基于OPNET的数字变电站通信网络实时性仿真分析

基于IEC61850标准的数字化变电通信网络架构和数据流,定量分析了数字化变电站通信网络的传输时延不确定性的诸多因素;采用OPNET建立了变电站通信网络动态仿真模型,仿真分析多种因素对通信网络传输时延不确定性的影响.     

基于EPOCHS的数字化变电站通信网络仿真分析

针对变电站自动化系统全站统一式通信网络结构,在电力通信同步仿真平台(EPOCHS)上建立了基于IEC 61850标准的数字化变电站的通信网络动态仿真模型.依据网络仿真需求,在网络模拟器NS2中实现了物理子网间的连接,并添加虚拟局域网多播和报文优先级处理机制.对采样值(SAV)和通用面向对象的变电站事件(GOOSE)传输的实时性进行了仿真分析,仿真结果为网络带宽、虚拟局域网划分以及报文优先级处理提供了依据.     

智能变电站过程层网络组网方式比较

介绍了数字化变电站通信系统过程层网络的组网原则和拓扑结构,并对不同组网方式的优缺点进行比较分析。以110kV变电站为例,采用以面向功能为原则的组网方式组建过程层网络,利用OPNET网络仿真软件对数字化变电站过程层网络数据传输的实时性、可靠性和对时精度进行仿真测试。仿真结果表明,通信网络延迟时间、数据传输实时性均符合IEC 61850标准规定,验证了网络数据传输的可靠性。     

数字化变电站通信网络仿真平台

通信网络是数字化变电站的中枢神经,其性能极大影响到电力系统的安全性和可靠性.按照IEC 61850标准,利用实时数字仿真器创建了数字化变电站通信网络仿真平台中的合并单元和智能开关终端.同时,针对某220kV变电站主接线,设计了一个由模拟的智能化一次设备、保护设备、交换机构成的通信网络仿真平台,并给出了测试网络性能的具体方法.实验结果表明,模拟的智能化一次设备能及时发送电磁暂态实时数据和正确接受二次设备实际数据,为真实通信网络的选择提供强有力的技术支持.     

数字化变电站培训仿真系统的建设研究

现有采用数字仿真方式的变电站培训系统已不能满足对数字化变电站技术人员的培训要求.分析了传统变电站培训仿真系统存在的不足,提出了基于数字-物理混合仿真的数字化变电站培训仿真系统,介绍了该系统的总体架构、软件仿真的关键内容以及主要功能.     

采用虚拟局域网的数字化变电站数据通信仿真研究

在研究虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)对数字化变电站实时性与安全性的影响的基础上,进一步研究了VLAN的设置方法,根据通信网络的设备功能划分了11个不同VLAN,明确其所含设备和作用。同时,以D2-1型数字化变电站数据通信星型网络为例,利用网络仿真软件OPNET Modeler对其进行建模仿真,研究VLAN对变电站的影响。仿真结果表明,变电站采用VLAN是可行的,并且划分VLAN不仅可以抑制广播信息泛滥,还可以减少交换机的负荷和减少网络延时,满足IEC 61850对变电站内数据传输严格的时间要求,同时变电站安全性也得到提高。     

数字化变电站通信网络性能仿真分析

依据IEC 61850标准分析了数字化变电站的通信网络结构和数据流,利用OPNET Modeler建立了2层星型拓扑结构的数字化变电站通信网络动态仿真模型,基于该模型以过程网络中采样值报文的网络延时、站级网络中报告和控制报文的端到端延时为研究对象,对不同节点规模、不同网络配置和不同应用功能条件下的过程网络、站级网络的实时性能进行了仿真分析,根据仿真结论对数字化变电站通信网络的结构、网络带宽及网络设备的选取等提出了建议。     

