基于IEC 61850的稳控系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案存在一些固有的缺陷,不符合当前技术发展的趋势,制约着稳控系统规模的扩大和应用的深入。借鉴智能变电站过程层GOOSE通信技术,提出了基于IEC 61850的稳控系统站间通信技术方案,研究了通信组网架构、通信容量控制、数据流量控制和可视化解耦配置等关键技术,并介绍了巴西美丽山稳控系统等典型工程应用。基于IEC 61850的稳控系统站间通信技术稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,满足稳定控制系统站间信息交互的需求,代表着稳控系统通信技术发展的方向。     

计及网络攻击影响的安全稳定控制系统风险评估方法

安全稳定控制系统(稳控系统)是保证电网可靠运行的重要防线,针对稳控系统的网络攻击会造成严重的物理后果。为了量化评估稳控系统遭受网络攻击的影响,解决现有风险评估方法未充分考虑网络攻击易发性的问题,文中提出一种计及网络攻击影响的稳控系统风险评估方法。文中首先分析了稳控系统的层次结构;然后,从攻击对象、攻击方式、攻击后果3个角度分析了稳控装置本体与稳控装置站间通信的网络攻击风险点;其次,基于模糊层次分析法对网络攻击易发性进行量化,并结合由Petri网建立的网络攻击防护单元模型建立针对稳控系统的网络攻击成功概率模型;最后,结合物理后果和攻击成功概率,对标准系统和实际系统进行风险评估,计算了正常运行和网络攻击2种情况下的风险值,验证了所提模型的有效性。     

基于序贯蒙特卡洛法的安全稳定控制系统架构可靠性分析

作为电力系统保护的第二道防线,安全稳定控制系统(简称稳控系统)对保障电网的可靠运行有着重要作用.文中在分析稳控系统架构以及装置不同运行模式特点的基础上,提出了一种稳控系统可靠性分析方法.首先,将稳控系统可靠性分为不同层间可靠性进行分析.然后,从稳控装置硬件、软件、运行特点以及通信通道的安全性出发,建立对不同稳控系统均有一定适用性的故障树模型.最后,考虑各部分的故障率以及维修时长,利用序贯蒙特卡洛法对模型进行仿真和可靠性分析.以实际稳控系统架构为例,通过仿真分析比较了该稳控系统在不同运行模式下的可靠性,验证了该方法的有效性.     

适用于标准化安全稳定控制装置的策略表设计与实现

从近两年来不断推进的安全稳定控制装置标准化工作出发,介绍了稳控策略表的应用现状,使用离线策略 表的离线预决策方式仍是目前应用最广泛的稳定控制决策方式.随后结合安全稳定控制装置标准化设计规范,特别是 稳控子站发送至稳控主站的应用层报文规范,提出了一种适用于标准化稳控装置的策略表设计方法.最后以一个稳控 专项检测测试用例中的送端稳控系统为例,阐述了所提稳控策略表设计方法和实现步骤,采用设计方法的稳控系统通 过了专项检测的各项稳控策略测试,验证了该策略表设计方法的可行性和便捷性.     

一种基于RTDS稳控系统性能测试试验方法的研究

稳控系统的正确运行为电网安全稳定运行提供了保障。稳控系统性能测试是对稳控主子站硬件装置的性能进行测试,同时也对稳控措施的有效性进行验证,为稳控装置的工程应用打下坚实的基础。针对某新建工程的实际需要,提出了一种基于实时数字仿真器(RTDS)的闭环仿真测试方法,通过搭建模型及仿真试验对区域安全稳定控制系统主子站装置的功能进行测试,以验证该装置在切机与减负荷方面的有效性,为稳控装置的安全投运奠定了基础。     

智能变电站安全稳定控制装置的内部通信设计

智能电网的发展和智能变电站的应用,对电网安全稳定控制装置的内部通信结构提出了更高要求.文章从稳控专业、智能变电站、广域稳控系统等需求出发,总结稳控装置需要在内部通信结构做出的改进;提出一种适用于稳控装置内部和装置间通信的标准通信结构.该结构的基础是一种集成链路层、传输层、网络层等多层协议,基于FPGA的IP核设;计,可灵活重用的通信模块.文章对应用此技术的稳控装置内部通信的方案、通信模块的技术和实现、实际的通信性能测试等方面进行阐述.工程应用的结果表明,该设计能够满足智能变电站对稳控装置的技术要求.     

