,并对广域保护通信网络的未来发展进行了展望。     

电网和通信网综合仿真研究

在智能电网和能源互联网中,通信的可靠性和延时以及误码等因素对电网安全稳定的影响很大,有必要研究通信系统和电力系统的交互作用。首先综述了电网和通信网综合仿真研究的现状。在对支撑电网稳控业务的同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)通信网络的特点和动态特性进行分析的基础上,提出了电网和通信网综合仿真平台的整体框架和关键技术,并用电网仿真软件FASTEST和通信仿真软件SSFNET开发了电网和通信网综合仿真平台,以研究通信对电网稳控系统的影响。最后,以某省级电网为仿真算例,利用该平台检验了通信故障对稳控装置功能的影响。     

基于思科ONS 15454 MSTP平台的数据业务接入

MSTP多业务平台技术基于SDH同步传输系统技术,同时为以太网业务、ATM业务提供便捷接入。以思科ONS 15454 MSTP设备为例,介绍了MSTP设备在高速率传输带宽上为数据网提供传统的POS和E1串口接入方式之外,还提供了丰富的EOS接入方式,MSTP具有构建强大VLAN嵌套的QinQ功能、构建城域RPR网功能、构建MPLS VPN等路由功能,使传统的光传输技术与TCP/IP的业务逐步融合。     

基于WSN重构广域保护紧急通信通道的研究

电网发生极端灾变时常因OPGW光缆损坏而引起通信中断,导致线路主保护乃至线路被迫退出运行,广域保护也会发生类似问题。基于无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术,提出广域保护紧急通信通道的重构方案。介绍了WSN的系统结构和特点,分析了WSN在发生电网灾变时相对于传统通信方式的优势,并探讨了WSN应用于通信通道重构时的路由协议、数据可靠性,数据融合及延时等关键技术。进而结合纵联电流差动保护,测试不同负载率下的WSN传输实验,并将测试结果应用于广域保护的数字仿真中,结果显示基于WSN重构紧急通信通道能够满足广域保护的需要。在极端灾变时若允许适当降低主保护动作速度,上述方案也能为线路纵联主保护提供通信通道。     

电力系统SDH/PTN传输网性能测试与分析

电力系统通信网络是电网安全稳定运行的重要基础。针对电力系统通信传输网,分析了SDH和PTN网络的技术实现原理和时间同步技术。根据电网对传输网络承载E1业务和以太网业务的性能要求,在实验室环境下搭建了网络测试平台,测试了传输网在承载不同业务时的网络性能。实验测试结果表明,SDH和PTN网络对E1业务和以太网业务具有较好的承载能力,可满足传输网的性能要求。最后,对进一步提高SDH和PTN传输网的可靠性提出了几点建议。     

光传输网(OTN)技术在省级电力传输网中的应用

论述光传输网(optical transport network,OTN)技术的特点和优势。以湖北省电力网为例,在分析电力光缆传输网现状和特点的基础上,引入新技术,进一步优化现有传输网结构。在省骨干传输网中采用新的OTN技术逐步替代原有的同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)传输系统,以提高网络的带宽和安全性,满足智能化电网和大运行的管理需求,保障承载的业务信息可靠、高效地传递。     

基于稀疏PMU布点的广域保护全网时间同步方案

提出一种基于稀疏相量测量单元(PMU)布点的广域保护全网时间同步方案.根据通信路由对称性信息修改电网结构图,形成对时网络.提出对时网络分区方案,对任意拓扑和PMU布点形式的对时网络进行划分,划分后的子网络可归类为4种结构.结合乒乓对时法提出分区后4种结构的对时策略,并在此过程中引入时间同步校验算法.分析了同步误差越限和时钟偏移突变等特殊情况下的应对策略.算例分析表明,该方案具有实现简单、同步精度高、误差波动范围小、适应同步数字体系(SDH)光纤环网通道变化等特点,能够满足广域保护应用要求.