数字化变电站备自投

简要介绍了IEC61850通信体系变电站自动化系统接口模型,通过对数字化变电站中的关键技术采样值(SMV)传输机制及面向通用对象的变电站事件(GOOSE)模型的实时性和可靠性的阐述,结合某数字化变电站的运用实例,介绍了网络化备自投的实现方案、备自投逻辑功能实现方式.提出了数字化变电站中网络化备自投实现的可行性方案.     

数字化变电站备自投

简要介绍了IEC61850通信体系变电站自动化系统接口模型,通过对数字化变电站中的关键技术采样值（SMV）传输机制及面向通用对象的变电站事件（GOOSE）模型的实时性和可靠性的阐述,结合某数字化变电站的运用实例,介绍了网络化备自投的实现方案、备自投逻辑功能实现方式。提出了数字化变电站中网络化备自投实现的可行性方案。     

一种不依赖MU同步的采样值网络传输方案

IEC 61850标准的组网采样值传输方案由于依赖统一同步网络,降低了数字化站可靠性。点对点采样值传输方案虽然解决了对同步源的依赖问题,但因二次接线复杂且损失了数据共享优势,降低了数字化站可维护性。本文采用不依赖MU同步的网络传输方案,通过特殊交换机记录网络传输延时并将延时反映在报文的特定字段中,实现了采样值的同步计算。经测试,该方案时间同步精度误差为ns级别,满足采样精度要求的同时具备了与传统组网方案相当的实时性。该方案不仅解决了跨间隔采样对同步源依赖的问题,提高了智能数字化系统的总体可靠性,并兼顾了数字化变电站运行维护方便的特征,因此在智能电网和数字化变电站的实际应用中具有很好的应用前景。     

数字化测控装置关键技术的实现

介绍了当前数字化变电站系统架构,提出了一种基于IEC61850协议的数字化测控装置的软硬件设计方案.装置硬件由可插拔的功能模件组成,模件之间通过现场总线交互信息.数字化交流量采集和控制模件采用MPC8247和TMS320F2812型DSP为硬件平台.MPC8247负责接收以太网上交流量数据,TMS320F2812对数据进行重采样和计算.对同期合闸等关键技术进行了研究,提出了一种拉格朗日插值的重采样方法和注意点:重采样数据必须实时、连续、准确,而且要求频率跟踪,4点缺一不可,否则将造成合闸动作不正确.实际结果表明,交流量采集精度满足GB/T13729国家标准的要求,同期操作正确、可靠.该装置已在国内某500 kV数字化变电站中得到应用.     

数字化变电站中采样值同步技术研究

认为采样值同步技术是实现数字化变电站过程总线通信的难点之一。阐述了基于外部源的硬接线同步和基于IEEE 1588的网络同步两种方案,指出方案实现的关键因素,从硬件设计、同步误差、冗余性和互操作性等方面对这两种方案进行了分析和比较。研究结果对数字化变电站中采样值同步设计具有参考意义。     

合并单元采样同步的一种实现方法

结合数字化变电站工程应用现状对采样同步相关的问题、实现方法和应用需求进行了分析和总结。提出了基于路径延时法的合并单元采样同步实现方法,采用该方法设计的合并单元输出数据报文既包含采样计数值也包含采样额定延时时间。     

集成式中低压数字化变电站自动化系统设计

针对中低压变电站及IEC 61850标准的特点,开发了能够实现全站的保护和控制的集中式保护装置,并设计了集成式数字化变电站系统.阐述了集成式数字化变电站自动化系统的整体结构,讨论了过程层采样方案、通用面向对象变电站事件(GOOSE)跳闸方案和集中式保护装置设计方案.对过程层采样的可靠性和GOOSE网跳闸方案的实时性和可靠性进行的检验表明了设计方案能够满足实际工程运行的需求.所设计的集成式数字化变电站自动化系统已应用于实际工程.     