提高电力稳控系统通信网络利用率方法的研究

为了满足区域性稳控系统在联调过程中站站之间、厂站之间视音频的通信需求,提出了利用稳控系统的数据传输信道的剩余闲置带宽传送现场语音及图像的方法,分析了稳控系统的通信报文与视音频数据包的不同特点,给出了混编两类不同数据类型的编码算法及无失真实时分离识别算法。利用优先级划定法解决了稳控系统对数据实时性要求与语音图像数据流量大的矛盾,并建立了一对一及一对多的实际稳控系统模型进行试验验证。试验结果表明,在保证稳控系统的运行安全可靠的同时,语音图像传送流畅清晰,有效利用了稳控系统信道的闲置带宽,提高了通信通道的利用率。研究成果在广东220 kV端州变及1120 MW云浮电厂的稳控系统中安装使用,有效提高了稳控系统联调时的效率及结果准确性,并在厂站的日常运维监控中提供了极大的方便性。     

基于GOOSE的区域保护控制系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案已不能适应区域保护与控制系统的要求,基于此,根据电力系统通信网络的发展现状和区域保护控制系统的架构和通信需求,借鉴智能变电站过程层面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)通信报文机制,提出在广域网实现基于GOOSE的站间组播通信。依据GOOSE报文的特性,分析站间通信的组网方案、带宽控制和系统配置方案等,以广州荔城区域保护与保护控制系统为典型案例进行验证,结果表明基于GOOSE的站间组播通信方案稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,符合当前技术发展趋势,满足区域保护控制系统站间信息交互的需求。     

交直流混联电网稳定控制系统通信可靠性研究

南方电网已经形成了以“远距离、大容量、交直流互联且强直弱交”为特点的交直流混联复杂大电网,电网的安全稳定问题越来越突出,因此需要建设大规模稳定控制系统来确保电网安全稳定运行。现有的稳定控制系统通信架构简单,通信协议透明、可靠性和安全性不高,抗干扰能力弱,无法满足交直流混联电网稳定控制系统的高可靠性和高安全性要求。因此提出了通信帧再编码、通信识别码唯一性认证、循环自增计数校验等新技术,提高了稳定控制系统站间通信可靠性;提出了基于在线监测命令的自检技术,有效地检测出大规模稳定控制系统的隐性缺陷,大大提高了系统通信的整体可靠性;提出了一种DES加密算法应用于站间交互数据加密,确保了稳定控制系统的通信安全。实验验证和现场应用表明提出新技术较大提升了稳控系统的可靠性和安全性。     

电网安全稳定控制系统标准体系研究评述

为解决各单位独自开发带来的电网安全稳定控制装置(简称稳控装置)自身标准化低、电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)运行管理不规范以及稳控系统新技术的应用缺少标准依据等问题,有必要对现行稳控系统标准体系进行全面分析,研究稳控系统标准的适应性。文中首先阐述了稳控系统标准体系架构,包括设计研发、入网管理、检修检验和运行管理4个方面内容;随后对稳控系统标准体系现状进行分类梳理和解读,每个方面选取典型标准进行介绍,探讨了各个环节标准发展现状及实际应用中存在的问题;最后结合电网发展对稳控系统的新要求以及稳控系统实际运行管理中面临新的问题,提出稳控系统标准体系完善建议,对今后稳控系统相关标准的修订具有指导意义。     

大规模光伏打捆火电外送工程稳控系统的研究与应用

介绍了安徽六安地区光伏大量接入电网的背景,分析了大规模光伏电站集中上网与火电打捆外送时存在的安全稳定问题,阐述了在该区域配置稳控系统的必要性。从稳控系统的配置、通道组织、控制策略等方面进行研究,介绍了稳控系统的配置方案、各厂站装置的功能及在安徽六安电网的实际应用情况。该稳控系统的实施,保证了六安地区大量光伏的可靠外送和消纳,其控制策略与实施方案对于今后大规模新能源集中并网具有重要的借鉴意义。     

基于深度置信网络的电网安全稳定控制系统故障诊断方法

安全稳定控制系统（安控系统）控制节点多,控制链条长,若因故障导致拒动或者误动,将给电网的运行造成严重危害。安控系统的故障诊断是电力系统安全稳定运行的基础。现有安控系统的故障诊断主要依赖于技术人员依据通信报文辅助判别异常原因,难以对安控系统各个环节故障进行实时诊断。为此,分析了安控系统故障的存在环节和产生原因,提取了安控系统故障特征量;进而建立了基于深度置信网络的安控系统故障诊断模型,提出了安控系统故障诊断方法;最后选取安控系统运行故障样本,验证了故障诊断方法的正确性。     

