变电站网络交换机自动测试系统的设计与实现

为了提高变电站网络交换机的自动测试效率和测试可靠性准确率,设计了一套自动测试系统,该系统包括变电站网络交换机配置的自动化和网络测试仪的流量构建统计自动化。其中,变电站网络交换机网页页面借助Selenium+WebDriver技术经Python语言实现自动化,网络测试仪自动化是通过集成其接口库,对流量模型、流量统计做场景封装。变电站网络交换机自动测试系统的开发极大地提高了变电站网络交换机的测试效率,保证了测试的可靠性,在研发测试阶段和批量检测阶段具有很高的应用价值。

基于IEC61850和嵌入式以太网的变电站网络通信系统

针对我国现行变电站网络通信系统中存在的不足之处,提出了一种新型的基于IEC61850通信协议和嵌入式以太网技术的变电站网络通信系统结构。介绍了IEC61850通信协议的主要特点,提出了以太网和LonWorks现场总线相结合的以太网应用模式,给出了IED(Intelligent Electronic Device)的硬件结构图。实验结果表明,与传统变电站网络通信系统相比,该新型变电站网络通信系统的网络带宽大大增加了,能够实现变电站的间隔层至远动控制中心的无缝通信连接,并且易于和PC机和广域网相连,具有很好的应用前景。

考虑针对变电站网络攻击风险的脆弱元件筛选方法

随着通信设备的广泛部署以及信息技术的不断发展,新型电力系统所面临的网络风险不可忽视。考虑攻击者从设备商提供的远程维护配置接口侵入,继而通过智能电子设备(IED)向断路器发送命令导致多条线路跳闸的过程,提出一种考虑网络风险的紧急故障筛选方法。首先,利用广义随机Petri网对变电站受到网络攻击的动态过程进行建模,计算变电站内不同异常状态的稳态概率。然后,给出电力系统所面临IED网络攻击风险的定义,并建立双层混合整数非线性模型来筛选可能被攻击的变电站、IED以及其所控制的线路。最后,基于对偶理论并结合取对数、分段线性化等线性化方法,将该双层模型转化为可由商业求解器Gurobi直接求解的单层混合整数线性优化模型。基于IEEE RTS 24节点和IEEE 118节点系统的算例分析结果验证了该方法的有效性,并证明了经典的N-K以及概率N-K双层混合整数优化模型不适用于IED网络攻击场景下的故障筛选。

基于IEC61850和嵌入式以太网的变电站网络通信系统

针对我国现行变电站网络通信系统中存在的不足之处,提出了一种新型的基于 IEC61850通信协议和嵌入式以太网技术的变电站网络通信系统结构。介绍了 IEC61850通信协议的主要特点,提出了以太网和 LonWorks 现场总线相结合的以太网应用模式,给出了 IED(Intelligent Electronic Device)的硬件结构图。实验结果表明,与传统变电站网络通信系统相比,该新型变电站网络通信系统的网络带宽大大增加了,能够实现变电站的间隔层至远动控制中心的无缝通信连接,并且易于和 PC 机和广域网相连,具有很好的应用前景。

智能变电站网络设备故障的快速准确定位技术

在智能变电站中,数字通信传输机制以以太网模式为主要传输方式,与以电缆为主的传统接线传输方法存在本质差别。对智能变电站网络设备故障特征进行准确提取,实现故障诊断和快速定位,提出一种基于高阶累积量特征匹配的智能变电站网络设备故障准确定位方法,采用无线传感器对智能变电站网络设备的异常信息进行原始采集,对采集的数据进行信息融合和滤波处理,提取反映智能变电站网络设备的谱特征量,结合高阶累积量特征匹配方法进行故障特征压缩和信息配对,实现对变电站网络设备故障的快速定位识别,完成故障诊断。仿真结果表明,采用该方法进行变电站网络设备故障定位的准确度较高,故障诊断效率较好。

基于FPGA的智能变电站网络报文处理装置设计

智能变电站网络报文处理装置是能够完成变电站网络报文接收、存储、解析等工作的硬件平台。装置由千兆以太网接口模块、DDR2 SDRAM存储模块、PCI-Express串行数据传输链路模块构成。装置使用FPGA作为核心控制器件,实现智能变电站网络报文多路接入、实时解析以及上传功能。

