基于IEC 61850的地铁直流馈线保护信息建模研究

依据IEC 61850标准建立地铁直流馈线保护功能模型,包括实例化定时限过电流保护PTOC、低电压保护PTUV和接触网热过负荷保护PTTR逻辑节点,构建电流上升率和电流增量保护PDDL(DDL保护)及框架泄漏保护PFLC逻辑节点类。采用虚端子构建保护智能电子设备(IED)与其他设备之间的信息交互模型(虚拟输入/输出信息模型)。利用标准中Inputs刻画保护IED内逻辑节点信息交互模型。3个相邻地铁变电所IED信息交互案例表明,双边联跳保护动作信息流可通过地铁直流馈线保护信息模型清晰展现,验证了方案的合理性和可能性。

基于IEC 61850的智能水电站建设研究

随着智能水电站的不断发展,水电站产生的海量数据因采用不同的通信标准导致数据孤岛问题加剧。为有效实现数据的共享与整合,研究基于IEC 61850通信标准建设智能水电站。从电站物理对象层级划分、信息对象建模、通信系统建设、一体化管控平台建设等过程阶段,研究基于IEC 61850的智能水电站全过程建设方案框架及流程方法,并从设备对象化建模、标准通信建设、一体化管控平台应用等方面详细阐述了基于IEC 61850的智能水电站全过程建设的关键技术。研究成果可为智能水电站建设打通数据底板基础,对智能水电站的建设及应用具有一定参考价值。

基于IEC 61850规约的主子站通信研究与应用

国际电工委员会推荐使用的IEC 61850规约在变电站内得到逐步推广应用,但是在主子站之间的应用很少。针对此,研究了远动业务基于IEC 16850规约的业务建模和通信映射机制,实现站内数据和远传数据的自动建模;介绍了站端IEC 61850模型向CIM模型的映射技术、站端SCD与上行模型之间的一体化运维技术以及源端维护技术,以保证站内数据和远传数据的一致性映射。

基于MODBUS协议和IEC 61850协议的变电站通信电源监控研究

现有的变电站电源大多互相独立,导致系统间的通信协议互不兼容,难以实现信息共享。为解决这些问题,实现对变电站电源的智能化监控,提出一种基于MODBUS协议和IEC 61850协议的变电站通信电源监控方法。该系统利用IEC 61850协议标准化变电站通信电源系统数据,并通过软件转换模块实现不同通信协议之间的转换,实时监控变电站的不同电源。测试结果显示,该变电站电源监控系统能实现充电机与电池管理系统、逆变器、IEC 61850通信,有效解决现有电源监控系统数据共享难、监控信息不完整的问题。

基于IEC 61850的配电自动化系统研究

IEC61850被提议作为变电站内通信的标准协议。在其当前应用中,该标准不包括变电站外部的通信,无论是控制中心还是与其他变电站的通信,如用于远程保护。随着新的监测和控制技术的出现,配电系统及馈线层面的电力系统自动化正实现新的跨越,在此应用中,准确的数据访问十分必要。IEC61850具有全局的对象结构,可为配电自动化系统的各个组件提供全面准确的信息模型。本文研究了两个实例,验证如何将该标准用于配电自动化,以及需要采取的措施使其能够有效应对配电自动化系统中的一些新兴技术。

具备IEC 61850感知能力的交换机在智能变电站中的应用

分析智能变电站网络运行中存在的问题,针对电力系统智能变电站的特点,提出采用具备IEC 61850感知能力的智能交换机解决智能变电站网络应用中存在的问题,减少配置和运维工作量。

基于IEC 61850的台区设备即插即用实现方法

低压配电自动化终端是配电网的重要组成部分,具有点多面广的特点,随着南方电网对配电自动化的大力投入,低压配电自动化终端海量接入带来的安装、调试、运维困难问题尤为突出,因此,本文提出了一种基于IEC 61850的台区设备即插即用实现方法。首先提出了基于IEC 61850标准的模型设计方法,实现端设备标准化接入与通信点表配置,其次,基于模型设计方法,设计了APP加载、卸载、多实例动态追踪的即插即用体系和控制方法,实现设备通信标准化、一致化,保证端设备的更换和接入工作的安全性、完整性、可靠性。最后,将本文提出的方法在南方电网进行工程应用,验证了所提方法的先进性和可行性,应用结果表明该方法对缓解现场施工流程复杂、人员操作繁琐等现实问题有十分积极的指导意义和参考价值。

基于IEC 61850标准的远方修改保护定值的风险应对策略及可靠性分析

对于远方修改保护定值的风险管控措施的防护效果,现有研究缺乏量化评估。为定量评估计及风险应对策略的远方修改保护定值的可靠性,将基于IEC 61850标准的远方修改保护定值过程划分为定值修改录入、下发与确认3个关键环节。对各环节的风险点进行辨识及成因分析,梳理风险点关系,构建远方修改定值失效故障树,评估风险发生的概率。结合多种风险应对策略,通过量化分析采取风险应对策略后未能识别风险发生的概率,为进一步选定远方修改保护定值的应对策略提供理论依据。

基于IEC 61850的标准船用电子式互感器处理模块的研究

针对当前船舶电力系统存在的不同设备间通讯标准不统一、通讯协议转换复杂、数据间关联少、终端设备之间不能互操作等弊端,研究开发了基于IEC 61850标准的船用电子式互感器处理模块。模块基于IEC 61850-9-1通讯标准,采用FPGA+DSP硬件架构、光纤数据接口以及IEEE 1588时钟同步技术。对处理模块进行了静态及动态试验验证,表明:处理模块的数据处理具有较高的准确性和实时性。

