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。

智能变电站开关柜综合状态监测IED设计

针对现代电力开关柜设计了一种基于物联网技术并符合变电站IEC61850标准的应用于变电站间隔层的新型开关柜综合状态监测智能电子设备(IED)。该IED采用ARM+DSP双CPU架构为硬件核心,以VxWorks实时操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC61850标准的IED性能描述文件(ICD),解析IRIG-B码进行同步对时,通过ZigBee无线网络和RS485/RFID/CAN总线实现与开关柜在线监测装置(过程层)的数据传输,按照IEC61850标准规约用光纤与综合应用服务器(站控层)进行通信。此外,还完成了开关柜综合状态监测系统结构设计、IED硬件电路设计、软件平台的构建以及IEC61850的信息建模。实际运行结果表明,该开关柜综合状态监测系统能够远程对所有开关柜状态进行综合采集、分析、传输与监测,并将这些功能融合到一体化信息平台诊断中。

基于IEC61850的智能电能质量监测设备模型

随着IEC 61850在电能质量监测方面的扩展,将IEC61850作为电能质量监测设备的通信协议成为建立开放式电能质量监测系统的关键。对电能质量监测IED与变电站自动化系统各功能层的接口进行了设计。遵循IEC 61850及其电能质量附录,建立了采用此接口方式的较为完整的电能质量监测IED对象模型。该模型对基于IEC 61850的电能质量监测设备的研制有较好的指导意义。

变电站智能电子设备版本管控系统设计方案

变电站中广泛应用的智能电子设备(IED)存在软件更新、硬件更换、应用更新及配置更改的问题。为了加强对于IED设备的管理以及故障情况的分析,文中提出了基于构件技术记录IED软硬件及配置参数等备份信息的版本管控系统设计方案。基于对智能变电站IED运行及改造过程中需要备份管控的关键信息的归纳和总结,设计了主子站信息交互的版本管控系统架构及管控流程。设计了用于描述IED管控备份信息的版本描述文件范例,并给出了实际应用范例。实验测试结果验证了版本管控技术方案的可行性。

基于线性Lagrange插值法的变电站IED采样值接口方法

随着电子式互感器技术的发展和IEC61850标准的推广,变电站间隔层智能设备的交流采样技术将由传统的对模拟信号A/D转换技术变革为以太网通信技术。为了不改变传统保护、测控装置算法,分析了采用线性Lagrange插值原理对合并单元输入的采样值进行数据抽取的方法,进行了误差分析,并分析了谐波信号对插值算法的影响。最后简要介绍了该方法在新型数字化变电站测控装置中的应用,经测试,精度满足要求。

就地化IED在开关场无防护安装的接地及抗干扰方法

针对就地化智能电子设备(IED)在开关场无防护安装时面临的接地及抗干扰问题,介绍了传统变电站二次等电位地网的设计及IED的接地方法。分析了就地化IED在开关场无防护安装时需要面对的复杂电磁兼容环境和需要解决的具体问题,提出了分布式开关场二次等电位地网的设计思路。详细阐述了就地化IED及其外部线缆在开关场无防护安装时的接地方法、就地化IED增强抗干扰能力的设计方法。厂内试验结果验证了所提方法的可行性。

基于IEC 61850的避雷器监测IED的数据通信研究

IEC 61850标准是当前变电站自动化系统通信的研究热点。研究了IEC 61850信息建模技术和避雷器监测IED建模步骤,分析了其所必要的通信服务。在研究IEC 61850信息模型内涵的基础上,并针对避雷器在线监测的特点,研究扩展和使用了IEC 61850标准中的逻辑节点和数据,对实际避雷器监测IED进行了建模,探究了IEC 61850标准的抽象通信服务接口、特定通信服务映射等通信关键技术。简单介绍了用于装置自我描述的变电站配置语言(SCL),通过SCL对监测模型进行了描述,实现了其工程化的配置。

数字变电站IED采样的一种改进算法

针对Lagrange线性插值算法在谐波次数高的情况下误差过大和Lagrange抛物线插值算法在合并单元(MU)低采样频率下误差改进不明显,提出了一种改进算法。根据改进算法的计算思路,运用Matlab7.0编程,对算法进行仿真和模拟。与线性插值算法相比,该算法大大降低了各采样点的相对误差,提高了电流、电压、功率幅值的测量精度;同时通过分析一种典型谐波信号,验证了在同样插值条件、计算量相当的情况下,加权算法在80Hz的低采样频率下,误差较二阶Lagrange算法有显著的改善,有效地抑制了谐波对算法的影响。仿真结果表明该算法计算精度高,可以满足新型变电站智能设备的采样值信号接口技术的要求。

基于IEC 61850标准的IED建模方法研究

以典型的智能GIS监测IED为例,按照IEC 61850标准面向对象建模的核心思想,从监测IED功能分解入手,将每一项功能建立为一个独立的逻辑节点,对每个逻辑节点拥有的兼容数据类进行选择和实例化;给出了实例化建模的原则和步骤,对建模特点、实例化逻辑节点名、数据对象分类等重点问题进行分析和讨论,并建立智能GIS监测IED的模型文件,且验证其正确性。