变电站通信网络性能的仿真研究

变电站通信网络性能是影响变电站自动化功能的重要因素,变电站自动化对通信网络的要求主要有两个方面,一是可靠性,二是速度。章以竞争性网络ＬｏｎＷｏｒｋｓ为例,对变电站通信网络的随机性行为进行了分析,建立了通信网络的仿真模型。在通过与实测数据对比验证了模型的正确性之后,利用仿真模型对变电站通信网络的性能进行了研究,从而为选择合适的网络参数,更好地发挥通信网络的舆能力,提高变电站自动化的性能和可靠性提价     

数字化变电站网络通信技术的研究

数字化变电站通信网络CNDS(Communication Network of Digital Substation)与传统变电站自动化系统中的通信网络在结构、功能、性能和重要性等方面存在着较大的差异.在明确数字化变电站对网络通信要求的基础上,分析了影响网络性能的因素,并提出了改进措施,最后研究了数字化变电站的网络结构和冗余方式.     

数字化变电站通信网络规划与实时特性改进

数字化变电站通信网络CNDS(Communication Network of Digital Substation)与传统变电站自动化系统中的通信网络在结构、功能、性能和重要性等方面存在较大差异。在IEC 61850标准对变电站自动化系统功能分层的要求和明确数字化变电站通信网络效能目标的基础上,提出了过程层点对点/多点、过程层总线和站内统一网络3种数字化变电站通信网络组网方式;指出前2种组网方式目前较易实现,而站内统一网络将凭借信息高度共享等优势成为数字化变电站通信网络的最终形态。在分析以太网介质访问控制方法的基础上,针对标准以太网存在延时不确定的问题,提出了改进以太网实时性能的若干措施,并从中选择出适用于数字化变电站通信网络的方法。研究了数字化变电站通信网络广播域的划分方法。     

基于PRP和HSR技术的数字化变电站设计

为满足数字化变电站对于可靠性和经济性的基本设计要求。提出了一个数字化变电站实用设计方案,并介绍了其全站通信网络、配置方法和对装置的具体要求。该方案采用了基于并行冗余协议（parallel redundancy protocol, PRP）和高可用性无缝环网结构（high availability seamless ring, HSR）的冗余通信技术,并使用了从系统到装置的一站式配置工具。提出的设计方案不仅能满足数字化变电站可靠性、经济性的要求,而且具有较好的可维护性和可扩展性。     

智能变电站二次系统综合仿真培训平台设计和研制

针对智能变电站二次系统各专业培训的新需求,设计并研制了面向变电站二次系统多专业的智能变电站二次系统综合仿真培训平台。采用数字仿真和物理仿真相结合的混合仿真模式,并通过将数字仿真平台上产生的录波文件在物理仿真平台中进行数字化回放,实现了2套不同形式的仿真培训模式的有机结合。提出一种基于通用平台的继电保护数字仿真技术,构建了智能变电站数字化实时仿真培训环境。基于多态技术,在实时态和培训态环境下同时实现了智能变电站变电运行操作和二次检修维护操作的仿真培训。基于SCD智能装置输出数据集的分层次的图形化二次虚回路设计和虚端子连接及比较技术,实现了智能变电站二次虚回路和虚端子连接的可视化的设计培训。满足智能变电站设计专业的培训需求。     

110kV数字化变电站通信系统解决方案

介绍了110 kV数字化变电站的特点,从数字化变电站通信要求出发,分析了适合110 kV数字化变电站的组网方案。经过对比分析各种组网结构和通信技术的优缺点,为满足结构上的功能冗余和网络容错、信息数据传输的实时和安全性等方面要求,提出了一种综合多种网络技术的数字化变电站系统结构。     

智能站与常规站二次系统主要技术差异

智能变电站是变电站自动化技术发展的延伸,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能。从基于模拟信号、电缆连接、数据繁杂的传统变电站转变到数字信号、光纤连接、数据统一的智能变电站,其二次系统发生了根本性变化。从变电站自动化系统、时间同步系统、一体化电源系统、智能辅助系统、高级应用5个方面,分析了智能站与常规站技术的差异,有助于提高智能变电站设计、建设、运行维护水平。     

基于DL/T860标准的数字化变电站的建设和运行维护

随着IEC61850标准的颁布,该标准成为目前基于通用网络通信平台的数字化变电站唯一的国际标准,DL/T860标准就是由IEC61850转化成的中国电力行业标准,DL/T860已经成为中国智能电网的基础技术之一.为了更好地掌握、应用好DL/T860标准给电网自动化带来的根本性的技术变革,提高数字化变电站应用水平,本文从...     

