变电站子站设备通信协议一致性测试系统的开发(一)设计与应用

介绍了基于IEC 60870-5协议系列的一致性测试指导文件DL/Z 634.56-2004开发的变电站保护等子站设备一致性自动测试系统的软、硬件设计方案和应用情况,对IEC 60870-5-103协议应用一致性进行了分层设计和分层解析.软件的静态结构采用模块化编程,动态数据信息交互采用多线程.该系统以一致性测试为核心,兼顾通信测试工具扩展性,测试范围涵盖IEC 60870-5-103协议配置参数测试和功能测试.     

IEC104协议在变电站系统的应用与测试

针对用于变电站系统以太网通信的IEC60870-5-104协议,介绍其在具体应用方案中的实现细节和设计思想.详细提出IEC60870-5-104协议的测试方法和测试要求.测试范围涵盖IEC60870-5-104协议配置参数测试和功能测试.     

变电站自动化系统采用IEC60870-5-103、104协议的优势

先后分析了变电站自动化系统采用标准通信协议的必要性、目前变电站自动化系统的通信标准的现状.在分析了IEC60870-5-103、IEC60870-5-104特点和变电站自动化系统通信的特点后,论述了变电站自动化系统采用IEC60870-5-103、IEC60870-5-104协议的必要性和优势.最后介绍了CBZ-8000变电站自动化系统中采用IEC60870-5-103和IEC60870-5-104两个国际标准的实现方式和实现中如何满足变电站自动化系统所有信息的传送要求和特点.     

基于IEC61850-9-2 LE的子站一致性测试系统的设计与实现

针对用于数字化变电站装置通信的IEC61850-9-2 LE协议,介绍了数字化子站一致性测试系统软、硬件设计方案中的实现细节和设计思想.依据对IEC61850-9-2 LE协议应用一致性进行了分层设计和分层解析.软件的静态结构采用模块化编程,动态数据信息交互采用多线程.本系统以一致性测试为核心兼顾通信测试工具扩展性,测试范围涵盖IEC61850-9-2 LE协议配置参数测试和功能测试.     

一种基于EFSM的变电站通信协议一致性测试模型描述方法

在IEC60870-5-6和IEC61850第10部分:一致性测试,2个关于变电站通信协议一致性标准正式颁布的情况下,描述通信协议的一致性测试模型成为开发一致性测试工具的关键。通过对变电站通信协议一致性测试文本和有限状态机(FSM)的分析,定义并提出了基于扩展有限状态机(EFSM)的变电站通信协议的一致性测试模型的描述方法。该方法突出了信息交互过程的各个事件,克服了传统流程图描述法的繁琐性。以IEC60870-5-103协议的通用分类服务功能"读单个条目的目录"测试为例,分别进行了EFSM和流程图法比较建模,体现出该方法的简练性和严谨性。     

IEC104协议在变电站系统的应用与测试

针对用于变电站系统以太网通信的IEC60870 5 104协议,介绍其在具体应用方案中的实现细节和设计思想。详细提出IEC60870 5 104协议的测试方法和测试要求。测试范围涵盖IEC60870 5 104协议配置参数测试和功能测试。     

基于IEC61850-9-2 LE的子站一致性测试系统的设计与实现

针对用于数字化变电站装置通信的IEC61850-9-2 LE协议,介绍了数字化子站一致性测试系统软、硬件设计方案中的实现细节和设计思想。依据《IEC61850-10, Ed. 1:变电站通信网络和系统.第10部分:一致性测试》对IEC61850-9-2 LE协议应用一致性进行了分层设计和分层解析。软件的静态结构采用模块化编程,动态数据信息交互采用多线程。本系统以一致性测试为核心兼顾通信测试工具扩展性,测试范围涵盖IEC61850-9-2 LE协议配置参数测试和功能测试。     

