基于SVG/XML/CIM的变电站自动化工程配置系统

提出基于SVG/XML/CIM的变电站自动化工程配置系统的设计与开发，即将可扩展矢量图形(SVG)作为变电站图形和完整配置信息封装为整体的信息载体，在子站侧提供基于SVG及公共信息模型(CIM)设计并封装了完整配置信息的变电站一次引导图、电网地理接线引导图的配置编辑系统，进行电网拓扑、变电站一次引导图、自动化系统（主站、子站、智能电子设备）、通信系统等配置。该编辑系统将与主站实现信息交互，通过Java RMI或简单对象访问协议（SOAP）将子站完成的配置信息远传至主站自动入库，实现了“子站侧图形配置、主站侧免维护”的开放式工程配置系统，并在实践中获得了应用。     

基于IEC 61850的变电站子站系统建模与实现

在变电站建立符合IEC 61850和制造报文规范（MMS）的子站系统，将使调度端对变电站的数据获取面向对象、面向目标应用和面向点对点通信；其中，至关重要的是如何针对应用需求和接入的实设备建立相应模型。文中经分析认为，应该使用比开放式系统集成（OSI）更具普遍价值的虚拟制造设备(VMD)与对象映射接口(OMI)的设计方法，同时要强调符合ISO设计和IEC 61850下对实设备原理的理解、抽象、映射。文中以电网继电保护故障信息系统的子站系统为例，从其主站需求和子站所集成的变电站内保护装置和录波器的原理出发，描述了IEC 61850在子站的建模过程，包括信息建模与服务（通信）建模，其方法对于现实中实施IEC 61850具有普遍的参考价值。     

数字化变电站智能设备及网络在线监测与状态评估系统

针对面向数字化变电站智能设备及网络的在线监测与状态评估,研究了变电站网络故障源及故障机理,提出了将变电站通信网络故障分为通信背景层故障和应用层故障,以及变电站通信状态监视的内容,并研制了在线预警终端与子站两类装置;重点研究了预警终端与子站的信息建模和通信建模,以满足IEC61850的设计要求;讨论了预警终端、子站与控制中心主站之间的通信以及控制中心主站的功能设计。实际运行表明,该系统功能丰富,信息模型标准,集成规范,满足了智能变电站智能设备及网络的在线监测与状态评估的要求。     

变电站为中心配电网电压等高线时序态势图片的聚类分析

基于电气接线图并按特定图形设计的时序态势图,其图形特征是网络结构、运行方式、接入源荷及各类电气元件行为、量测数据等动态潮流的一种高维融合映射。通过基于刻画态势图片的关键但数量有限的图形特征量的聚类分析,从中获取态势图中隐藏的规律和有价值的知识。文中提出变电站为中心的配电网电压等高线时序态势图片的特征向量及其计算算法;探索了基于图片特征向量的态势时序图片聚类分析方法,提出了聚类中心图片(典型图片)的图片相似度、时间离散度及其计算算法。以典型日96幅电压态势时序图为案例,介绍了所提方法的效果以及分析结果,并进行了近两个月的长时序图片聚类的初步应用分析。     

基于信息物理融合的智能变电站过程层网络异常流量检测

智能变电站过程层网络中存在的随机报文与突发报文,伴随可能的信息设备物理故障以及入侵病毒拒绝服务攻击等导致的异常流量,使得基于简单阈值的检测方法无法适用。基于信息物理融合的广义信源及基于网络演算法的通信网络流量计算模型,提出了一种基于信息物理融合和差分序列方差的新型智能变电站过程层网络异常流量检测方法。首先,基于差分序列方差的异常检测方法和流程,提出了变电站过程层流量异常隶属函数以及基于信息物理融合的参数确定方法。其次,为增加异常检测的可靠性,提出了考虑智能变电站过程层报文特点的一种攻击条件阈值以及阈值计算方法。最后,对T1-1型变电站网络进行仿真,验证了所提方法不仅能够对过程层中存在的随机和突发通用面向对象变电站事件报文进行识别,也可识别拒绝服务攻击。     

