XMPP和GOOSE在分布式馈线自动化中的应用

为实现分布式馈线自动化的智能终端间的互操作,保证终端的通信安全,文中提出了采用内置安全的可扩展消息和在线表示协议(XMPP)与基于用户数据报协议(UDP)的通用面向对象变电站事件(GOOSE)结合的IEC 61850通信映射方案。该方案使用基于哈希获取随机子集(HORS)一次性签名的安全防护方案以保证GOOSE报文的通信安全。在配电终端上使用该方案开发了基于代理式的分布式馈线自动化(FA)测试系统。测试结果说明,该方案能够满足速动型分布式FA要求。     

基于IEC 61850的智能分布式馈线自动化模型

智能分布式馈线自动化的典型实现模式可以分为子站级分布式、馈线级分布式和开关级分布式(包括负荷开关方式和断路器方式)。文中归纳了这些模式在系统实现原理、配置,以及系统独立性、拓扑适应性、可维护性、兼容性、动作速度等功能特性上的差别。在此基础上,从智能分布式馈线自动化的技术实现角度,提出了IEC 61850的系统扩展模型与系统配置过程,并基于扩展模型研究了智能分布式馈线自动化的算法。     

IEC 61850应用于分布式馈线自动化系统的模型

远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系统模型,提出了分布式故障区间定位、隔离和供电恢复的逻辑节点。扩展现有的IEC 61850系统配置语言(SCL)模型以描述配电网的一次拓扑和逻辑功能配置。给出IEC 61850应用于馈线自动化系统的通信服务映射。最后,提出了变电站自动化和馈线自动化系统进行数据交换的配置流程。通过应用示例表明,所提出的IEC 61850信息模型可以支持分布式馈线自动化功能和终端之间的互操作。     

IEC61850标准在馈线自动化中的应用

为解决大量配电终端之间、配电终端与主站之间的信息交换问题,利用了IEC61850通信体系的技术,采用了分层IP网络通信原理,将整个网络分为主干网络和分支网络.把FA看作是SA的概念的延伸,构造出了3层FA体系结构,即主站层、子站层和终端层.终端层使用了IEC61850提供的数据模型和逻辑节点,完成了对TTU的信息建模.进一步分析了ACSI与SCSM在FA中的作用和映射关系,以及用于描述IED配置与参数的SCL.最后,将这种3层通信体系结构应用到DAS中,达到了加快馈线故障处理,提高系统供电可靠性的效果.     

基于逻辑节点的分布式馈线自动化拓扑识别

分布式馈线自动化(FA)需要馈线实时拓扑信息实现故障定位、隔离以及非故障区段的供电恢复。文中分析了分布式FA应用对馈线实时拓扑信息的需求,基于IEC 61850建模方法新建了单元拓扑逻辑节点和拓扑片节点以描述馈线拓扑。使用智能终端配置的拓扑片信息和当前的开关设备状态信息,基于深度优先搜索可实现馈线实时拓扑的识别,满足分布式FA应用需求,算例验证了方法有效性。     

基于IEC61850的智能分布式馈线自动化系统建模

为了实现配电线路的馈线自动化(FA)功能,将IEC61850建模思想引入馈线自动化系统中,建立关于智能分布式馈线自动化的终端设备信息模型;然后构建了基于GOOSE通信的信息交换模型,提出了将信息交换限制在相邻终端之间的两两通信方式;最后分析了电缆型配电线路实现馈线自动化的保护逻辑和信息模型的数据流。分析表明所提方法可以快速隔离故障和恢复供电,提高了供电的可靠性。     

基于IEC 61850的集中式馈线自动化信息模型

配电系统中广泛应用的集中式馈线自动化为满足配电主站与配电终端间互联互通,对构建符合IEC 61850标准的信息模型提出了迫切需求。介绍了IEC 61850-90-6技术报告中故障指示相关逻辑节点,在分析集中式馈线自动化工作原理的基础上,基于新定义的电流指示逻辑节点SCPI、电压指示逻辑节点SVPI、故障指示逻辑节点SFPI,研究了集中式馈线自动化功能实现的信息模型,推动了IEC 61850标准在配电自动化中的应用。     