IEC 60870-5-103和IEC 60870-5-104协议应用经验

如何提高变电站自动化系统的通信开放性和可靠性？采用标准的通信协议和加强通信协议的测试手段应是最好的办法。文中介绍CBZ-8000变电站自动化系统中采用IEC 60870-5-103和IEC 60870-5-104两个国际标准的实现方式，分析了变电站自动化系统中采用这两个标准的必要性及实现中如何满足变电站自动化系统所有信息的传送要求和特点，最后介绍了为了保证通信协议的兼容性所采用的测试手段。研发实践验证了采用标准协议的合理性和采用测试手段的优越性。     

基于IEC60870-5-103的变电站多子站仿真测试系统设计

变电站多子站仿真测试系统是基于国际标准IEC60870-5-103（简称103）与开放式系统互联参考模型（OSI）的7层参考模型的映射关系，利用分层理论．用1台工控计算机自适应地同时模拟32个不同类型智能电子设备（IED）的仿真测试系统。根据变电站自动化系统的一般配置．提出了仿真测试解决方案，在介绍仿真系统核心软件模块（多IED的103协议动态模型、分层模块化协议分析、公共协议解析模块）后。给出了多子站仿真系统软件总体结构，该仿真测试系统具有定制和自动两种测试模式．操作简便．测试效率高     

配电自动化设备通信协议的一致性测试系统设计与实现

为了对配电自动化设备间通信协议的一致性进行有效的测试,设计并实现了配电自动化通信协议的一致性测试系统。分析了配电自动化设备通信协议及IEC60870一致性测试。描述了系统硬件结构及系统功能。使用UML设计了软件架构及软件组成,讨论了测试系统测试方法并归纳了测试方法与IEC60870 5-6一致性测试要求的对应关系。此测试系统能够准确、全面的完成对配电自动化系统主站、子站及终端设备的一致性测试,对配电自动化设备的入网检测、工程调试验收以及日常开发具有较高的实用价值。     

输电线路单端行波故障测距新算法

基于输电线路行波理论提出了一种故障测距的新方法.利用行波不同模量的传播时延构造出鉴别线路近区、远区故障的判据,并通过近似模速消除相邻非故障线路行波折射波头的影响,最后对算法的实施给出了优化建议.     

A combined impedance and traveling wave based fault location method for multi-terminal transmission lines

A new fault location method suitable for multi-terminal transmission lines that combines the advantages of both impedance and traveling wave based methods has been developed and presented in this paper. The proposed method first determines whether the fault is grounded or ungrounded by comparing the magnitude of the ground mode wavelet coefficients at the measurement end. Next, the impedance based method is used to identify the faulted half of the line in the case of two-terminal line and the faulted line section as well as the faulted half of the line section in the case of multi-terminal lines. Finally the fault location is determined by taking the time difference between the first two consecutive aerial modes of the current traveling waves observed at one end of the multi-terminal line. The proposed method has been tested on four- and five-terminal transmission lines with different types of faults, fault resistances and fault inception angles using ATP simulation.     

基于功率系数的单相接地故障区段定位方法

由于配电线路在发生单相接地时故障电流小,现有的故障定位方法很难判断出故障位置,因此目前国内大部分地区还是通过调度人员根据经验拉路选线,人工巡线的方法寻找故障位置,耗费了大量的人力物力.为解决该问题,根据单相接地故障发生后的半周期内故障线路故障相相电流突变量远大于非故障相及健全线路的特点,提出一种基于功率系数的单相接地故...     

基于改进暂态能量方向的半波长输电线路保护方法

针对传统特高压保护方法难以直接应用于特高压半波长交流输电系统的问题,提出基于改进暂态能量方向的半波长输电线路保护方法.半波长输电线路测量阻抗随故障位置不再呈现单一线性变化,导致传统距离保护不能直接应用于半波长输电线路,而行波在超长线路上衰减损耗极大,难以准确检测行波波头,故行波保护亦难以用于半波长输电线路保护.因此,提...     

