IEC 61850一致性测试案例及参数自动配置技术研究

现有IEC 61850一致性测试中,测试案例的选择及参数配置仍以手动方式为主,工作效率较低。通过分析一致性声明文档与测试案例及参数的映射关系,提出一种自动选择测试案例并配置测试参数的新技术。通过分析PICS文档,提取支持的IEC 61850服务类型,根据映射关系自动从测试案例库中筛选对应的测试案例,形成对应的测试案例流程;通过分析PIXIT文档,根据映射关系自动配置测试案例中的参数。新技术实现了IEC 61850一致性测试案例的自动筛选、测试参数的自动配置,提升了检测工作的自动化水平。

基于IEC62351变电站过程层安全通信性能研究

IEC 61850标准的过程层通信是数字化变电站的重要组成部分,然而IEC 61850标准并不包含特定的安全措施。IEC 62351标准的提出从理论上解决了电力通信领域的通信安全问题,由UCA组织的2019国际互操作验证了IEC 62351标准在过程层通信的互操作性,但并未对通信性能开展测试。首先基于不同嵌入式处理器,对消息认证码算法进行性能测试;然后基于已具备IEC 62351过程层安全通信能力的设备,分别在安全通信和非安全通信两种模式下,对过程层GOOSE和SMV通信性能进行对比测试。最后搭建一个典型配置的主变保护测试系统,验证了通信的安全性。实验结果表明,基于高性能嵌入式处理器的IEC 62351安全通信可以满足过程层实时通信性能的要求。

智能变电站IEC 61850 Ed 2.0工程配置应用方案

IEC 61850第2版(Ed 2.0)对系统集成配置过程进行了重大改进,包括新增实例化的智能电子设备描述(instantiated IED description,IID)文件和系统交换描述(SED)文件,加强配置工具约束,引入分项目管理方法。论文根据当前智能变电站IEC 61850工程配置实际需求,对IEC 61850Ed 2.0工程配置过程改进的工程实用性进行深入分析。提出IEC 61850Ed 2.0配置过程工程化应用方案,包括变电站配置描述(SCD)文件配置过程改进方案和工程分项目管理方案,并给出典型应用示例。

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。

IEC 61850应用于配电自动化系统的配置方法

为解决IEC 61850应用于配电自动化系统的配置问题,分析了配电自动化与变电站自动化对配置的不同要求,提出面向馈线的配置粒度,包含拓扑信息的配置内容和分区分次的集成方式。结合分布式控制应用的需求,提出邻域拓扑信息的配置内容。在不更改系统配置描述语言(SCL)模板的前提下,重新组织配置文件的结构和内容,定义了适用于配电自动化系统的馈线配置、邻域配置、馈线配置信息交换和终端配置等SCL文件。针对一组智能电子设备(IED)的典型配置场景,提出首次配置和配置更新维护的流程及参考模型,归纳出由总到分、由分到总和即插即用的配电自动化系统配置模式。

基于IEC61850的SCL配置研究与工具开发

分析了变电站配置描述语言SCL的语法结构和层次型对象模型,给出了具体的SCL文件实例,在此基础上进行了SCL配置工具的开发工作。介绍了配置工具的开发过程,进行了功能分析和系统结构设计,并在Windows编程环境下实现了IED配置的全部功能,并能够进行初步的系统配置。所实现的SCL配置工具完全符合IEC61850标准,是一种通用型变电站配置工具。

IEC 61850配置文件工程化测试探讨

通过分析指出配置文件测试在基于IEC61850标准的变电站工程实施中的重要性。针对目前在实际工程中配置文件测试面临无据可依的问题,对实际工程测试中多次出现的几个配置文件方面的问题进行了分析,结合《DL/T860实施技术规范》和《IEC61850工程继电保护应用模型》两项国内规范的要求,提出了具体的配置文件测试项。采用VC++6.0和MSXML4.0工具开发了配置文件测试软件,详细介绍了其中的数据类型模板检查的程序模块,利用该模块可以方便地自动比对数据类型模板与国内规范中的定义是否一致。