面向变电站网络的虚假数据注入攻击定位与溯源技术研究

随着电网中泛在传感、实时通信和精准控制技术的广泛应用,智能变电站在增强状态感知与业务决策能力的同时,其数据也可能遭到网络攻击入侵而变得不可信,从而对电力系统的安全运行构成严重威胁。从攻击者的角度构建了变电站虚假数据注入攻击的目标与方法,从防御者的角度分析攻击定位、博弈与溯源策略。针对实际变电站的信息网络安全攻防案例表明,所提攻击溯源算法能够有效检测出隐藏的攻击行为,实现变电站网络攻击有效定位溯源。

变电站网络系统

文章介绍了使用变电站网络系统的好处及带来的问题,比较了以太网和令牌网的优缺点,分析了目前变电站网络应用中存在的问题和解决方案,并对网络应用提出了远景要求.

基于业务细分的变电站网络立体化信息安全防护模型

随着变电站信息化程度的不断提高以及智能变电站的建设推广,对变电站网络的安全稳定运行提出了更高的要求,本文主要针对变电站网络提出了一种立体化信息安全防护模型,通过对不同类型的业务进行细分,从业务层和传输层对变电站网络的网络结构、安全策略统筹考虑,根据"分区分域"的信息安全防护原则,对潍坊供电公司所属变电站网络实施了改造,取得了良好的效果。

基于纵向虚拟化技术的变电站网络系统设计方案

构建真实环境相近的虚拟变电站系统,将各种信息数据进行综合测试,可以为相关设计、规划以及决策等相关部门提供必要的参考与依据,这无疑都会有效的推动电力工程设计开发的质量与效果。因为在实际中必须要合理的应用各种技术手段,对其进行系统的设计,对此文章主要对基于纵向虚拟化技术的变电站网络系统设计方案进行了简单的分析。

基于linux环境下变电站网络数据的捕获及应用

继电保护是电力系统的重要组成部分,因此继电保护设备通信稳定性直接关系到电网的安全、稳定运行。目前,变电站现场二次保护设备运行过程,因通信局域网络及现场运行环境复杂,容易出现保护设备与监控系统通信中断情况。而多数变电站普遍存在保护设备与监控系统分属不同厂商的情况,现场通信异常问题定位难。本文结合当前变电站通信网络结构,提出了基于linux环境的网络数据捕获方法,为变电站通信异常问题的解决提供可靠的分析材料及依据。

变电站网络接口物理防护系统设计与实现

文章针对变电站网络接口的物理安全问题,设计并实现了一种物理防护系统。首先,对变电站网络接口的物理安全威胁进行了分析和评估,提出了物理防护系统的设计原则和方案。然后,详细介绍了物理防护系统的硬件和软件设计,并给出了实现步骤和效果。最后,对物理防护系统进行了测试和评估,通过实际案例进一步表明了该系统能够有效地保护变电站网络接口的物理安全。

变电站通信网络实时性能仿真分析

采用动态仿真建模技术对变电站层嵌入式以太网的实时性能进行了详细分析。首先分析了 报文端对端传递时延的构成,揭示了报文传输的本质;其次系统地分析了变电站中数据流的分布, 根据统计特征建立了各类数据流的数学模型。考虑变电站通信网络数据流的分布特点和信息到达 规律,采用动态仿真方法具体研究了变电站层嵌入式以太网的平均时延、最大时延等链路时延指 标。最后进一步分析了TCP/IP协议的开销对报文端对端传递时延的影响。

在输电线和变电站组合联结网络中的非同调现象

非同调现象指的是:一个元件从系统中缺省反而产生一个更可靠的系统状态,或者甚至提供更高的系统可靠性水平。这个现象可能存在于输电系统中,但却没有得到电力工业界的充分认知。文中解释了输电系统可能存在非同调的概念,并提出一个输电线和变电站组合联结网络的实例。在该实例中,一个双回线并行结构通过分支点T接引入变电站,与一个单回线结构通过分段接入变电站相比,不仅多需要一条线路,而且可靠性也差。这与规划工程师通常的直觉判断相反。虽然这是加拿大某电力公司的例子,但却有一定普遍意义,因为许多电力公司大量采用类似的两端向中间负荷供电并通过分支点T接引入变电站的双回线并行结构。如果能够通过定量可靠性评估识别一个实际输电系统的非同调特性,就有可能避免多余的输电元件,从而既能节省投资又能改进系统可靠性。

