基于IEC61850的分布式能源配电自动化系统通信

在分布式能源配电自动化的调试及维护工作中,若要精简操作步骤、减少复杂环节,则需要在IEC 61850的基础上创建一个兼容即插功能的配电自动化系统。首先探讨了IEC61850的逻辑节点在分布式能源配电自动化系统中的具体运用,然后参照“柱上开关馈线自动化终端”的设计案例,创建了配电自动化系统通信模型,并通过实验操作论证了其系统通信的可行性及有效性。

基于IEC61850的地铁直流馈线保护信息建模研究

合理的设备信息建模是实现地铁智能变电站信息交互的关键问题。采用IEC61850标准现有逻辑节点(LN)实例化保护逻辑节点(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),根据标准扩充电流上升率和电流增量保护(DDL保护)及框架泄露保护LN类(PDDL、PFLC)信息。综合“虚端子”工程方案和标准中Inputs的定义,刻画保护智能电子设备(保护IED)与其他设备之间信息交互模型(虚拟输入/输出信息模型)和保护IED内各LN之间信息交互模型。通过某地铁牵引降压混合变电所保护配置及功能实现案例表明:越区隔离开关闭锁、所内直流馈线保护和双边联跳保护实现过程可通过信息交互模型清晰展现,验证了地铁直流馈线保护信息建模方案的合理性和可能性。

IEC61850通信规约在电力通信电源监控系统中的应用

目前,电力通信电源设备存在监控通信接口不统一、协议私有、互不兼容、接入调试复杂等情况。通信电源、环境及环境监控系统与采集装置必须为同一厂家,面对多品牌多厂家设备难以实现统一监控,系统本身故障感知能力不足、传感器质量稳定性不够,系统没有逻辑分析及判别,造成误告警频繁。数据统计困难,缺乏逻辑判断,系统组网方式不一致。通过IEC61850协议标准,可以全面、灵活、可靠地实现电源的监控活动。该标准可以实现电源和电源组件的运行状况、参数的实时监测以及与其他设备的数据交换。从而可进行有效控制,维持电源监控系统的稳定性和可靠性,提高电源设备的运行效率和运行可靠性。

基于IEC61850信息模型的智能变电站信息流可视化系统设计

设计基于IEC61850信息模型的智能变电站信息流可视化系统。用户在表现层的可视化界面输入操作信息,应用服务层通过判断用户输入信息的逻辑,并按照相关操作指令将其传输至控制器,控制器根据用户的输入指令将操作信息传输至业务层,业务层利用IEC61850信息模型调取信息并归类后命名实例标识,将其反馈至表现层。系统在进行信息流可视化处理时,在通讯协议栈中使用了贪心流量优化调度算法,结合可视化组件装配技术体系实现信息流可视化。经测试,该系统可快速实现智能变电站信息流可视化展示,实际应用效果较好。

支持IEC61850规约的数据采集设备开发应用

智能电网系统及发电企业数字化系统需要实时监测发电端的设备状态,主要通信规约采用IEC61850,目前国内支持该通信规约的数据采集设备较少,通常采用经IEC61850协议转换模块实现数据上传。为减少发电端设备监测系统的环节、节约成本、提高通信可靠性,开发了支持IEC61850规约的采集设备,并在某水电站温度监测系统中成功应用,取得了良好的效果。成果值得在类似监测系统中推广。

基于IEC61850的高压变电站自动化保护系统

数字通信是高压变电站自动化、继电保护与控制的发展方向。它不仅提供便捷的诊断,而且措施迅速,隔离正常设备不受影响。随着电网发展,传统的继电器被智能电子设备(IED)所取代。为了获得最终设备的接受度,进行了实验室和现场测试,研究适用于数字自动化和保护方案的传播延迟及性能问题。本文讨论了在星型以太网变电站自动化系统(SAS)中数据包丢失的早期检测问题,实验室环境中的真实模型是性能评估和问题识别的重要一步。随着多种设备参与数字化变电站的建设,需要对涉及其设备的互操作性进行试验,以解决关键的继电保护问题。针对110/10kV区域变电站数字化保护方案的延迟问题,利用优化网络工程工具(OPNET)实验室软件设计了一种星形连接结构。本文进行了IED通过外围设备之间通用面向对象变电站事件(GOOSE)信息时一个测量延迟的实际案例研究。