一种改进型馈线自愈控制方案及实现

对主干线的分布式和集中型自愈控制方案,分别介绍了其处理逻辑流程,总结了各自的优点、缺点。针对主干线分布式和集中型自愈控制方案的优缺点,考虑IEC61850在自愈控制方案中的应用,提出了一种改进型自愈控制方案。该方案对于故障诊断、定位和隔离采用和分布式自愈控制相同的逻辑流程,对存在多恢复方案的故障下游失电负荷的供电恢复采用执行故障处理预案的方式。故障处理预案在主站事先定义好,并通过IEC61850通信规约下发到相应的智能配网终端,由智能配网终端在故障恢复时判断当前电网状态后执行相应的故障处理预案,实现故障下游负荷的供电恢复。该改进型自愈控制方案集中了分布式和集中型自愈控制方案的优点,同时避免了其缺点和不足之处。理论分析和工程应用表明,提出的改进型自愈控制方案具有较强的工程实用性。     

基于5G通信智能分布式馈线自动化应用

近年来,配电自动化技术应用取得了长足进步,覆盖范围不断扩大.但智能分布式馈线自动化等先进自动化技术,仍然受到光纤通信的制约.5G通信技术拥有更加安全可靠、高速率、低延时、广覆盖、海量连接等特点,为配电自动化发展提供了新思路.针对5G通信技术应用于智能分布式配电自动化进行了详细论证,并搭建了实验台,对5G通信条件下的自动...     

IEC61850在数字化变电站馈线保护装置中的研究与应用

在变电站新型通信网络和系统协议IEC 61850的基础上,本文对牵引变电所馈线保护装置进行了功能分析,对面向过程的结构化流程进行解耦分析,从逻辑设备、逻辑节点和数据对象三个方面进行了具体的构建,对于IEC61850信息模型到MMS的映射关系进行了分析,对相关数据结构进行优化设计,建立了基于IEC 61850标准的信息模型。     

IEC 61850的XMPP映射方法

在配电自动化中应用IEC 61850可以提高设备之间的互操作性,减少通信配置和安装调试的工作量。针对配电自动化通信网络结构复杂、配电终端数量多的特点,文中提出了采用可扩展消息和在线表示协议(XMPP)传输IEC 61850的信息模型数据和实时数据的方法。首先,介绍了XMPP的基本网络结构和通信节点的地址格式,然后分析了XMPP的3种消息节,提出了消息节的应用方法。提出了IEC 61850映射到XMPP的方法,给出了信息模型获取服务、实时数据服务、在线信息等用可扩展置标语言(XML)消息表示和传输的方法。采用Openfire和Gloox开发了试验系统,并通过试验系统验证了IEC 61850映射到XMPP的方法能够满足配电自动化的要求。     

有源配电网的智能分布式馈线自动化实现方法

对现有的馈线自动化(FA)模式进行了比较和分析,并针对有源配电网的特点,提出了一种基于有向节点配置方法和通用面向对象变电站事件(GOOSE)高速通信处理机制的智能分布式FA实现方法。该方法结合功率方向保护元件与智能分布式对等网络(peer to peer)的通信特点,既满足了有源配电网FA的需求,又降低了故障处理过程对终端间通信信息的依赖问题;还提出了通道异常的后备处理机制,最大限度地避免了越级跳闸。基于以上智能分布式FA实现方法,结合IEC 61850标准化建模技术及GOOSE高速信息交互技术,采用双核CPU平台设计研制了新型智能配电终端装置。该装置可快速实现故障定位、故障隔离和供电恢复。目前,该装置已在全国多个重点工程中投入运行。     

基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法

现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。     

IEC 61850及其在变电站自动化系统中的应用

阐述了IEC 61850规约体系产生的背景和主要内容,特点及技术优势,介绍了IEC 61850标准在国内外的工程应用情况,指出IEC 61850在互操作性和信息维护等方面的优势,必将成为变电站自动化系统重要的发展趋势。