基于时间敏感网络的变电站通信网络最大时延计算方法

基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的基本原理,应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线,基于变电站通信网络报文传输特性建立了信息源到达曲线,利用网络演算理论,提出了变电站报文传输的端到端最大时延计算方法。通过不同层次的变电站通信网络仿真分析,结果表明TSN技术满足了变电站业务的通信需求,尤其在保证关键控制命令等时间敏感业务传输的实时性方面具有明显优势。所提出的最大时延计算方法为智能变电站应用TSN的时延分析提供了理论计算依据。

性能测试技术在数字化变电站通信网络中的应用

网络性能测试系统具有极强的综合性,能够较为全面科学地反映整个通信网络的基本运行状态。文中首先对网络性能测试技术进行了阐述,之后着重对其在数字变电站通信网络中的应用进行了分析研究,并举出实例,有助于对性能测试技术的认知。

态势感知等新技术应用对变电站通信网络的影响

为应对日益复杂、严峻的网络安全形势,态势感知等新技术在变电站的应用越来越普遍,但是,态势感知装置的应用给站内设备带来了新的影响,首当其冲的是加重了远动装置、交换机的通信负担,尤其是对于老旧变电站。文章通过分析两起态势感知引起远动装置通信终端异常的典型缺陷及其处理过程,对态势感知引起站内通信异常的情况进行了总结,并提出了一些可行的解决措施。

边缘计算技术在变电站施工网络中的新型应用技术

针对目前变电站施工网络中的计算延时高、计算资源浪费严重等问题,采用边缘计算技术在变电站施工网络终端附近进行计算,提高变电站施工的效率减少施工成本。提出基于优先级和加权算法的计算资源分配方法对计算资源进行分配,首先对计算任务的优先级进行排序,然后通过计算资源和归一化系数来设定加权值对每个任务进行计算资源的分配。采用Kata Containers来代替普通的虚拟机,Kata Containers具有成本低、延时低等特性能够让边缘计算技术在变电站施工网络中发挥更大的作用。将所提计算资源分配方式与平均分配和按需分配进行对比,试验表明,在相同的时间延时下,所提计算资源分配方式的能量消耗相比平均分配降低了99.36%,能量消耗相比平均分配减少了85.24%。

优先级控制轮询在变电站通信网络中的应用

变电站通信网络是变电站实现综合自动化的前提,变电站内部设备可划分成3个层次,其中第二层的数据和控制信息传送到与远方调度中心通信的站级PC机,该过程属于计算机通信网络的范畴,针对变电站通信网络的这个特点,将两级优先级控制轮询系统用在变电站通信网络中。提出了在站级PC通信接口(主节点)采用完全服务的轮询方式,第二层设备通信接口内部的数据缓冲区(子节点)采用门限服务的轮询方式的新模型。完全服务的优先级比门限服务的高,对新模型进行了仿真和理论计算,得出新系统的平均时延和平均排队队长与负载之间的关系、平均时延和平均排队队长与子节点数之间的关系,这些参数对于提高变电站通信网络的性能至关重要。

基于转移流量的智能变电站过程层网络拓扑错误辨识

智能变电站通信网络化在增强设备间的兼容性和互操作性的同时带来了网络设备故障、网络拓扑错误等一系列棘手问题。为了解决智能变电站过程层网络拓扑错误问题,提出使用网络流量的变化为判断特征的过程层网络拓扑错误辨识方法。首先给出整定网络正常运行时的网络流量值方法,然后通过分析网络拓扑故障场景中网络流量与整定值的相对变化结果,验证基于转移流量法的过程层网络拓扑错误辨识的正确性。该方法辨识准确度高,步骤简单,具有良好的工程应用前景。