IEC61850标准下采样值传输的应用

采样值传输是变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要组成部分,电子式电流/电压互感器的出现使得采样值数字化传输成为可能.该文在对变电站通信网络和系统的最新国际标准--IEC61850标准特点分析的基础上,围绕变电站过程层采样值传输问题,从IEC61850信息模型出发,研究了模拟量采样值传输模型、抽象模型通信服务和采样值报文格式,给出了变电站系统中模拟量采样值建模的一般步骤和传输过程中,为满足数字化变电站分散布置的信息采集和传输要求提供了解决方案.     

基于数字化变电站的系统保护装置设计

随着数字化变电站技术的逐渐成熟,变电站保护设备的功能及组合方式有了很大的变化和想象空间.文中提出一种基于数字化变电站数据源统一、数据共享特点的系统保护装置的实现方案,并对其硬件设计、软件功能实现以及工程适应性、可靠性进行了探讨和分析.系统保护是对数字化变电站内诸多分散的保护测控功能模块的有机集成,从而优化并简化了系统的数据流.系统保护具有低成本、易维护、高性能、高可靠等特点,能适应未来电力系统自动化的发展和市场需求.     

110kV高港变数字化改造

就目前数字化变电站改造实现形式的灵活和多变,介绍了在江苏电网中进行数字化改造的实现方案,并针对改造中遇到的采样信号传输、合并单元配置和采样值同步、数字化电压信号的并列与切换实现问题进行了详细阐述,给出了应用于变电站改造的解决方案.     

基于相量集合的站域差动保护研究

针对智能变电站发展现状,分析了站域信息共享情况下,采样信息失步对差动保护的影响。在此基础上提出了基于相量集合的站域差动保护算法。该算法采用各支路的电流同步相量参引进行差动保护逻辑计算,依此计算出差动电流和制动电流,解决了由于采样信息失步导致的保护误动或拒动。最后,仿真结果表明,基于相量集合的差动保护算法在SV一定程度的失步情况下,差动保护的灵敏性和可靠性不受影响,能够保证站域差动保护可靠实施。因此,可以在新一代智能变电站站域保护装置上加以采用。     

IEC62439 PRP冗余丢弃算法设计

智能变电站GOOSE、SV、MMS三网合一信息充分共享,双星型网架可靠性较高,相应电力装置需支持高效、健壮冗余丢弃算法。针对PRP推荐双窗口丢弃算法较复杂、乱序报文效率较低、时序考量不严谨、无设备重启等异常处理,总结了丢弃算法基本要求,分析了时序可靠丢弃、安全接收原则,提出基于节点对节点链路序列号状态HASH算法和固定单滑动窗口相结合的方法。详细分析起止点在与不在滑动窗口、接收序列号在窗口前中后情形,并给出算法伪码供借鉴使用。健壮性指出超过一定时限,序列号相同,报文内容未必相同;在同一个时限内,FCS(帧校验序列)完全一样,报文内容未必相同。本方法能快速准确判断丢弃接收重复报文,为智能变电站电力装置支持PRP/HSR奠定坚实算法基础。     

基于DL/T860协议的通信模拟装置在智能变电站检修和扩建中的应用

智能变电站内二次工作的一大难题是站控层及以下通信系统的维护,包括MMS、GOOSE、SV等DL/T860通信部分。由于维护人员专业技能提高的滞后性,通信技术的快速推广带来了一些维护上的困难,通信系统维护工作中“牵一发而动全身”成为普遍现象。为克服实际工作中不敢检修的现状,提出了通信模拟装置的方案,在保证不出现通信中断的条件下,维护人员可实现检修设备和运行设备的物理隔离,大大提高了检修工作的安全性。在变电站扩建时,被扩建间隔的通信调试需要和变电站运行部分配合,通信模拟装置的使用可大幅减少调试过程中对运行部分的影响,减轻了维护人员的工作压力。     

