基于点对点技术的数字化变电站过程层通信方案

结合富村变电站的工程实践,介绍基于点对点技术的数字化变电站整体方案,详细论述基于点对点技术的过程层通信方案,重点研究数字化变电站过程层通信的2个关键技术（采样数据同步和GOOSE机制）,分析点对点技术在数字化变电站建设中的推广价值,认为点对点技术目前仍是采样值传输的最佳选择。     

新型数字化变电站分布式母线保护

针对基于IEC61850通信标准的数字化变电站,提出一种分散计算并就地控制的新型母线保护方案。根据数字化变电站技术特征,构建了无主站分布式母线保护整体结构;分析了采样值报文和GOOSE信息的数据传输特征,基于以太网技术设计了联系过程层设备和间隔层保护装置的过程总线;利用非传统电流互感器无饱和的优点,将瞬时值电流差动保护原理应用到分布式母线保护计算中。分析表明所提方案结构简单、可靠性高、切实可行。     

基于OPNET的SMV与GOOSE报文共网传输的数字化变电站技术研究与分析

介绍了现有数字化变电站的2种组网模式。分析了IEC 61850-9-1的采样值点对点传输方案以及IEC61850-9-2的采样值网络传输方案;提出了一种应用VLAN技术的IEC 61850-9-2采样值网络和GOOSE网络共网传输的方案,从技术,经济角度分析了其可行性;并对过程层的采样值,GOOSE数据报文进行了流量分析。结合某数字化变电站试点工程,采用OPNET仿真软件对共网传输中IED设备的端到端延时进行了仿真分析,结果表明采用VLAN技术的共网传输方案可行。     

基于点对点技术的数字化变电站工程实践

数字化变电站是变电站的信息采集、传输、处理输出过程全部数字化,理想的数字化变电站应基于IEC61850协议构建,采用光学或电学电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备,实现站控层、间隔层、过程层之间完全网络化信息交换.论述了不同模式的数字化变电站的特点及系统结构,给出了系统逻辑图.结合某电站的工程实践详细叙述了基于点对点技术的数字化变电站实施方案(设计原则、设备配置、过程层通信等),重点研究了数字化变电站的2个关键问题:采样数据同步和通用面向对象的变电站事件GOOSE(Ge-neric Object Oriented Substation Eyent)机制.并指出数字化变电站及工程实践要考虑过程层网络方案、故障录波的实现及计量系统等问题.     

智能变电站高压测控装置的应用解决方案

针对智能变电站高电压等级双重化配置的过程层智能设备同时接入单套配置的间隔测控单元的要求,提出了一种可行的测控装置应用解决方案.基于测控平台开发的测控装置软硬件设计采用多CPU软硬件协作方式,主要功能包括交流采样值(SV)处理、GOOSE输入/输出、同期功能、间隔联闭锁功能.方案采用2个完全相同的前端模块实现对双套设备的...     

基于IEC61850-9-2及GOOSE共网传输的数字化变电站技术应用与分析

分析了数字化变电站过程层采样值的两种通信传输方式：点对点的IEC61850-9-1方式及网络化的IEC61850-9-2方式,提出了网络化采样值SMV与GOOSE信息共网传输的方案,从技术角度分析了方案的可行性。分析了共网传输模式下的主要业务数据类型：SMV,GOOSE,PTP1588网络报文,对各自的网络数据流量及可能的网络通信时延因素：存储转发延时,交换延时,线路延时,帧排队延时进行了定量分析。结合某实际数字化变电站工程进行了该技术方案的仿真计算和应用分析,工程应用实践表明所提出的共网传输技术方案是可行的,对数字化变电站过程层网络性能研究具有参考价值。     

基于IEC61850-9-2及GOOSE共网传输的数字化变电站技术应用与分析

分析了数字化变电站过程层采样值的两种通信传输方式:点对点的IEC61850-9-1方式及网络化的IEC61850-9-2方式,提出了网络化采样值SMV与GOOSE信息共网传输的方案,从技术角度分析了方案的可行性.分析了共网传输模式下的主要业务数据类型:SMV,GOOSE,PTP1588网络报文,对各自的网络数据流量及可能的网络通信时延因素:存储转发延时,交换延时,线路延时,帧排队延时进行了定量分析.结合某实际数字化变电站工程进行了该技术方案的仿真计算和应用分析,工程应用实践表明所提出的共网传输技术方案是可行的,对数字化变电站过程层网络性能研究具有参考价值.     

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.     

智能变电站稳定控制装置数字采样的设计与实现

在智能变电站中,电网安全稳定控制装置作为跨间隔设备,需要同时接收、处理多个间隔的采样量。针对稳定控制装置“直采”模式下多间隔采样同步问题,提出了基于本地时标的同步和重采样插值合并处理的方法。以本地时标为基准,借助系统提供的辅助时钟,以重采样间隔对采样数据进行同步和线性插值重采样,并对线性插值误差进行分析。最后,依托FPGA+DSP硬件平台实现了稳控装置的数字化采样,并搭建试验系统,从采样精度和同步有效性方面对文中提出的基于本地时标的同步重采样插值算法的时效性和可行性进行验证,试验结果验证了基于本地时标的同步线性重采样方法能够满足稳定控制装置实际工程对实时性和精度要求。     

数字化变电站过程层组网技术的探讨

介绍了数字化变电站的过程层总线方式、网络拓扑结构和组网方案及过程层网络传输采样测量值(sampled measured value,SMV)数据和面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation events,GOOSE)跳闸命令的传输机制,对常用的几种组网方案的优劣性进行...     

