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的能源站智能电气监控管理方法

针对传统电气监控管理系统信息管理能力差的问题,提出了新型的能源站智能电气监控管理方法。该方法建立在DL/T 860(IEC 61850)标准规范的基础上,采用微机应用交流采样算法对能源站电气设备运行数据进行处理,并将该算法进行系统集成优化设计,构建出全智能自动化的电气监控管理系统。本研究系统加强了各监控设备的联系,系统误差数据低。实验表明,本研究系统的监测数据误差低于10%,解决了传统电气监控误差较大的问题。

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。

基于IEC 61850标准的传统水电站智能化改造关键技术研究

国内传统水电站进行智能化改造是必然趋势,智能水电站必然要借助基于IEC 61850标准的统一水电站模型来实现一体化平台的数据交换。在对传统水电站现状进行分析的基础上,提出了传统水电站智能化改造可行的系统架构、基于IEC 61850标准的水电站设备建模的方法以及与主站实现IEC 61850通信的智能化通信服务器的软件结构,对未来水电站智能化改造工作进行了思考。

基于IEC 61850标准的新型集中式IED

基于IEC 61850标准的变电站自动化是一种必然趋势。站级总线、过程总线的应用对间隔层智能电子设备(IED)网络接口的实时性、可靠性有很高要求,且数量众多的间隔层IED使变电站网络接线复杂。计算机技术的快速发展使硬件的集成度越来越高,可靠性大幅度提升,间隔层设备将会向集成一体化方向发展,使设计理念为面向变电站整体功能,有利于控制、保护功能的协调并大幅度减少IED数量。提出了一种遵循IEC 61850标准的间隔层新型集中式IED方案,在1台新型集中式IED上实现多台IED所完成的功能,分析研究了其硬件方案、软件结构及内部信息交换方式等关键技术,为实施基于IEC 61850标准的变电站自动化系统提供了一种新的解决方案。

基于IEC61850的配电网监视与控制功能的模型设计

为实现设备的互操作性,国际电工技术委员会发布了新的应用于变电站自动化的国际标准——IEC61850标准。分析了IEC 61850标准中各方面的优点,并介绍如何将这些优点应用在变电站自动化中。应用IEC61850标准建立配电系统模型,通过实验模型的搭建验证IEC61850所提出的通信方法,满足实时配电系统的控制和保护要求。

基于IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护IED建模的一般步骤。然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程。最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型。构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护IED与数字化变电站内其他IED间的互操作性。

基于IEC 61850标准探讨智能水电厂建设

为了加强对智能水电厂整体概念的把握与其整体架构的理解,基于IEC 61850标准提出智能水电厂架构体系,分析了在此架构下的技术特点,重点探讨了智能水电厂技术实施方案,其中包括面向对象建模技术、基于MMS通信规约的产品开发、非IEC 61850规约转IEC 61850规约、IEC 61850与IEC 61970模型映射。为深入研究智能化水电厂的相关问题提供参考。

IEC 61850标准作为变电站出站远动协议的可行性分析

叙述了建设一体化电网运行系统以及调度中心与变电站之间上下数据贯通的必要性,分析了上下贯通所面临的数据模型、图形(接线图)、传输协议、源端维护与订阅/发布等问题,提出了采用IEC 61850标准作为出站协议的基本原则、建模方法、服务实现细节,在基于IEC 61850标准的变电站出站协议的基础上叙述了IEC 61850标准与公共信息模型(CIM)之间的转换规则以及源端维护和订阅/发布的实现方法。

IEC 61850标准在变电站综合自动化系统设计中的应用

IEC 61850是关于变电站自动化系统结构和数据通信的国际标准。分析了IEC 61850在变电站综合自动化系统应用中的技术特征,对变电站结构的有关规定及功能描述,以及IEC 61850标准体系的内容构成,并具体介绍了利用IEC 61850标准对于变电站自动化系统的配置原则,且通过具体实例介绍了配置过程。