异构系统数据集成技术在DMS中的应用

配电管理(Distribution Management)是指应用计算机、通信和自动控制技术等对配电网设备、用户电气设备进行监控及管理。如何实现信息的共享,异构系统的数据集成,是目前配电管理系统的一个难点。在分析现有的数据库数据转换方式的基础上,提出了对配电管理系统进行系统集成的设计方案,尤其是对数据集成的实现方法作了阐述。     

基于非线性最小二乘法的热电厂状态估计

目前,状态估计技术广泛运用于以数学、控制工程和自动化为基础理论的各个行业中。为了解决热电系统运行参数采集过程中出现的数据不全、精度不高、数据不和谐和出现坏点的问题,对状态估计技术在热电系统中的应用进行了研究,提出了一套以非线性最小二乘法为基础的状态估计算法,并进行了实例分析。研究结果表明,通过运用状态估计技术可以补平采集数据的缺失点,提高数据采集精度,节省采集终端投资和项目工程实施量,保障后续高级软件对热电系统分析评估的可靠性。     

基于实测谐波数据的无源滤波器设计及仿真

为了更合理地设计滤波器,并验证其滤波效果,创建了一种基于实测谐波数据、按无功容量补偿法计算各滤波支路参数,并用M atlab仿真对滤波效果进行验证的新方法。该方法以电流源叠加原理模拟谐波源,并结合滤波器支路的仿真电路,可以准确模拟谐波情况和滤波器的滤波效果,显示滤波前后的电流电压波形。最后,以某实际电力用户为例进行了各种滤波方案的对比设计,提出了无源滤波器实际工程实施时需要注意的重要事项。研究结果表明,该方法具有很强的通用性,简单方便,较好地解决了滤波器设计效果的模拟问题。     

基于B/S/C结构和IEC 61850 MMS的电网故障信息系统

以电网继电保护故障信息系统为例，提出主站(应用服务器 通信服务器 数据库服务器) 变电站子站基于浏览器／服务器／客户(B／S／C)结构和主站与子站基于IEC 61850制造报文规范(MMS)通信的整体实现模式，即主站由Web应用服务器、通信服务器、数据库服务器三者构成：通信服务器(MMS客户端)与子站(MMS虚拟制造设备服务器)以C／S结构实现IEC 61850 MMS通信，形成主站与子站的信息交互传输通道；主站Web应用服务器(客户端)与通信服务器(服务器)同时以C／S结构，形成主站浏览客户向子站的信息调用通道，或驻留程序发起的对子站信息的自动调用；Web应用服务器向主站的浏览客户提供包括数据库信息与子站信息调用等服务，同时对于子站自发的告警与故障信息，由通信服务器的Java报文服务(JMS)直接驱动，实现其在主站浏览客户界面上的实时动态显示，以满足实时性的要求；主站数据库服务器提供应用服务器、通信服务器以及通信服务器与子站通信等初始化的依据，同时实现必要的数据存储和服务。该系统已应用于浙江省电网继电保护故障信息系统。     

智能变电站通信网络的广义信源和流量计算模型

对于智能变电站而言,用于预测各类场景下通信网络流量的计算模型至关重要。文中首先提出了基于信息物理融合的广义信源模型,包括一次系统状态激励的电力二次智能装置报文模型、信息设备物理故障信源模型以及寄生的拒绝服务(DoS)攻击信源模型等,形成信息设备的综合信源报文模型。然后,在网络演算链路汇流方法的基础上,给出了基于广义信源的智能电网信息流流量分布矩阵定义以及演算方法,形成了明确、详细的定量分析计算流程。最后,对过程层信息设备故障、DoS攻击及一次侧设备故障的大小方式等典型运行场景,分别进行理论计算算例验证,并对其进行OPNET仿真验证,证明了所提方法的有效性。