风电场监控软件集成服务模型设计与应用

大型风电场中的风电机组和监控系统一般由多个厂商提供,相互兼容困难,难以进行统一维护与管理。遵循IEC61400-25标准的信息模型、信息交换模型及对Web Services的映射方法,设计了基于Web Services的风电场监控软件集成服务模型,讨论了基于该模型的多个异构风电机组与服务端互联互通的问题,给出了风电机组标准服务接口的定义方法和安全通信机制。通过对该模型的工程实现与应用分析,论证了所做工作对风电机组的统一监控和集成管理等问题的解决具有现实意义与应用价值。     

基于MMS的风电设备信息模型获取方法

风电机组与数据采集与监控(SCADA)系统之间数据不兼容将影响风电场的扩容和技术升级,需构建统一的数据模型.以一种基于IEC 61400-25协议和制造报文规范(MMS)通信协议的风电场通信软件开发为背景,介绍了风电场SCADA系统中对风电设备信息模型的获取方法.设计了风电场通信软件的体系结构和交互流程,构建了IEC 61400-25协议的风电机组信息模型,从业务逻辑控制模式、抽象通信服务接口(ACSI)服务到MMS服务的映射以及MMS报文生成等3个方面,阐述了风电设备信息模型在SCADA系统中重构的实现方法.     

风电场IEC 61400-25到OPC XML-DA的映射实现与应用

大型风电场的风电设备与监控系统将由多个厂商提供,相互兼容困难,难以时风电场进行统一的维护和管理.国际电工委员会(O EC)针对上述即将出现的问题起草制定了面向风电场监控系统通信的IEC 61400-25标准.在市场竞争和风电场扩容要求下,IEC 61400-25标准势必成为风电监控系统通信的一个趋势.针对目前普遍采用的基于过程控制对象链接与嵌入技术(OPC)的风电监控系统现状,文中对IEC 61400-25到OPC可扩展置标语言一数据访问(OPC XML-DA)的映射进行了深入分析,提出了具体的实现方案,构建了基于OPC XML-DA的风电场监控系统体系结构,设计了OPC XML-DA服务端软件模块架构,解决了目前常见的基于OPC的风电场监控系统与IEC 61400-25标准的相容问题.     

基于面向对象建模的风电场监控系统的研究与开发

对国内外风电场监控系统的历史与现状进行了分析,从面向对象的角度介绍了基于IEC61400-25标准风电场信息模型与信息交换模型的原理与方法,比较了标准所支持的5种通信协议。针对已投运的某实际风电场智能化改造的需求,选用制造报文协议(manufacturing message specification,MMS)作为通信映射协议,对风电机组及风电场智能电子设备(intelligent electronic device,IED)进行信息化建模,并讨论了建模过程中的关键细节与具体配置方法。提出了加装通信协议转换器的方法,着重介绍了通信协议转换器内实现不同报文转换和地址映射的过程和配置文件的配置方法,实现了2个制造商3种不同机型间的协调通信,并说明了含有通信协议转换器的风电场监控系统的结构框架,为未来针对已投运风电场的智能化改造问题提供了一种过渡方案,在IEC61400-25标准的推广和应用方面具有实际意义。     

基于Web Services的风电场网络化监测和控制

为实现风电场中多个厂商不兼容设备的统一维护与管理,IEC61400-25标准详细描述了风电场信息模型、信息交换模型以及向不同协议映射方法。Web Service是该标准中提出的能够完善支持模型功能的方法,其具有适合分布式环境,支持不同平台等十分适合风电场的特点。在IEC61400-25标准的基础上详细描述了一种风电场通信结构,并基于Web Services建立了风电场风机的信息模型和信息交换模型并实现基本的风电场设备的监测和控制。     

改进传输层安全协议在提高风电场数据通信安全中的应用

首先分析风电场中数据通信的安全需求,然后依据IEC62351-3,利用改进的传输层安全(transport layer security,TLS)协议(即在原有TLS内部引入数字签名机制)防止各种威胁和攻击,实现数据通信过程中的认证、完整性、机密性和不可否认性。最后,基于OpenSSL0.9.8e开发包实现改进的TLS,并构建了利用代理模式集成改进TLS的模型,来加强风电场中数据的通信安全。     