IEC61850标准下采样值传输规范9-1、9-2的对比和分析

IEC61850-9-1/2是IEC61850标准中定义采样值传输的重要模型,深入了解9-1和9-2协议对研发符合IEC61850标准的变电站自动化系统具有重要意义。本文对9-1和9-2协议的内容和实现方式进行了详细介绍,从采样值信息传输的内容、通信方式、网络形式,SCSM映射方式等方面对9-1和9-2进行了分析和比较,并对二者在实际工程中的应用进行比较,提出了自己的观点。对学习和掌握IEC61850标准和IED设备过程层总线通信设计有参考意义。

IEC61850标准下合并单元的信息模型与映射实现

合并单元是随着电子式电流、电压互感器的产生而出现的,在一定程度上实现了过程层数据的数字化和共享化。文章首先介绍了IEC61850标准的基本特点和实现的一般方法。在研究IEC61850信息模型内涵的基础上,从分析合并单元的功能入手,研究了合并单元信息模型的属性和抽象通信服务接口,阐述了合并单元信息模型的构建方法。然后讨论、分析了合并单元抽象功能服务的通信映射方法和帧格式。最后简单介绍了用于装置自我描述的SCL(Substation Configuration description Language)配置文件的基本格式。

基于IEC61850的GIS智能监测信息建模及信息交互系统设计

根据气体绝缘组合电器(GIS)状态监测的实际功能需求,提出了符合IEC61850通信标准的GIS智能监测状态信息流建模方法,建立了GIS状态监测IED的模型,并给出了GIS智能监测系统架构和通信体系。分析了基于MMS的服务器/客户端通信模式,重点提出了基于MMS报文、日志和文件的信息共享和交互策略。开发了服务器和客户端通信程序,并给出了主要功能函数的流程图以及客户端和服务器的流程图。

对基于TCP/IP的IEC61850特定通信服务映射MMS的分析与实现

IEC61850是IECTC57制定的有关变电站自动化系统通信的国际标准，代表了变电站自动化的未来发展方向。制造报文规范MMS是IEC61850标准中特定通信服务映射SCSM的核心通信协议栈，本文将围绕基于TCP／IP的MMS协议集，介绍了MMS的对象模型及相关服务；为了实现IEC61850中应用的MMS特定协议集，开发的关键技术等。

基于IEC61850的智能继电保护装置协同测试系统的研究

针对目前IEC61850标准在工程应用中的不足,提出并研制了能模拟实际继电保护系统外部动作行为,在线协同检验与调试各种基于IEC61850智能继电保护装置的软件测试系统,为变电站继电保护装置的投运和扩建提供了一种新思路与新手段。系统可以方便地导入不同变电站的SCD文件和不同厂家继电保护装置的ICD文件,模拟不同的变电站结构和保护配置,替代智能继电保护装置进行变电站现场测试。对比试验表明了本系统的可行性与有效性,具有广阔的应用前景。

基于IEC61850的多代理系统在微电网运行控制中的应用

多代理系统被广泛接受可用于微电网运行控制,代理之间消息的传递需要统一的信息模型。提出利用IEC61850的信息模型,以JADE平台为载体,实现多代理系统对IEC61850的兼容。以微电网中光伏电池为例,研究其接入、运行和退出过程中各代理信息的交互,确定IEC61850的信息模型向代理通信语言的映射方法。仿真结果表明,基于IEC61850的多代理系统控制方法,能确保代理之间信息交互的统一性和互操作性,从而有效地应用于微电网的运行控制中。