基于面向服务架构的变电站仿真培训系统开发

为了给电力专业的学生提供变电站仿真培训平台,以某个220 kV变电站为例,提出了一种基于SOA的变电站仿真培训系统的架构。使用Microsoft Visual Studio 2010开发工具中的Silverlight客户端技术和WCF(Windows Communication Foundation)通信技术,实现了仿真培训软件的倒闸操作、故障仿真等基本功能。     

数字变电站IED设备通信研究

IDE是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素。为了解决IDE设备间的通信问题,文章提出了一个基于IEC61850通信协议的数字化变电站通信模型,该模型能较好地实现IDE间的数据共享,符合设备互操作性、网络可扩展性和高可靠性原则,适应数字变电站通信网络的特点和需求,为今后IED网络的实施和发展提供了参考依据。文章对IEC61850协议目标,数字变电站自动化系统的三层通信网络结构,以及如何在IEC61850协议主导下实现IED间的通信等内容做了描述。     

基于IEC61850标准的智能电子设备及变电站自动化系统的测试

IEC 61850标准是未来数字化变电站通信网络与系统的唯一国际标准,其主要目标是实现互操作,因此标准的测试活动也就围绕该目标进行,包括2个层次：验证智能电子设备(intelligent electronic device,IED)是否具有互操作的能力,即一致性测试;验证IED集成在一起完成变电站自动化功能的能力,即互操作性测试。文章重点介绍了变电站自动化系统的测试流程,并结合开发的数字化保护平台对其一致性测试进行了探讨,最后介绍了对测试质量进行评估的重要性及评估手段。     

Development and research on integratedprotection system based on redundantinformation analysis

Facing the growth of energy demand and the worldwide interests in renewable energy sources, smart grid has been proposed in order to accommodate the needs of power grid development. In China, digital substations have been widely applied. Moreover, as the worldwide interest and development in smart grid have increased significantly, the digital information availability and communication capability of modern substation have been improved. Different with traditional substation protection configuration based on local information, Integrated Protection (IP) is used to denote the integration of several protective devices for multiple power equipment within the substation into one protective relay, obtaining all the real time information of the substation by communication network. The analysis of sharing information and cooperation among different protection functions helps to realize more reliable and sensitive fault detection. This paper describes several different integrated protection schemes and their respective advantages and disadvantages. The principles and functions applied in integrated protection systems are addressed to provide an overview of the current state of the technology. A new coordinated protection system based on inter-substation information is proposed and simulation study is discussed to verify the improved reliability and sensitivity.     

Development and research on integrated protection system based on redundant information analysis

Facing the growth of energy demand and the worldwide interests in renewable energy sources, smart grid has been proposed in order to accommodate the needs of power grid development. In China, digital substations have been widely applied. Moreover, as the worldwide interest and development in smart grid have increased significantly, the digital information availability and communication capability of modern substation have been improved. Different with traditional substation protection configuration based on local information, Integrated Protection (IP) is used to denote the integration of several protective devices for multiple power equipment within the substation into one protective relay, obtaining all the real time information of the substation by communication network. The analysis of sharing information and cooperation among different protection functions helps to realize more reliable and sensitive fault detection. This paper describes several different integrated protection schemes and their respective advantages and disadvantages. The principles and functions applied in integrated protection systems are addressed to provide an overview of the current state of the technology. A new coordinated protection system based on inter-substation information is proposed and simulation study is discussed to verify the improved reliability and sensitivity.