稳控系统站间通信报文分析装置的研制及应用

电力系统安全稳定控制系统站间通信的健康状况影响整个系统的安全稳定运行,为此研制了一种稳控系统站间通信报文分析装置。介绍了该装置的基本框架和各模块的功能,并研究了装置通信配置方案、报文流量控制和报文分析机制等关键技术。实际工程应用表明,该装置能对稳控系统站间通信报文进行有效的监视、记录和分析,及时发现通信网络的薄弱环节和异常情况,减少运行维护的难度,保证稳控系统可靠运行。     

基于IEC61850-90-5的分布式区域纵联保护

研究IEC61850-90-5标准,提出了一种分布式区域纵联保护方案。通过UDP多播方式传输可路由的SV和GOOSE信息,实现了站间通信技术标准化,提高了信息共享能力。分析了IEC61850-90-5标准的关键要点,采用同步相量测量技术,实现各测量点电气量同步。提出了专用光纤和复用通道两种方式下的时钟同步方案以及时钟同步丢失的解决方案。设计出HSR环网的站间通信方案有效地保证了通信可靠性。通过工程应用验证了基于IEC61850-90-5的分布式区域纵联保护方案的可行性。     

基于GOOSE的区域保护控制系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案已不能适应区域保护与控制系统的要求,基于此,根据电力系统通信网络的发展现状和区域保护控制系统的架构和通信需求,借鉴智能变电站过程层面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)通信报文机制,提出在广域网实现基于GOOSE的站间组播通信。依据GOOSE报文的特性,分析站间通信的组网方案、带宽控制和系统配置方案等,以广州荔城区域保护与保护控制系统为典型案例进行验证,结果表明基于GOOSE的站间组播通信方案稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,符合当前技术发展趋势,满足区域保护控制系统站间信息交互的需求。     

基于IEC61850-90-1的广域保护信息模型和信息流分析

基于IEC 61850-90-1变电站站间通信标准构建广域保护信息模型.采用分布式系统结构,结合广域电流差动保护算法,扩展新的符合IEC61850-90-1规则的广域电流差动保护逻辑节点,采用隧道通信机制建立基于站间通信的广域电流差动保护信息模型,并给出了站间保护IED交互的信息流.     

交直流混联电网稳定控制系统通信可靠性研究

南方电网已经形成了以“远距离、大容量、交直流互联且强直弱交”为特点的交直流混联复杂大电网,电网的安全稳定问题越来越突出,因此需要建设大规模稳定控制系统来确保电网安全稳定运行。现有的稳定控制系统通信架构简单,通信协议透明、可靠性和安全性不高,抗干扰能力弱,无法满足交直流混联电网稳定控制系统的高可靠性和高安全性要求。因此提出了通信帧再编码、通信识别码唯一性认证、循环自增计数校验等新技术,提高了稳定控制系统站间通信可靠性;提出了基于在线监测命令的自检技术,有效地检测出大规模稳定控制系统的隐性缺陷,大大提高了系统通信的整体可靠性;提出了一种DES加密算法应用于站间交互数据加密,确保了稳定控制系统的通信安全。实验验证和现场应用表明提出新技术较大提升了稳控系统的可靠性和安全性。     

智能变电站安全稳定控制装置的内部通信设计

智能电网的发展和智能变电站的应用,对电网安全稳定控制装置的内部通信结构提出了更高要求.文章从稳控专业、智能变电站、广域稳控系统等需求出发,总结稳控装置需要在内部通信结构做出的改进;提出一种适用于稳控装置内部和装置间通信的标准通信结构.该结构的基础是一种集成链路层、传输层、网络层等多层协议,基于FPGA的IP核设;计,可灵活重用的通信模块.文章对应用此技术的稳控装置内部通信的方案、通信模块的技术和实现、实际的通信性能测试等方面进行阐述.工程应用的结果表明,该设计能够满足智能变电站对稳控装置的技术要求.     