IEC 61850的XMPP映射分析

为了解决在配电网中IEC 61850标准信息模型的传输以及信息交换模型的实现问题,分析并比较了可扩展消息处理现场协议(XMPP)和IEC 60870-5-104、Web Service等通信规约在配电自动化领域使用的优缺点,表明XMPP技术存在明显的优势,研究了IEC 61850标准的XMPP映射,阐述了XMPP技术在配电自动化领域的应用,给出了将IEC 61850映射到XMPP上的具体实现方案,实现了配电终端之间、配电终端与主站之间的信息交互。试验验证了该映射方案的可行性,完全满足配电网的要求。

基于IEC61850的变电站电源系统数据模型测试研究

为了解决目前基于IEC61850的变电站电源系统没有相应的建模标准和测试规范的问题,研究了电源系统建模技术,并开发了针对电源系统的模型和服务测试工具。通过在广东电网主流电源系统的模型和服务测试中的实际应用,验证了该测试工具的正确性和有效性,并大大提高了电源系统的测试效率和测试全面性。

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的线路保护装置闭环测试实验平台

自2003年IEC TC57委员会发布IEC 61850标准以来,国家电力行业发生了巨大变化,然而目前国内高校继电保护实验室仍采用传统教学实验方法。针对该现状,通过分析IEC61850应用范围和智能二次设备测试手段,以实时数字仿真仪为实验平台搭建电力系统一次模型,模拟实际电力网络运行情况,以IEC 61850标准为基础建立通信模型,利用GTNETx2通信板卡实现面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和采样值(SV)报文数据传输,达到了闭环测试目的。实验结果表明,该平台可用于IEC 61850数字化装置的相关教学实验,也将为国内数字化继电保护设备研发提供了一种新的测试方法。

IEC 61850标准对国内变电站自动化系统的影响

针对国内目前变电站自动化系统结构和通信规约互操作混乱的现状,指出IEC61850标准体系解决了不同设备和不同系统之间传输不兼容性的问题,真正实现设备和系统的程序化互操作。为此,介绍了IEC61850标准体系的重要目标、作用、主要特点及应用前景,分析IEC61850标准体系要求与国内变电站自动化系统各方面现状存在的差异、实现难点,最后就国内如何看待和采用IEC61850提出相关的建议。

基于IEC 61850标准的数字化变电站调试技术

阐述了IEC 61850标准的基本内容,介绍常见数字化变电站的实现形式和特点,重点讨论了基于IEC 61850标准的数字化变电站的新型调试技术,引入了分层调试概念,并对调试中常见的问题做了解答和归纳。

基于IEC 61850标准的变电站智能电子设备配置器的实现

IEC 61850标准制定的目的是实现各个制造厂商智能电子设备(IED)之间的互操作,实现变电站的无缝通信,变电站自动化系统(SAS)的配置描述对变电站的安全、稳定运行非常重要,其配置过程中采用了两种配置器,分别称为IED配置器和系统配置器,该标准引入了变电站配置描述语言(Substation Configuration DescriptionLanguage,SCL),使得IED产品的自描述成为可能。文中分析了IED配置器的原理及功能,给出了配置器的整体模型,依据SCL定义的数据模型采用VC++设计实现了一款IED配置器,该IED配置器提供的可视化编辑界面可方便地实现SCL文档的配置和浏览。

基于IEC61970和IEC61850协调的电网故障诊断信息模型

为解决电网故障诊断难以获得完备信息和标准化信息的问题,对故障诊断的信息需求进行了分析。在IEC61970和IEC 61850协调的基础上,设计了应用于故障诊断的统一信息模型。该信息模型采用统一建模语言描述,建模方法参考参考IEC 61970的公共信息模型和IEC 61850的层次模型,在全网范围建立起一次设备与二次装置的关联。探索了生成统一信息模型的转换规则。得到了一种整合故障诊断所需各种信息的可行方案,对推动故障诊断实用化的进程有积极意义。

隔离开关装置的IEC61850建模

IEC61850标准是电力系统信息技术的重要工具,介绍了IEC61850模型的基本概念,分析了面向对象的建模技术。基于此标准,以隔离开关装置为例,对其进行了功能分解,并利用标准中的信息模型对其逻辑节点及逻辑设备进行了建模,为过程层设备的通信及智能模型建立提供了有力的依据。