智能变电站过程层网络构建方案研究

过程层网络是智能变电站的技术关键点与难点。在满足过程层网络实时控制需求的基础上,结合现有技术条件,分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议、采样值与GOOSE共网/分网、报文过滤技术选择的合理性,并针对500 kV线-线串典型间隔进行了流量计算,在此基础上,提出了500 kV线-线串网段过程层网络构建方案。     

数字化变电站过程层仿真测试环境的开发与设计

数字化变电站过程层仿真测试环境主要由硬件仿真装置和配置系统两部分组成。主要用来模拟智能断路器和电子互感器的通信特征,该装置不只仿真单个间隔的过程层设备,不仅对单台保护测控装置进行测试,而是仿真某一电压等级的多个过程层设备,对由大量装置组成的变电站自动化系统进行整体功能和性能的检测,实现对变电站设备系统测试操作;还可以通过一定的算法模拟故障动态过程,产生相应数据,并下载到测试装置内发送采样值报文和GOOSE报文,便可再现动态故障过程,构建一个系统测试环境。     

数字化变电站过程层通信网络实时性仿真分析

阐述了基于IEC 61850的数字化变电站的三层结构和关键功能技术。对数字化变电站过程层数据信息进行了分析,并对基于IEC 61850-9-2的SV报文及GOOSE报文进行流量大小分析,结合某数字化变电站工程采用OPNET仿真软件对变电站过程层IED设备的端到端延时进行了仿真,并以间隔为单位采用VLAN技术进行了对比分析。结果表明,交换式以太网完全能满足过程层的网络通信,而且采用VLAN技术可以提高网络通信的实时性。     

云广特高压工程控制系统功能分布研究

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共享,并实现一次设备智能化、二次设备网络化。在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、间隔层、站控层三层网络体系结构。各层间及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用。间隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能。以GOOSE方式网络化实现10 kV     

基于RTDS的数字化变电站过程层配置方案仿真

针对数字化变电站过程层的特点,利用RTDS研究了其配置方案的可行性。分析了过程层网络的基本总线结构以及以太网交换机的选择条件,研究了适用于RTDS的模拟SV和GOOSE报文发送的GTNET板卡的组网方法,组建了基于RTDS的某220kV数字化变电站的过程层网络,给出了合并单元配置以及GOOSE配置的具体方法,设计了网络测试仪与模拟过程层网络的连接方案,并对SV和GOOSE报文传输时延和丢帧率进行了测试。实验表明,利用RTDS能够对数字化变电站过程层配置方案选择和投运测试提供理论支持和技术参考。     

基于报文监听和报文仿真验证GOOSE虚端子连接的不停电检修应用

对于一次系统不停电的智能变电站扩建、改建间隔装置,需要接收和发送不停电跨间隔装置过程层GOOSE开关量,不停电运行装置不允许改变过程层GOOSE开关量。为解决不停电检修应用的场景需求,同时避免GOOSE组网光纤的插拔,提出一种基于报文监听和报文仿真验证GOOSE虚端子连接的不停电检修应用方法,即在GOOSE报文接收端监听GOOSE发送端报文,改变监听到的GOOSE报文数据集所测试开关量数据的"分"、"合"状态和置位检修品质,然后模拟仿真GOOSE报文发送,最后在接收端通过GOOSE开关量值和检修品质验证GOOSE虚端子连接配置的正确性。     

数字化变电站对时状态在线监测的解决方案

数字化变电站对二次设备时间的准确性要求越来越高,时间的高精度和统一已成为数字化变电站的基本要求.在线监测二次设备的对时状态已成为在实际工程应用中迫切需要解决的问题.文章提出了一种基于GOOSE的对时状态传输处理方案.通过间隔层和过程层网络,利用GOOSE的订阅/发布机制,传输时间信息及标志;利用网络延时算法,计算对时误差;利用MMS协议将获取的对时标志和误差以报告形式上传到监控系统,实现对时状态的在线监测.     

基于智能变电站三层一网的新型保护装置研制

随着通信技术的发展,为智能变电站间隔层、过程层、站控层间的采样值(SV)网、面向通用对象的变电站事件(GOOSE)网、制造商信息规范MMS网合而为一(三层一网)的工程实践提供可能.基于此新研制的一种保护装置,可以实现网络数据分级分流处理,同时,与相应的交换机配合组网,可以解决以往三层一网组网时数据难以同步的弊端,从而解决保护装置的数据可靠性和可用性问题.在智能站三层一网的架构下,该装置能满足保护控制要求,通过参与相关的试验验证了装置的可靠性.     

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。     

基于就地保护测控的数字化变电站应用方案研究

针对现有数字化变电站存在的问题,从110kV凉水变实际应用出发,阐述一种基于就地保护测控的数字化变电站应用方案,将保护测控就地安装,过程层组成SV网用于故障录波和网络报文分析仪等智能设备,站控层组成MMS／GOOSE共网方式,为监控计算机等设备提供所需的信息。此方案有效解决了数据同步和保护测控装置过度依赖网络问题,同时避免了因采用电子式互感器发生数据偏差故障。