基于神经网络的单端行波故障测距方法

单端行波故障测距的关键是正确辨识量测到的第2个行波波头的性质。当母线上最短健全线路的长度大于故障线路全长的四分之一且次短健全线路长度大于故障线路全长的二分之一时,保护安装处检测到的前3个波头一定含有至少2个来自故障线路的行波。当健全线路不满足上述条件时,用方向行波识别行波是否来自故障线路。利用人工神经网络(artificial neutral network,ANN)的非线性函数逼近拟合能力,选取保护安装处检测到的后2个波头与首波头的时间差及其波头极性作为样本属性,训练、测试ANN建立其故障测距的ANN并模型来实现初步的故障测距,然后应用故障距离与波速、传输时间的关系正确辨识第2个行波波头性质,继而求得精确的故障距离。仿真结果表明该方法可行、有效。     

验证小波变换行波故障测距法的现场试验

一般行波故障测距法较少考虑行波传播的色散情况,没有很好解决如何精确确定行波的到达时间和行波传播速度等问题,使测距精度受到影响。为解决现有行波法的不足,提出一种新的利用小波变换技术进行双端行波测距的方法,并用大型现场短路试验对该方法的可行性及实际测距精度进行了验证。文章介绍了现场短路试验的有关情况以及部分试验数据的整理和分析结果,对小波变换测距法与传统行波测距法进行了比较。试验结果表明,小波变换测距法比传统行波测距法准确,且故障时不受电压相角等因素的影响,定位精度在300m以内,因此,将小波变换应用于行波故障测距是可行的。     

电缆-架空线混合线路故障测距方法综述

针对电缆–架空线混合线路的结构和特点,介绍了几种适用于混合线路的故障测距方法,包括基于分布参数模型的区段故障定位法、基于波速度归一算法的双端行波故障测距法、三相母线外加同一电压脉冲式单端行波故障测距法等。分析了各种方法的适用范围及其优缺点,最后对各种方法的应用前景作了初步评价。     

半波长交流输电真型线路初步试验方案

为了解决半波长交流输电技术应用于实际中存在的问题,开展了半波长交流输电试验研究。选择了1 000 kV特高压交流输电线路和750 kV交流输电线路作为真型线路进行试验研究,采用技术经济分析的方法,提出了2个1 000 kV半波长交流试验线路方案和4个750 kV半波长交流试验线路方案。基于试验方案的可行性分析,提出了推荐的半波长交流输电线路真型试验方案。针对推荐的试验方案进行仿真分析,得出了针对半波长交流输电线路的过电压和潜供电流抑制措施。     

基于GPS的新型输电线路故障定位装置的研制

输电线路故障定位一直是电力系统亟待解决的难题。针对单端法故障测距易受过渡电阻的影响,提出了一种基于全球定位系统（ＧＰＳ）的双端同步采样的输电线路故障定位方法。基于此原理研制了新型的故障定位装置的样机,动态模拟实验表明它完全克服了过渡电阻的影响,且定位精度不受故障类型、故障点位置、故障发生时刻和电力系统运行条件的影响。动模实验结果还表明,在各种故障情况下定位误差均地１％。     

基于差值矩阵的多端输电线路故障定位研究

针对现有多端输电线路故障行波检测困难、定位精度不高、判定算法复杂等问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)算法和Hilbert变换相结合的行波检测法和一种基于差值矩阵的多端输电线路故障行波定位算法。首先通过行波传感器采集故障行波信号,利用VMD分解算法对故障行波进行分解,结合Hilbert变换提取模态分量IMF1的瞬时频率,根据第一个瞬时频率的奇异点位置确定故障行波的达到时刻。然后利用行波到达各端的时间和行波传输原理,得到多端输电线路故障分支判定矩阵。最后根据故障分支判定矩阵确定故障支路,实现故障点的精确定位。ATP/EMTP仿真结果表明,所提检测方法能够准确检测故障初始行波的到达时间,多端输电线路定位算法能够准确判定故障支路,相比于HHT检测方法下的定位算法,进一步提高了定位精度。