基于IEC61850的智能分布式馈线自动化系统建模

为了实现配电线路的馈线自动化(FA)功能,将IEC61850建模思想引入馈线自动化系统中,建立关于智能分布式馈线自动化的终端设备信息模型;然后构建了基于GOOSE通信的信息交换模型,提出了将信息交换限制在相邻终端之间的两两通信方式;最后分析了电缆型配电线路实现馈线自动化的保护逻辑和信息模型的数据流。分析表明所提方法可以快速隔离故障和恢复供电,提高了供电的可靠性。

IEC61850 SCL配置工具的研究与实现

IEC61850-6部分规定了变电站配置描述语言SCL(Substation Configuration Language),用于对变电站系统结构、通信系统结构及IED功能配置进行统一的描述。简要介绍了SCL语言及其文件结构,依据配置工具的功能特点,采用MVC的设计模式设计系统架构,详细介绍了SCL解析器、数据模型的构建、配置模板库及各个配置界面的实现方法。

基于IEC61850标准的数字电能表检定技术研究进展

随着数字化变电站的建设,基于IEC61850标准的数字电能表得到了广泛应用,国内多家科研机构随之开展了数字电能表检定技术的研究,并提出了几种不同的数字电能表检定和溯源方法。文章对国电南京自动化股份有限公司、中国计量科学研究院、广东省电力科学研究院等已开展的数字电能表检定技术研究进行梳理,试分析他们所提出的检定方法,并尝试指出在该研究方向尚待深入研究的相关问题。

基于IEC61850逻辑设备管理层次结构的就地化保护装置建模研究与应用

针对智能管理单元对就地化保护装置的远程显示和控制,提出了一种基于IEC61850第二版的装置建模方案。在模型ICD中逻辑设备管理层次结构体现装置菜单的层级结构,通过数据集成员定义菜单中包含的具体数据。对管理LD中需要上送报告的数据集建立非缓冲的报告控制块,最后将生成的模型文件导入智能管理单元,生成相应的装置菜单。基于以上方案,智能管理单元具备了原有的装置液晶功能,实现了不同厂家装置的菜单展示,并通过MMS对就地化保护装置进行查看和控制。

IEC61850 GOOSE实时通信的实现方法

通用面向对象的变电站事件(GOOSE)服务模型主要用于数字化变电站自动化功能的分布式实现。通过深入分析IEC61850标准针对GOOSE通信实时性所作的规定,提出了在发送端、交换机和接收端全方位实现GOOSE报文传输实时性的方法。在交换机根据虚拟局域网(VLAN)和报文优先级提高GOOSE报文的传输实时性,在接收端根据任务优先级提高GOOSE报文处理实时性。提出了GOOSE报文发送端多优先级发送队列的方法,在网卡驱动中根据报文优先级设计不同的待发送队列,优先发送高优先级的报文,从而解决了发送端GOOSE报文的延迟性和不确定性问题。

基于IEC61850标准的数字保护装置建模

以数字式变压器保护装置为例,从功能定义、分解与分配、设备的对象模型、数据对象定义等方面阐述了如何利用IEC61850提供的模型建立智能电子设备(Intelligent Electronic Device,IED)的对象模型;此外讨论了如何利用逻辑设备以透明的方式建立网关,将与标准不兼容的传统IED映射到网关,通过网关的代理作用使这些IED的行为对网络变得透明,实现传统IED与新系统的集成。

基于IEC61850标准的线路保护功能建模

以典型的线路保护装置为例,按照IEC61850标准面向对象建模的核心思想,从保护功能的分解入手,将每一项保护及相关功能建立为一个独立的逻辑节点,选择和完善相应数据对象,建立起完整的信息模型及功能的模型服务。给出了建模的实例化步骤和结果,并对建模特点、实例化逻辑节点名、数据对象的分类等重点问题进行了分析和讨论,实现了设备模型与具体通信协议的分离。最后简要地介绍了模型的映射实现和装置GOOSE服务数据集的配置文件。