基于GOOSE反馈机制的智能变电站过程层网络备用方法

智能变电站过程层光纤网络一旦发生故障,会使二次系统功能失效,故障修复效率低,可靠性降低。为此,提出一种基于GOOSE反馈机制的智能变电站过程层网络备用方法。文章根据二次系统对过程层网络的传输要求,对间隔抖动、丢帧率和光功率等指标建立相应的危害程度量化模型;建立了备用光纤光口单指标和综合指标启动判据;利用GOOSE反馈机制实现对主光纤光口的备用。仿真表明,所提方法可快速完成故障光纤光口的备用切换,提高了过程层网络的可靠性。

智能变电站过程层网络配置研究

智能变电站过程层组网通信质量决定了站内继电保护及自动化等二次设备的安全、稳定和可靠运行。目前主流使用虚拟局域网(Virtual Local Area Network,以下称VLAN)与静态组播技术对智能变电站内大量二次设备进行通信子网划分,以提高组网通信质量与安全水平。但是,高度安全的网络结构意味着维护改造更加困难,实际组网配置方案的优劣还受到复杂的现场情况与其他人为因素影响。本文将结合在运智能变电站实际案例,分析讨论VLAN和静态组播两种技术在过程层组网中的应用,为智能变电站过程层网络配置优化方向提供参考。

智能变电站过程层网络信息流潮流模型与计算方法

信息流是体现智能变电站过程层网络运行方式及其性能的重要载体,文中提出了过程层网络信息流的潮流计算模型。首先构建了涵盖过程层网络拓扑信息的物理网络模型,并结合报文广播域的划分建立了能够反映节点间逻辑连接关系的逻辑网络模型,然后从各信息源发包行为的不同出发,建立了节点模型。进一步地,给出了信息流潮流模型,并将信息流潮流计算分为稳态流量、极限流量、特定应用场景流量以及网络异常流量4类,满足了对过程层网络不同运行方式进行分析的需求。最后给出了2个过程层网络信息流潮流计算的典型算例,并通过OPNET仿真和网络分析仪2种手段对算例结果进行了验证,表明了所提模型和方法的有效性。

智能变电站过程层网络流量管理方式研究与应用

为了保证智能变电站过程层网络工作的稳定性和可靠性,必须对网络流量进行管理。简述了智能变电站过程层网络的特点,介绍了常用组播报文流量管理方式,并比较了各种管理方式的差别,提出了静态组播管理是适合现阶段过程层网络应用的管理方式。同时,边缘端口输入流量限制可以防止网络风暴引起的灾难性故障。因此,采用静态组播管理和边缘端口输入流量限制相结合的方式对过程层网络流量进行管理,符合现阶段智能变电站发展水平和应用需求,并以现场应用实例证明了该结论的可行性和有效性。

智能变电站过程层网络流量控制和同步方法研究与实现

为解决智能变电站过程层网络装置过分依赖对时网络问题,及智能变电站过程层网络SMV报文间、SMV和GOOSE报文间及GOOSE报文间的相互干扰问题,提出了通过在交换机上实现延时可测技术和业务流量管理技术有效解决过程层网络现存的两个主要问题。延时可测技术通过GOOSE、SMV报文携带经过交换机的延时值实现时间同步。业务流量管理技术通过基于目标MAC地址的流量控制方法解决过程层网络报文间相互干扰问题。

智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究

过程层网络的通信性能对智能变电站的安全稳定运行起着关键的决定作用。而通信以太网络的不透明、不可视,使过程层网络通信过程不可控,这成为智能变电站发展的瓶颈。以过程层网络报文特性为切入点,对典型智能变电站——琴韵变的过程层网络报文特征进行分析,进而对过程层网络的通信特性做出研究,指出现有过程层网络通信配置中的一些不足,并给出了改进办法。这在一定程度上使过程层网络变得透明、可控,并对智能变电站的建设工作具有一定的探索性参考意义。

智能变电站过程层网络关键对象建模与仿真

为满足智能变电站过程层网络及自动化应用系统的性能分析需求,提出了基于OPNET(optimizednetwork engineering tools)的变电站过程层网络建模与仿真方法。基于变电站自动化系统应用需求,分析了实体设备、IEC 61850标准、调度策略和组网结构的建模要求,研究了变电站过程层网络关键对象的建模方法。结合220 kV典型变电站,构建了完整的变电站过程层网络性能分析模型,分析了正常运行和故障运行状态下的网络性能,为开展智能变电站过程层网络及其自动化系统的性能分析提供了研究工具。

智能变电站过程层网络在线管控技术

为解决智能变电站过程层现存的网络风暴、智能电子设备(IED)端口连接错误、非法报文输入、报文循环冗余校验(CRC)错误、网路丢帧等网络故障无法定位、故障排查困难的问题,提出了一种基于网络设备端口白名单和面向通用对象的变电站事件/采样值(GOOSE/SV)控制块流控为基础的智能变电站过程层网络精确定位方法。首先,通过SCD工具生成交换机每个端口的白名单,同时在交换机上配置GOOSE/SV控制块流量阈值;其次,针对以上提到的各种网络故障进行网络行为分析,确定故障定位的具体逻辑和需要的输入信息;再次,根据故障定位和过程层交换机监视需要传输的信息具有信息点多、必须支持文件传输的特点,选取与智能变电站一致的制造报文系统(MMS)规约作为过程层网络设备的监视规约,最后,给出了过程层网络过程层全链路监视方案并进行了实验室仿真验证。仿真实验结果表明过程层全链路监视方案可以实现过程层网络故障的准确定位。