安全稳定控制装置标准化测试系统研究与开发

安全稳定控制系统作为保证电力系统安全稳定运行的第二道防线,稳控装置现场标准化测试是保证电网安全稳定运行的重要手段。为解决目前稳控系统调试手段单一、检测设备功能不足、现有开环测试方法无法模拟复杂故障时序和自动化程度低等问题。提出了稳控系统现场标准化检测方案,研究了稳控系统现场测试体系中信息交互、标准化接口及平台实现技术等关键技术,开发了稳控系统标准化测试系统,研制了多协议智能检测终端。以实际工程为基础,基于RTDS实时仿真系统搭建了验证平台,通过试验验证了文中方法的有效性,方便快捷地实现了安全稳定控制的全面标准化检测。     

关于大型安全稳定控制系统可靠性研究的探讨

特高压交直流电网建设过渡期,交直流交互影响加剧,送受端耦合紧密,电网安全稳定运行对于安全稳定控制系统(简称"稳控系统")的依赖性大大加强。稳控系统近年来呈现出大型化、广域化和复杂化趋势,对其可靠性的研究和设计显得尤为迫切。在分析稳控系统的构成原理及工作方式基础上,提炼出其可靠性研究的特点和难点,指出稳控系统整体可靠性的主要影响因素。针对当前稳控系统可靠性研究中缺乏系统性及关键环节把握不准等弊端,从设备跳闸判据、控制模式、通信通道、运行模式和总体架构等方面,提出了可靠性研究问题的重点及思路,从而形成了稳控系统可靠性研究的总体框架,对于稳控系统以及其他电力二次控制系统的可靠性优化设计具有重要的指导意义。     

新东直流送端被动孤岛运行的逻辑判别优化

直流在孤岛运行方式下送端为弱交流系统,安全稳定控制对电网的稳定运行十分重要。分析了新东直流输电处于孤岛方式运行下的控制策略,结合新东直流安稳控制策略的验证,开展了RTDS仿真试验,并针对试验中暴露出的现有稳控系统对小孤岛状态判别的缺陷,深入分析了稳控系统中电厂稳控装置动作的原理,提出了优化的小孤岛判别方法,并验证了该方法的有效性。所提方法对于稳控系统测试标准化具有重要的借鉴意义。     

电网稳控装置功能与操作风险分析

基于某地区电网稳控系统配置和功能特点,从判据的角度对稳控装置运行操作风险进行了分析,并提出相应的控制措施,以切实保证地区电网的安全稳定运行.     

稳控静态测试系统的研究和应用

本文介绍了稳控系统测试的现状和缺点,为简化稳控系统的测试工作,开发了一套模拟多个厂站站间通信的稳控测试系统。详细介绍了系统的总体框架、软硬件系统构成,以及各模块的功能。其具有灵活扩展性,能够满足不同规模稳控系统测试的要求,实现了对稳控系统各种逻辑功能进行全面测试。实际应用表明,该测试系统简化了稳控系统的测试环境,有效提升了稳控测试的效率,适合在研发生产测试、出厂验收、投运调试和定期检验各环节中推广使用。     

稳控切机回路存在的问题及优化措施研究

西北电网区域内稳控装置切机回路设计标准不统一,回路接线形式多样,给稳控系统安全运行带来了较大的风险。以西北地区部分主力火电厂为样本,归纳电厂稳控装置切机回路接线形式,并结合稳控系统技术规程和一起典型事故案例,分析了每种形式切机回路存在的问题,提出了切实可行的切机回路改进措施,现场应用后取得了良好的效果,为稳控系统的安全运行提供了坚实基础。     

适应新型电力系统的安全稳定控制系统及装置设计方法

传统安全稳定控制系统（简称“稳控系统”）的技术模式及架构体系已无法满足新型电力系统发展趋势下的高要求。该文针对新型电力系统对安全稳定控制领域带来的新要求和新挑战，提出了适应海量多类型控制资源接入和复杂多变运行方式的新型稳控系统架构，构建了新型稳控装置的标准化、数字化技术体系；提出了稳定控制策略的轻量化建模方案，形成了稳控装置功能策略的灵活组态方法。所形成的设计方案已初步在电网实际安全稳定控制系统中应用。     

直流近区稳控系统动作时序的仿真与优化研究

直流输电送/受端(以下简称"直流近区")安全稳定控制(以下简称"稳控")系统的控制策略复杂,动作时序配合不当可能导致稳控装置不正确动作,后果严重.为此,基于直流近区稳控系统的实时仿真试验,从稳控系统主辅判据配合、装置采集量有效性辨识、多厂站多重故障动作时序等方面,选取故障过程中稳控装置不正确动作的相关案例进行分析,提出...