基于IEC 61850标准的过程总线通信研究与实现

采样测量值和跳闸命令在以太网上的实时、可靠传输是基于IEC 61850 标准的过程总线数据通信的重要内容。该文深入分析了这两类信息所共同遵循的发布者/订阅者通信结构,构建了应用于变压器差动保护的过程总线通信实验平台,揭示了采样测量值和跳闸命令传输的实现机制,提出了保证过程总线通信服务质量的方案。实验验证了此方案的有效性和实用性。该研究结果对于新一代的变电站自动化系统过程总线通信设计具有参考意义。

基于IEC 61850标准的智能电子设备及变电站自动化系统的测试

IEC61850标准是未来数字化变电站通信网络与系统的唯一国际标准,其主要目标是实现互操作,因此标准的测试活动也就围绕该目标进行,包括2个层次:验证智能电子设备(intelligent electronic device,IED)是否具有互操作的能力,即一致性测试;验证IED集成在一起完成变电站自动化功能的能力,即互操作性测试。文章重点介绍了变电站自动化系统的测试流程,并结合开发的数字化保护平台对其一致性测试进行了探讨,最后介绍了对测试质量进行评估的重要性及评估手段。

变电站自动化系统实现IEC 61850的过渡期策略

提出了当前在变电站自动化系统中实现IEC 61850所面临的一个重要问题,即如何实现基 于IEC 61850技术的新系统与基于传统技术的现有系统之间的兼容。分析了变电站自动化系统的 现状,比较了现有技术与IEC 61850的重要差异,指出在现有系统与新系统之间必然存在一个过渡 期。文中提出了2种策略,利用这2种策略可以在过渡期实现新系统与现有系统的兼容。

基于IEC 61850标准的微机保护数据通信模型

以超高压线路成套微机保护装置为例,探讨了如何采用IEC 61850标准的数据建模概念建立微机保护数据通信的模型,给出了距离保护元件的数据对象定义。该方法同样适用于其他类型的微机保护。

公共信息模型和IEC 61850模型协调方案评析

公共信息模型(CIM)和IEC 61850模型的不一致,是智能电网发展必须解决的基本问题之一。在综合分析这2种模型关键差异的基础上,对目前主要的有关研究机构给出的解决方案及所取得的主要成果进行了综述,分析了各种不同解决方案之间的内在关系。认为公共语义模型是当前需要解决的核心问题,模型映射是工程上比较适合的应用方案,并给出了进一步的研究建议。

基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现

采样测量值的数字化传输是实现变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要部分。分析了 IEC 61850标准定义的采样值传输抽象模型,基于 IEC 61850-9-1定义的合并单元,以变压器差动保护所需采样值为研究对象,对采样值传输模型进行具体合理构建,并实现此模型在通信堆栈的映射,揭示了标准中抽象模型与具体映射之间的内在统一关联。

基于IEC 61850标准的新型变电站防误系统

变电站防误操作闭锁系统对于防止现场操作人员操作步骤错误、避免人为操作事故起到重要作用。介绍了一种基于IEC61850标准的变电站新型防误闭锁系统,该系统由站控层、间隔层和网络传输层组成。介绍了站控层防误系统的实现、间隔层防误系统的实现及网络架构的优化。该防误系统是在线实时系统,充分利用站内设备,不需要额外的设备投资,并且具有智能程度高、方便、无延时、可靠性高等优点。

基于IEC 61850的配网自动化通信技术研究

为了减少配电终端接入配网自动化的调试和维护工作量,在IEC 61850的基础上建立了一种开放式的、支持即插即用的配网自动化通信体系。首先分析了IEC 61850已有逻辑节点在配网自动化中的应用,并以柱上开关馈线自动化终端(FTU)为例,建立了配电终端的设备模型。在分析了IE C61850已有映射方式的基础上,提出了一种适合配网自动化的映射方式(Web Services+IEC 60870-5-104),采用Web Services传输信息模型数据,采用IEC 60870-5-104传输实时数据。通过样机系统,在实验室内验证了所提出的通信体系的可行性。

IEC 61850应用剖析及其发展探讨

作为智能变电站的数字化基础,IEC 61850在促进变电站技术进步的同时,本身在应用中也反映出若干设计上的缺陷。在深入剖析IEC 61850标准现状和应用实践情况的基础上,反思了其成败得失。针对智能变电站的部分发展需求,不再完全局限于标准约束,提出了IEC 61850补充性框架设计思路。提出IEC 61850的变电站设备模型及其相关的服务模型可以简化,变电站配置描述语言需要摆脱低效、庞大的弱点,需要利用特定通信服务映射机制设计新的高效通信协议栈,并增强与调度端的无缝通信能力。最后利用CIM/E语言、电力通用服务协议等成果对IEC 61850进行了补充性的改进设计示例。

IEEE 1588在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中的应用

介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理。讨论了IEEE 1588对时在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中具体的硬件实现方案及软件处理流程,并针对实际工程设计了IEEE 1588过程层对时组网方案。详细讨论了GARP组播注册协议(GMRP)在合并单元对时中的应用。所开发合并单元现已通过相关测试并将投入现场运行。

一种遵循IEC 61850标准的合并单元同步的实现新方法

简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解决的新方法。此方法在准确、可靠判断同步输入时钟脉冲上升沿后进行多路电流、电压同步采样,在同步输入时钟受到干扰或短时丢失时,可对其进行实时跟踪和判断,从而在输入时钟恢复正常后实现合并单元的快速同步。软件仿真和实验结果均证明了此方法的有效性。