智能变电站设备状态监测系统通信关键技术及实现

分析了现有设备状态监测系统相关建模和通信技术规范的不足,提出了主、子站统一按IEC61850建模和通信的思路。根据设备状态监测系统的特点,论证了Web Service技术用于IEC61850通信映射的可行性,并介绍了具体的实现方法。对设备状态监测系统通信涉及的IEC61850网关建模、主/子站冗余通信、多子站并发通信、配置文件源端维护等关键技术进行了论述并给出了实现方案。基于开发的原型系统进行了功能和性能测试,结果证明所提出的设备状态监测系统通信方案是可行的。     

插件化IEC 61850通信模块设计与实现

变电站应用系统可以通过集成一个基于IEC 61850标准的通信模块(客户端或服务器端),实现具体应用所需要的IEC 61850通信功能。基于IEC 61850通信模块核心功能基本相同,文中提出一种插件化开发IEC 61850通信模块的方案,采用动态链接库、动态协商接口方式达到通用的目的。同时介绍了如何根据此方案实现通用的IEC 61850通信模块,包括数据结构设计方法和工程应用中难点问题的解决思路。实际工程应用情况证明了此方案的可行性和有效性。     

智能电子设备站控层通信报文调试系统的研发

文章提出了一套新型的智能电子设备通信报文调试方案:在不影响变电站站控层网络控制系统主站与运行间隔智能电子设备之间正常通信的前提下,基于IEC60870-103规约和IEC61850标准开发了一套通信报文调试系统,该系统能够完全模拟智能电子设备在开入量状态变位、自检异常以及跳闸动作情况下与站控层控制系统之间的无缝链接,使得高效并且准确地进行智能电子设备通信报文传输的调试工作得以实现。现场应用结果表明了该方案的正确性、可行性和安全性。     

站控层采用IEC 61850通信的“木桶效应”分析

本文针对目前IEC 61850协议在变电站站控层通信实施中遇到的通信异常现象,通过构建IEC 61850通信的最小化模型,详细分析变电站站控层通信采用IEC 61850规约产生的"木桶效应",结合数字化变电站上云变现场原始资料,进一步分析现场站控层的通信报文和网络流量以及装置网卡状态等,并在此基础上提出通信优化处理方案。上云变现场站控层实施该方案后,站控层的报文流量达到更合理的范围,整个站控层通信架构中的各个单元模块能配合更高效,且现场站控层通信长期稳定运行,从而验证方案的正确性和有效性。     

基于IEC61850标准的自动化技术和通信一致性分析研究

IEC61850标准为我国变电站自动化系统的发展提供了统一的通讯标准协议。本文在分析IEC61850四个技术特点的基础上,从物理层/数据链路层、网络层/传输层、应用层三个方面论述了基于IEC61850标准的变电站通信系统结构。同时对基于IEC61850标准的通信一致性要求进行了分析,最后提出了IEC61850标准在变电站以外领域的应用发展,对无缝通信扩展和相关研究工作进行了有益探讨。     

IEC 61850通信技术在火电厂中的应用探讨

IEC 61850通信技术在智能电网系统中得到了广泛应用,但目前没有与火电厂相关的IEC 61850通信标准.通过对IEC 61850通信技术标准的内容及其在智能变电站中应用情况的总结和研究,分析了其应用在火电厂升压站、机组以及厂用电系统的控制、保护、状态监测等方面的可行性,对目前阶段的应用现状进行了介绍,提出了IEC 61850通信技术在火电厂电气系统中应用的实施方案及建议.     

与高压开关设备中数字通信相关的IEC标准

数字通信正在进入高压开关设备这个传统的技术领域。当前与高压开关设备中数字通信相关的IEC标准有IEC61850和IEC62271-3。IEC61850横向标准系列旨在用于变电站的通信和系统部分;IEC62271-3适用于高压开关设备和控制开关设备以及相关的装配件。文章介绍了IEC62271-3的应用领域、应用示例及对于IEC61850系列而言的一个主要扩展——开关设备监控;给出了基于IEC61850和IEC62271-3的一个变电站(未来)控制系统可能采用的配置。以使数字通信在高压开关设备中的应用对于变电站工程师而言尽可能的实用。     

智能化稳控集中管理系统

随着大规模分布式电网安全稳定控制系统的应用,广泛分布的稳控装置的管理也变得复杂。提出了一种基于现代计算机技术和通信技术的智能化稳定控制集中管理系统。介绍了系统的软硬件结构和通信方式,根据稳定控制系统的特点以及对稳定控制系统管理的需求做了功能设计,并提出了集中管理系统要为灵活开发特定高级应用功能而向平台化发展的思想,为稳控系统的管理和维护提供了有效手段。     