基于插值算法的IED优化

目前,智能化变电站中存在不同厂家的IED设备,造成采样数据不同步以及采样触发机理不一致,本文对IED设备的采样数据的同步性、数据延时等关键因素进行分析,研究出解决IED设备数据采样不同步及采样延时不一致的有效解决方案,该方案提高了智能化变电站数据处理的有效性及可靠性。

基于IEC 61850标准的电抗器保护建模方法

依据IEC61850标准,以电抗器保护装置的匝间保护功能为例研究了变电站自动化系统中智能电子设备的建模方法。首先对保护功能进行适当分解,建立逻辑设备、逻辑节点和数据对象;然后对通信服务进行建模,保护功能通过各逻辑节点间的信息交互来实现;最后通过变电站配置语言对保护模型进行描述,形成配置文件。

IID文件在智能变电站继电保护工程中的应用

针对智能变电站在工程实施中因装置修改造成全站配置SCD文件修改步骤繁琐、安全隐患高的现状,基于IEC 61850Ed2.0提出的IID文件,更新了全站配置SCD的流程,重新设计了IED配置工具和系统配置工具,使得修改IED配置对全站配置的影响最小。

IEC61850一致性测试研究及实验室实现

IEC 61850标准是目前较完善的电力通信标准,其主要目标是实现互操作,是未来数字化变电站通信网络与系统的国际标准。标准的一致性测试即验证智能电子设备(IED)是否符合标准模型,具有互操作的能力。简述了标准的特点及一致性测试的内容,分析了测试过程和架构,以及规约测试实验室的测试环境搭建,测试用例的设计和实现。最后提出了关于一致性测试的展望。

智能变电站二次仿真培训系统设计与实现

针对智能变电站存在着概念抽象、专有名词众多、难以透彻理解的特点,提出了智能变电站二次设备仿真培训系统的设计方案。该系统采用实物智能电子设备(IED)与虚拟IED相结合的构成方式,实现了形象性与可扩展性的统一;采用变电站系统配置描述(SCD)文件的智能解析技术,实现了二次虚端子回路的形象化展示;通过故障动态设置技术,实现了多种运行故障的逼真模拟。该系统能显著提升智能变电站的培训效果与运维水平。

基于区块链技术的智能变电站配置版本管理

变电站的数字化配置是一个复杂过程,其频繁修改的配置文件存在管理效率低、监管难、过分依赖人员素质、风险高等风险。在深入分析区块链技术对于解决变电站配置问题的适应性的基础上,设计了基于区块链的变电站配置文件版本管理框架。对其中数据层区块结构、网络层组织、共识层机制、智能合约层实现、业务流程、存储空间回收、统计和监视等关键技术应用进行了详细设计。最后对所设计方案进行了性能和安全性分析。基于区块链的变电站数字化配置版本管理,提供了一个分布式系统方案,实现了基于智能合约的自动化更新,实现了不可篡改和可追溯的客观化监管。其效率和安全性有一定技术保障,为智能变电站的工程应用提供了一种新的解决思路。

基于IEC 61850协议的变电站交、直流在线监测系统

针对变电站设备集中监控和管理过程中智能电子设备(intelligent electric device,IED)因采用不同的通信协议而影响互联、互操作的问题,开发了基于IEC 61850通信标准协议的变电站交、直流在线监测系统,为此,介绍了系统的开发背景、系统总体框架、功能设计、关键技术。该系统已在广东电网公司中山供电局实施应用,实现了在IEC 61850通信规约下进行的快速数据通信,运行稳定、可靠,满足了在变电站内实现统一标准通信规约的要求。

智能变电站技术在中海油海上平台的应用

海上油田群电力系统处于独立运行状态,其变电站的自动化水平亟待提高。结合海上石油平台变电站的现状和特点研制了一套具有通信、对时、五防、故障管理、设备状态在线监测、WEB发布等功能的智能变电站系统。研究了该系统的在线式防误操作和设备状态在线监测等关键技术,介绍了其在中海油某海上平台工程应用的测试和实施过程。工程应用表明,智能变电站技术的应用能够有效提升海上平台变电站的安全运行和设备管理水平。

智能变电站典型检修模式下二次安全措施库的研究

以智能变电站几种典型的检修状态为探讨对象,通过分析各种检修状态下检修智能电子设备(IED)与运行智能电子设备之间的链路关系;同时结合相关IED之间的检修逻辑,对典型检修状态下的二次安全措施的具体执行进行了较为详细的描述;通过投退相关的检修硬压板及接收和发生软压板来完成检修IED与运行IED之间的可靠隔离,以保证二次检修工作的安全。

PMS系统在智能变电站中的应用

PMS系统是智能变电站中所采用的电能管理系统,该系统利用先进的计算机技术、通信技术、网络技术和现代电子技术,以及变电站自动化领域较为先进的通信规约IEC61850,实现了对变电站的分层分布式控制和无人值守,提高了变电站稳定运行的能力,为重要用户的供电提供了保障,节约了维护成本.

基于IEC 61850的智能水电厂建设关键技术分析

结合IEC61850功能分层与水电厂安全分区的理念,提出智能水电厂纵向分层、横向分区的体系结构。重点探讨了智能水电厂建设的关键技术,其中包括水电厂面向对象建模技术、基于制造报文规范(MMS)的产品开发、非IEC61850协议转IEC61850协议、IEC61850与IEC61970模型的映射。