风力发电厂监控通信原理及模型——IEC 61400-25标准介绍

风力发电厂是一种分布式能源系统,需要设备与设备之间以及设备与电网之间有良好的配合。国际电工委员会最近制定了IEC 61400-25系列标准,该标准是IEC 61850标准的延伸,专门面向风电厂的监控通信。本文在概要介绍IEC 61400-25标准体系结构的基础上,重点介绍了风电厂监控系统通信原理、建模方法、信息模型和信息交换模型,并说明了如何把信息映射到特定的工业通信协议上的方法。     

风电远程监测与诊断系统数据通信研究

在遵循IEC 61400-25标准的基础上,对风电机组远程监测与故障诊断系统数据通信进行研究。结合VC++的Socket技术,采用Client/Server模式和多线程机制,建立网络通信系统,实现远程监测系统中实时数据交换与静态配置文件的传输;利用SQL Server建立数据库,保存风电机组运行的各种实时参数和信号;解析WPPCL文档并用树型控件显示WPPCL文档的层次型结构;采用基于Web的SSL VPN安全传输技术实现风电场本地监控室到远程监控诊断中心数据通信的机密性、完整性,完善了远程监测与故障诊断的通信系统。     

电力系统通信安全措施研究

电力通信安全是智能电网建设中的重要内容,基本要求是机密性、完整性、有效性和不可抵赖性。在基于IEC62351标准电力通信安全防护基础上,文章总结了电网常用电力通信安全防护技术与措施。以及实现电网通信安全的主要体系与关键技术,如PKI基础设施、IEC62351技术规范等。结合IEC62351标准下的风电场应用场景示例,提出IEC62351下的监控系统通信安全方案存在的问题。通过对电力通信安全的关键技术与应用分析,指出IEC62351下的电力通信安全依然存在潜在威胁,将是今后研究解决的重点。     

基于口令的变电站数据与通信安全认证

依据电力系统数据与通信安全标准IEC62351,研究既能满足认证安全需求,又能保证最小的计算和传输开销,基于口令的变电站数据与通信安全认证方法。比较了几种国际上先进的安全口令技术,分析了IEC61850标准中智能电子设备（IED）访问安全模型,提出采用安全远程口令（sRP）协议实现IED访问应用关联时的安全认证。最后,以变电站自动化IED间的身份鉴别为例,介绍了SRP协议的改进方法和具体的认证过程。研究结果对在变电站自动化系统中实施IEC62351标准具有参考意义。     

SVG和Location包在电力图形信息交换中应用

对比分析了美国电科院控制中心应用程序接口(CCAPI)推荐的图形中心和域中心图形交换方案,指出图形中心方案易于实现一对象多图、支持背景图形显示以及方便实现图形扩展等优点.IEC61970推荐使用可缩放矢量图形(SVG)为电力系统图形标准,着重研究了在图形中心交换方案中使用SVG metadata模型和IEC61968 Location包规范图形交互信息,实现信息一致性理解和图形合并的方法;提出了基于发布/订阅模式的异步交互模式,以克服同步请求/应答图形信息交互模式信息冗余多的缺点,提高图形交互的效率.以某厂站和变电站为例说明了利用Location和metadata信息实现信息异步交互和图形合并的过程,验证了方法的有效性.     

电子式互感器的应用研究

电子式互感器是近年来电力行业的研究热点,也是数字化变电站内的关键技术之一.基于对各种电子式互感器的工作原理的分析比较,论述了各类型电子式互感器的技术特点和应用前景;研究了合并单元应用所面临的两个关键问题并总结了电子式互感器工程应用的相关结论.     