数字变电站监控系统与通信技术

笔者基于IEC 61850标准,介绍了数字化变电站的新型非常规互感器、智能化断路器、合并单元等相关技术。在综述现有数字化变电站监控和通信技术基础上,提出一种适用于IEC 61850标准的数字变电站监控系统及其通信技术方案。     

2010年国际大电网会议系列报道：电力系统保护与自动化

首先介绍了CIGRE SC B5保护和自动化专业委员会的研究领域、代表、工作组活动、年度会议安排等情况.2010年CIGRE巴黎会议上,B5学术研讨会的主题有2个:未来10年保护、控制和监测技术的发展;可再生能源发电及热电联产对变电站保护和控制装置的影响.B5还和D2(信息系统和通信专业委员会)联合组织了主题为"IEC 61850在电力系统中的实际应用"的研讨会.IEC 61850标准的制定、修订及其实施仍是保护与自动化未来一段时间的热门话题,可再生能源发电、分布式发电给传统的继电保护和控制系统带来了挑战.中国在数字化变电站建设,特别是IEC61850的应用方面已经走在世界的前列.随着IEC 61850 Ed 2.0的发布,在站间通信方面,业界开始考虑将其应用于输电线路纵联保护;而在变电站内部,电子式互感器、合并单元、网络架构的冗余配置开始规范化.保护和控制功能的灵活配置,促进了专业融合和二次功能集成.继电保护产品升级频繁,对其硬件版本、软件版本、配置和参数版本、相应的工具软件版本的管理显得尤为重要.IEC 61850的顺利实施有赖于完备的配置工具软件.     

基于IEC61850的MMS通信仿真测试系统的研究与实现

基于IEC 61850 标准设计了基于IEC61850 MMS通信的仿真测试系统,实现了IEC 61850服务器通信模块的仿真,对下通过与过程层设备通信实现交流量（SMV）数据的采集和控制量（GOOSE）数据的交互,对上通过IEC 61850服务器通信模块将四遥信息及时向监控后台的上传,同时实时响应监控后台的各种命令,实现了全站各数字化装置的仿真,对智能变电站技术的研究和工程测试联调发挥了重要作用,文中详细介绍了站控层仿真测试系统的设计原理和体系架构,并对各个功能模块的实现进行详细的阐述,对其应用场景和实际使用效果也进行了详实描述。     

IEC 61850标准工程实践与应用展望

IEC 61850标准是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准,是智能化变电站建设的指导标准。在对IEC 61850标准工程实践现状进行全面调研的基础上,从过程层设备、间隔层设备、站控层设备、全站网络、一致性测试与调度通信等方面对IEC 61850标准工程实践现状进行了分析,讨论了IEC 61850标准工程应用所面临的问题,并对今后的发展方向进行了阐述。     

计及网络攻击影响的安全稳定控制系统风险评估方法

安全稳定控制系统（稳控系统）是保证电网可靠运行的重要防线,针对稳控系统的网络攻击会造成严重的物理后果。为了量化评估稳控系统遭受网络攻击的影响以及现有风险评估方法缺乏充分考虑网络攻击的易发性,提出一种计及网络攻击影响的安全稳定控制系统风险评估方法。文中首先分析了稳控系统的层次结构。然后,从攻击对象、攻击方式,攻击后果三个角度分析了稳控装置本体与稳控装置站间通信的网络攻击风险点。其次,基于模糊层次分析法对网络攻击易发性进行量化,并结合Petri网建立的网络攻击防护单元模型,建立针对稳控系统的网络攻击成功概率模型。最后,结合物理后果和攻击成功概率,对标准系统和实际系统进行风险评估,计算了正常运行和网络攻击两种情况下的风险值,验证了所提模型的有效性。     

IEC 61850标准在智能水电厂数据通信中的应用

为实现水电厂设备间的互操作和信息共享,智能水电厂应采用IEC 61850标准实现数据通信。文中介绍了应用IEC 61850标准的智能水电厂通信关键技术,给出了水电厂现地水情遥测系统的IEC 61850建模实例,描述了智能水电厂通信服务器端应实现的通信服务子集。同时,提出了一种智能水电厂IEC 61850通信客户端软件的实现方案,介绍了该软件的框架设计、数据接收功能和控制功能的实现。