一种基于软实时通信的广域保护原理

根据传统系统实时性的划分方法,同时考虑通信满足传输时限要求的能力,把广域保护通信实时性划分为硬实时系统、软实时系统和非实时系统,分别介绍了3种通信方式的概念和特点。分析了软实时系统相对于硬实时系统的优势,说明软实时通信技术更能满足广域保护的要求。提出基于软实时通信和参考相量同步法的广域差动保护,介绍了这种保护的采样同步原理和保护原理。该保护可用于线路后备保护,有助于解决短线路距离Ⅲ段难以整定配合的问题,也可以作为区域电网的总后备保护。     

典型广域保护通信网络的信息传输可靠性评估

通信网络可靠性是影响广域保护能否实现其预定功能的决定性因素之一。根据电力系统广域保护通信系统主干网和区域网的结构特点,以SDH光网络信息传输原理为基础,以SDH自愈环网和SDH星型网为例,综合利用Markov状态空间法和网络法,通过定性分析和定量计算相结合,分析了二纤单向通道保护环网和星形网络的可靠性模型。算例表明模型反映了信息传输原理,能为电力系统广域保护通信系统的可靠性评估提供参考。     

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。     

广域后备保护通信模式及其性能评估

良好的广域通信系统(wide area communication s y s t e m,WA C S)对广域后备保护(w i d e-a r e a b a c k u p protection,WABP)正确、快速地切除电网故障具有至关重要的作用,但目前的广域通信系统不能很好地满足WABP的需求。该文针对中国电力通信网,根据WABP的广域通信特点,研究了WABP的通信模式,包括广域通信服务模型和通信网络。在通信服务模型方面,继承了IEC 61850标准,并提出了减小广域通信流量的措施。在广域通信网络方面,提出了以太网接入方式的同步数字体系以太网(Ethernet over synchronous digital hierarchy,EOS)的传输模式,并建立了基于以太虚拟专线业务(Ethernet virtual private line,EVPL)的广域通信网络。最后对所提出的WABP通信模式的网络性能评估指标进行了分析。IEEE 14节点广域网络的仿真结果表明,采用以太网接入的EOS传输模式的广域通信网络,并采取相应的优先级区分、优先级队列(priority queue,PQ)调度等提高网络服务质量措施后,很好地满足了WABP各类业务的网络时延约束和功能需求,明显优于准同步数字系列(plesiochronous digital hierarchy,PDH)接入方式。     

广域后备保护影响因素的分析

近几年来国内外逐步开展了基于广域通信网络的广域后备保护研究,以保证电力系统的安全稳定与可靠。本文在分析国内外有关广域后备保护系统的基础上,指出了影响广域后备保护系统发展的主要因素,它包括算法本身、系统的体系结构、广域通信网络的延迟和基于高性能处理器的保护装置设计等,为广域后备保护的进一步研究提供了一定的借鉴。     

IntelliGrid体系结构中流控传输协议

IntelliGrid体系结构是集通信和电力于智能电网的综合技术体系,其前身是综合能源及通信系统体系结构(IECSA).IntelliGrid体系结构将流控传输协议(SCTP)作为IP网络传输层协议的备选协议.文中分析比较了SCTP与传输控制协议(TCP).仿真了网络链路发生故障断开情况下,基于SCTP多宿性路径切换特性的网络级容错机制,揭示了其在网络故障时缩短通信延时的能力.     

智能电网层次化广域保护系统的关键技术研究

高效、可靠的通信方法是促进广域保护通信服务和电力安全的根本,目前,现有的广域保护系统通信在实时性和可靠性方面研究仍然不足。针对这一问题,基于现有的广域保护研究,分析了智能电网层次化广域保护系统的通信网络建设问题,把智能变电站作为节点划分广域保护系统。智能电网保护控制以广域测量的实时数据作为研究对象,并仿真分析智能电网层次化保护体系的网络性能,研究工作为我国智能电网的发展提供了参考和借鉴。     

适用于站域后备保护的智能变电站站间信息传输方案

要实现基于电流差动原理的智能变电站站域后备保护,需要获取相邻变电站的SV和GOOSE信息,为此研究了变电站之间的信息传输方案。满足带宽和实时性要求的SV传输方案有以下三种:借用光纤纵差保护装置转发的方案、采用专用数据转发装置的方案和广域以太网扩展变电站过程层网络的方案。经过性能对比分析,第三个方案互操作性好、数据带宽高,最适合于站域后备保护的实际应用。对第三个方案从SV数据的同步性、数据通道带宽、通信传输距离及可靠性、数据传输延时等几个方面进行了初步分析,表明采用该方案在智能变电站之间透明传输SV和GOOSE信息是可行的。最后指出了实用化过程中需要进一步研究的内容和可能存在的问题。     

基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型

针对广域保护系统对信息交换类型和交换方式的不同要求,讨论了基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型,主要解决通信一致性和不同装置之间的互操作性问题,并从上层确保数据通信延时和可靠性满足广域保护系统要求。讨论了通用变电站事件GSE的报文结构和通信机制,提出用GSE中的GSSE传输状态量信号、用采样测量值传输类模型传输模拟量的观点和一般方法。     

采用IEC 61850构造变电站广域保护代理的信息模型

基于代理(Agent)技术的广域后备保护有助于提高电网安全,因此得到人们的关注和研究。文中提出采用IEC 61850构造变电站广域后备保护代理的信息模型。阐述广域后备保护系统分布式对等协商的一般性体系结构,研究保护智能电子设备(IED)中包括广域后备保护代理在内的逻辑节点组成。将保护代理设计成扩展型逻辑节点,具有接口层、高级处理层、基本服务层嵌套对象结构。根据一种广域保护算法,阐述基于多任务的保护代理与其他逻辑节点的协作流程和设计。研究位于不同变电站的保护代理之间点对点远程通信原理,分两阶段提交。协商消息以面向通用对象的变电站事件(GOOSE)等报文为基本内容,采用用户数据报协议(UDP)或传输控制协议(TCP)区分传输。广域后备保护代理模型在EPOCHS平台得到仿真实现和验证。