IEC 61850/IEC 61970保护模型的协调

依据所提出的变电站保护系统的建模框架,分析了IEC 61850和IEC 61970这2个标准的建模能力.针对控制中心和变电站应用的实际情况,明确了这2个标准在保护系统建模方面需要协调的内容和层次:针对原理层,IEC 61970需要增加量测和保护设备的关联,还需要扩展新的保护设备模型;对于设计层,应在IEC 61970中增加一个与IEC 61850的逻辑节点对应的基类,并以它为基础扩展和量测与设计层模型相关的数据类;对于实现层,建议对IEC 61970中的远程终端单元(RTU)类进行扩展,并增加与远程设定和服务器相关的类.     

IEC61850到IEC60870通信规约的映射研究

变电站自动化系统目前采用IEC60870通信规约的老设备很多,必须保证采用这种规约的装置在通信上与基于IEC61850通信规约的系统相互兼容.比较了IEC61850与IEC60870两种不同标准体系通信规约的特点;依据变电站通信功能的特点和IEC61850的映射原则,提出了IEC61850到IEC60870-5-103/104通信规约的映射方法和思路:将采用103/104通信规约的装置纳入新的变电站自动化系统通信体系.     

基于IEC 61850的变电站网络安全分析

基于IEC 61850的数字变电站自动化系统是一个基于网络的开放式系统。随着开放性的增加,变电站的网络安全问题越来越突出。IEC 61850标准明文规范了变电站的网络通信协议,但未提供相关的安全规范。文章分析了基于IEC 61850的变电站网络系统安全体系,总结了IEC 62351的相关应用,并指出了IEC 62351今后的改进方向。     

新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现

从分析国内以往配电管理系统(DMS)存在的主要问题入手,针对配电网的发展需求,结合国际标准和计算机技术的发展趋势,提出了新一代配电网自动化及管理系统的设计原则.并据此原则在南京供电公司的DMS上按IEC 61970标准实现了与公用地理信息系统(GIS)的无缝集成,保证了实时和管理应用采用同一套模型和图形;开发了配电网图形和模型的多态与同步功能,可对设备生命周期实施全过程控制;结合可定制的流程化控制,配电网调度作业管理可以共享实时数据、模型和拓扑信息,实现了配调业务流程的无纸化作业;组件化的配电网拓扑分析内嵌在配电网管理流程的每一个细节之中,保证了系统安全.最后就GIS的发展提出了看法.     

无火花型电气设备国际标准新修订内容介绍

相对IEC 60079-15： 2001版（简称老标准）,修订后的标准IEC 60079-15： 2005版爆炸性气体环境用电气设备第15部分 n 型电气设备的结构、试验和标志,在技术内容上变化较大,文章将二者间的主要技术差异进行了分析对比,同时对新标准的相关技术内容进行了介绍.     

电器附件IEC标准概况及发展动向

介绍了电器附件IEC标准的概况及发展动向,并简介了我国电器附件标准的采标情况。     

新能效标准对电动机出口的影响及应对

至2008年3月,IEC／TC2第31工作组将电动机的效率分为IE1,IE2,IE3,IE4共4级,世界各国相继出台强制性的电动机能耗效率。我国的电动机能耗标识也于2008年6月1日起开始实施,对电动机制造行业产生了巨大的影响,直接影响我国的电动机出口。文章简单介绍了新能效标准,并就解决的方法进行讨论。     

电子式互感器及其在数字化变电站中应用

在描述电子式互感器的标准、定义、结构体系和分类的基础上,分析了有源和无源电子式电流与电压互感器的类型、原理、特点及其存在的主要问题,并就其在测量品质、结构体系、运行安全性、绝缘结构及成本等方面进行了比较,指出无源电子式互感器是独立安装的互感器的理想解决方案.以IEC标准为基础,讨论了电子式互感器在数字化变电站中的逻辑位置和配置原则,分析了电子式互感器应用于数字化变电站中在提高测量精度、简化二次设备结构、增强间隔层与过程层通信、提高继电保护装置性能、完善故障录波等方面的优势.并指出在其应用中需注意可靠性和稳定性等技术问题.