IEC61850过程层网络通信分析诊断工具设计

在智能化变电站中,过程层网络通信是其信息共享和信息传输的基础。为了保证电力系统的安全、可靠性,实现过程层网络通信异常的分析、诊断是目前研究的热点。采用特殊的智能DAG网卡,其具有结构简单、零包丢失、高精度时间戳等优势,然后配合扩展的Wireshark分析软件,设计了一套软硬件结合的网络分析诊断软件。同时详细阐述了报文异常检查、网络状态统计以及故障波形记录等功能实现步骤,展示网络分析、诊断系统的应用效果以及提出未来亟待改进的地方。该设计将故障录波器和网络通信记录分析系统集成一体化,对减少变电站内设备、降低投资、简化运行维护具有重大的变革意义。

基于IEC61850的变电站配置研究

IEC61850是国际标准组织发布的最新的变电站自动化系统标准,以此标准对变电站进行配置是实现变电站设备间互操作性的重要保证。对变电站配置对象模型进行了介绍,对配置语言及其特点进行了简单的说明,对变电站整个的配置过程进行了详细的阐述,并分别从IED配置、变电站结构配置以及变电站通信系统配置三个方面探讨了使用XML Schema语言对变电站配置所要做的具体工作及实现方法,并以变电站高压侧部分的结构为例进行了具体的描述。

基于IEC 61850过程总线的分布式母线保护研究

IEC 61850标准中所定义的过程总线为变电站各种分布式功能的实现提供了新的途径。本文分析了过程总线技术,重点介绍了SAV报文和GOOSE报文的两种多播发送机制,并提出了一种基于IEC 61850过程总线的分布式母线保护方案,该方案利用MAC多播地址、虚拟局域网和优先级等网络技术,可充分实现数据共享。利用OPNET Modeler网络仿真软件对该方案的通信系统进行了仿真分析,结果表明:采用多播技术可有效减少网络负载,SAV报文和GOOSE报文的时延要求均能满足。文末对可靠性问题进行了探讨,IEC 61850过程总线对变电站保护和自动化的影响还值得进一步深入的研究。

基于关系模型映射的IEC 61850 SCL配置器建模

为了实现对智能电子设备的自我描述与配置管理并建立变电站自动化系统的初始配置,提出了基于关系模型设计变电站配置描述语言(substation configuration description language,SCL)配置器的思想。首先详细分析了SCL配置器相关数据文件的分类结构及其用途,着重介绍了各类数据在关系型数据库中的不同建表方案和依据;然后举例说明了应用FOR XML(for extensible markup language)功能模块处理二维表格数据并返回XML格式数据的方法;最后应用相关软件对本文的设计方案进行了测试。

IEC61850过程层技术在火电厂厂用电系统中的应用方案

详细介绍了IEC61850过程层技术在火电厂厂用电系统中的应用方案。首先介绍了厂用电系统过程层总体方案,然后介绍了基于SV、GOOSE交互实现的高压厂用母线快速保护、电动机差动保护、低压厂变保护控制、快切及工艺联锁等新保护控制方案,介绍了各方案的优缺点,这些方案可解决现场实际问题并提高保护控制性能,针对文中提到的场合具有较好的推广价值。

基于IEC 61850的智能变电站图形化系统配置器原型设计

为了实现基于IEC 61850的系统配置功能,加强对保护智能电子设备(IED)之间虚拟交互消息等的描述,文中研究了一种基于IEC 61850的变电站图形化系统配置器原型系统。该系统包括配置主界面、可扩展置标语言(XML)解析与变电站配置语言(SCL)语法验证模块,以及3类交互信息(逻辑节点(LN)内部保护逻辑、IED内各LN之间的配合逻辑关系、不同IED中相关LN之间的虚拟交互消息)配置图形化界面等模块。设计了一次接线图、二次设备配置等工具箱,给出了图元绘制与拾取、以可缩放矢量图形(SVG)格式存储图形文件、图形化配置不同IED内相关LN之间虚拟交互消息等关键技术的实现方法。该配置器原型系统实现了主要功能,为智能变电站的配置开发和测试提供了一定的参考。