智能变电站过程层网络风暴的分析与处理

智能变电站过程层网络的正常运行是变电站正常运行的必要保障,网络风暴会对站内网络信息传输及相关设备造成影响,进而对变电站正常运行造成危害。根据SV报文和GOOSE报文的结构,计算其在交换机中的传输速率,对网络风暴的形成机理进行了分析,并评估了SV报文网络风暴和GOOSE报文网络风暴对站内各装置造成的影响。以某变电站中发生的一次网络风暴为例,根据网络分析仪记录的全站报文以及交换机连接关系发现网络风暴,采用断开冗余链接或故障设备的处理方法,并提出了通过报文校验、虚拟局域网技术和生成树协议避免发生网络风暴的建议。     

220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究

针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出＂SV/GOOSE信息流图＋SV/GOOSE信息逻辑配置表＋装置光缆联系图＂的智能化变电站二次施工图设计方法。SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联,装置光缆联系图描述物理介质连接方法。三者结合,准确指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试。在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。     

220 kV变电站智能化改造技术要点及方案实施

杜尔伯特220 kV数字化变电站升级改造为智能变电站.一次设备中,将原电子互感器改造为新型电子互感器配合合并单元的模式.二次设备中,将原有监控系统更换为一体化监控系统;保护及安全自动装置利用了近年新扩建的两套线路,同时将对侧装置软硬件升级为与本侧同版本的保护,利用软件保护定值或算法完成补偿;其余线路保护、主变压器保护、...     

智能变电站过程层网络采用EPON技术实用性研究

本文提出在智能变电站过程层网络通信系统采用EPON进行组网的应用方案,在对智能变电站过程层通信业务分析、及EPON技术和现阶段智能变电站过程层所采用的主流工业以太网技术进行对比分析的基础上,围绕重点关注的SV采样值传输性能及GOOSE传输性能,搭建模拟系统,利用网络记录及分析系统对智能变电站过程层采用EPON组网后的S...     

适用于站域后备保护的智能变电站站间信息传输方案

要实现基于电流差动原理的智能变电站站域后备保护,需要获取相邻变电站的SV和GOOSE信息,为此研究了变电站之间的信息传输方案。满足带宽和实时性要求的SV传输方案有以下三种:借用光纤纵差保护装置转发的方案、采用专用数据转发装置的方案和广域以太网扩展变电站过程层网络的方案。经过性能对比分析,第三个方案互操作性好、数据带宽高,最适合于站域后备保护的实际应用。对第三个方案从SV数据的同步性、数据通道带宽、通信传输距离及可靠性、数据传输延时等几个方面进行了初步分析,表明采用该方案在智能变电站之间透明传输SV和GOOSE信息是可行的。最后指出了实用化过程中需要进一步研究的内容和可能存在的问题。     

一种兼容Comtrade格式用于间隔层故障诊断的新型智能终端

目前110 k V及以上电压等级智能变电站的二次系统故障诊断主要依靠测试仪进行离线分析,难以达到实际运行系统中进行在线检测的效果。提出一种新型智能终端,可以根据Comtrade格式的录波自动触发进行多间隔IEC 61850通用面向对象变电站事件(GOOSE)及采样值(SV)的同步输出,使运维人员能在实际运行系统中进行在线故障分析。阐述了新型智能终端的硬件结构,IEC 61850和Comtrade格式的配置映射以及SV和GOOSE的同步输出功能的设计。     

智能变电站过程层网络报文传输时间计算及抖动抑制方法

过程层网络是智能变电站的重要组成部分,其实时性对智能变电站的安全可靠运行具有重要意义,而报文传输时间是实时性的主要指标。在介绍过程层网络结构及通信业务的基础上,提出了一种报文传输时间计算方法,分析了报文长度、数据率等因素对过程层网络中报文传输时间的影响并进行了仿真验证。针对因竞争而造成的采样值(SV)报文传输时间抖动问题,提出了一种通过控制报文发送时序与转发条件来抑制SV报文传输时间抖动的方法,给出了该方法的实现思路,仿真表明该方法可以在确保报文实时性的同时,有效地抑制SV报文传输时间的抖动。