智能变电站过程层网络报文传输时间计算及抖动抑制方法

过程层网络是智能变电站的重要组成部分,其实时性对智能变电站的安全可靠运行具有重要意义,而报文传输时间是实时性的主要指标。在介绍过程层网络结构及通信业务的基础上,提出了一种报文传输时间计算方法,分析了报文长度、数据率等因素对过程层网络中报文传输时间的影响并进行了仿真验证。针对因竞争而造成的采样值(SV)报文传输时间抖动问题,提出了一种通过控制报文发送时序与转发条件来抑制SV报文传输时间抖动的方法,给出了该方法的实现思路,仿真表明该方法可以在确保报文实时性的同时,有效地抑制SV报文传输时间的抖动。

智能变电站过程层网络报文与流量分布计算方法

报文与流量分布的定量计算不仅能够对过程层网络组网方案进行评价,为设备选型提供量化依据,也能为网络异常保护提供判据和阈值整定。提出了过程层网络报文的描述与计算模型,包括过程层网络报文传输路径模型,设备输入流量计算模型,链路流量计算模型等。模型描述了过程层网络报文的整个传输行为,利用该模型能够在提取SCD文件中必要的计算要素的基础上,实现报文与流量分布的自动计算。并以典型110 k V变电站的过程层网络为例,并结合OPNET仿真对比,验证了该模型和方法的有效性。最后基于报文与流量计算方法,给出了网络异常保护的实现思路。

智能变电站过程层网络流量分析及网络优化研究

当前智能变电站过程层网络存在流量大、延时大等问题,但该问题并没有从理论上进行分析研究。文章从过程层网络GOOSE、SV的报文特征和组网情况出发,采用严格的以太网延时排队方法对不同组网情况下的网络传输延时和设备缓存需求进行了理论研究。基于分析得到了严苛情况下的网络延时值和网络设备的缓存需求,同时基于研究结果给出了推荐的过程层组网建议。为智能变电站过程层组网提供了理论分析的基础和依据。

智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中。过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层。其运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GooSE网、数据传输通信模型等过程层网络的理论、组成和基本要求，提出了三种典型的过程层网络组网方案。本项目组对该三种方案的优缺点进行了理论分析，同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试，最终验证所提出的三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范，能够保证智能变电站安全、可靠地运行，可显著提高过程层网络的运行可靠性。

智能变电站过程层网络性能测试技术研究

对于目前智能变电站而言,其技术核心在于具有过程层,而过程层也成为了智能变电站区别于不同变电站的重要特征。为了保证智能变电站过程层的有效性,通常我们要对过程层的网络性能进行测试,而网络性能测试技术成为了保证测试过程实现的关键。所以,我们要对智能变电站过程层的网络性能测试技术进行深入研究,并以三网合一作为实际案例,对智能变电站过程层的网络性能测试技术进行探讨。

HSR技术在智能变电站过程层网络的应用探讨

目前智能变电站过程层网络一般采用星形以太网,重要设备间的通信需构建双星形以太网以确保可靠性,成本很高。文章提出一种基于高可靠无缝冗余环(HSR)技术的变电站过程层网络构架。相比工业以太网交换机组网方式,变电站内HSR通信结构不仅可实现站内二次设备间的数据传输,满足变电站过程层网络功能要求,同时具有高可靠性、低成本的特点。

智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中,过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层,它的运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GOOSE网、数据传输通信模型等过程层的理论、组成和基本要求,提出了三种典型的过程层组网方案。对三种方案的优缺点进行理论分析,同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试,最终验证提出三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范,能够保证智能变电站安全、可靠的运行要求,可显著提高过程层网络的运行可靠性,证明组网方案切实可行,值得推广。

智能变电站过程层网络构建方案研究

过程层网络是智能变电站的技术关键点与难点。在满足过程层网络实时控制需求的基础上,结合现有技术条件,分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议、采样值与GOOSE共网/分网、报文过滤技术选择的合理性,并针对500 kV线-线串典型间隔进行了流量计算,在此基础上,提出了500 kV线-线串网段过程层网络构建方案。

智能变电站过程层网络虚拟局域网划分的应用

智能变电站二次回路电缆简化和减少的同时带来了过程层网络的光纤通信,网络通信存在网络流量和网络安全等问题。本文针对智能变电站过程层网络架构特点的分析和比较,提出了适用于智能变电站的两层扩展星型拓扑结构——树型拓扑结构,针对智能变电站过程层网络流量特点分析和比较了交换机组播过滤和交换机VLAN划分的两种报文过滤方法,提出了一种可读性强的VLAN ID划分方法和划分原则,并通过工程应用实例验证了其可行性,在工程应用过程中也证明了该方法配置简单、实用且具有可读性,易于工程设计和维护。

220kV智能变电站过程层网络设计研究

根据220kV智能变电站过程层网络通用设计方案的特点,介绍过程层组网和交换机配置的优化方案,分析变电站220kV、110kV系统的特点和信息交换需求,论证过程层子交换机和中心交换机的配置方案,提出多台中心交换机级联时应遵守的原则。

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。

智能变电站过程层网络组网方式比较

介绍了数字化变电站通信系统过程层网络的组网原则和拓扑结构,并对不同组网方式的优缺点进行比较分析。以110kV变电站为例,采用以面向功能为原则的组网方式组建过程层网络,利用OPNET网络仿真软件对数字化变电站过程层网络数据传输的实时性、可靠性和对时精度进行仿真测试。仿真结果表明,通信网络延迟时间、数据传输实时性均符合IEC 61850标准规定,验证了网络数据传输的可靠性。