IEC 61850配置文件测试的研究

介绍了IEC 61850配置文件,分析了对其测试的必要性,研究了国内广泛应用的几种测试工具,总结了这些工具测试的关注点,并且根据其测试能力提出测试方案。通过工程应用中的探索,总结出强制性的测试内容。通过分析测试中出现的典型问题,提出了对于扩展的数据项的测试依据。对于标准中定义不一致的数据属性类型,明确了使用方法。对测试中有待完善的若干问题进行了探讨,说明了目前配置文件测试的局限性,研究了测试发展的方向。

基于IEC 61850标准的过程总线通信研究与实现

采样测量值和跳闸命令在以太网上的实时、可靠传输是基于IEC 61850 标准的过程总线数据通信的重要内容。该文深入分析了这两类信息所共同遵循的发布者/订阅者通信结构,构建了应用于变压器差动保护的过程总线通信实验平台,揭示了采样测量值和跳闸命令传输的实现机制,提出了保证过程总线通信服务质量的方案。实验验证了此方案的有效性和实用性。该研究结果对于新一代的变电站自动化系统过程总线通信设计具有参考意义。

IEC 61850-9-2过程总线上的同步技术研究

在遵循IEC 61850-9-2标准的数字化变电站过程总线上,采样值(sampled measurement values,SMV)报文的同步性能影响着整个系统的稳定性和可靠性。为保证过程总线上的SMV报文实时、可靠、准确地传输到间隔层的保护测控装置,设计了过程层的同步组网方案,并以此为基础分析了电子式互感器的信号处理通道和以太网通信信道对采样值传输延时的影响。提出一种可以在现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)中实现的数字化同步技术。该技术以过采样技术、线性相位的移相技术、动态的内插重采样技术为核心,解决了IEC 61850-9-2过程总线上采样值报文的精确同步问题。现场测试表明提出的方法是可行的,能够应用到工程实践中。

基于IEC61850的IED配置工具的研究与实现

通过研究IEC61850标准变电站配置描述语言SCL(Substation Configuration Language)的应用规范及配置文件、配置流程等理论,系统分析了配置工具的功能需求及设计思想,并详细介绍了IED配置工具软件的系统框架、XML解析器及系统组成模块中主程序部分、文件和数据处理部分、下载及校验部分的具体实现方法。

基于IEC61850的IED配置工具研究与实现

介绍并分析了变电站配置描述语言SCL(Substation Configuration description Language)及其文件结构,详细讨论了基于SCL的IED配置信息模型,并给出了建模思想与原则,对配置文件中的GOOSE相关信息进行了研究。分析了配置工具的功能需求及设计思想,给出了配置工具的配置流程,根据配置工具的功能特点,在.NET平台下开发实现了IED配置工具,并给出了主要模块的实现方法,最后给出了配置实例。

IEC61850 SCL配置文件测试工具的设计与实现

SCL配置文件在工程应用中缺乏功能完备的第三方测试工具。通过对实际工程中配置文件出现的问题进行分析总结,结合《DL/T 860实施技术规范》和《IEC61850工程继电保护应用模型》的要求,提出了具体的配置文件测试项。在VC++6.0环境下采用MSXML 4.0工具开发了配置文件专用测试软件,并给出了该软件XML解析模块、链表存储和内存释放模块、SCL校验模块、人机交互界面模块、标准数据模板文件的实现方法。

IEC 61850 SCL配置文件比对工具的研究与实现

针对智能变电站工程实践中由于变电站配置描述语言(SCL)配置文件频繁变更导致的版本管理困难的问题,提出了一种SCL配置文件差异化的比对方法。依据IEC 61850-6标准对SCL文件的定义,对关键元素定义了键值和比较判据,形成了带主键的二维表结构,利用循环、排序、交叉对比的方法,可迅速查找出变更前后两个SCL文件之间结构、元素、属性的差异性,并以此为基础开发了SCL配置文件比对工具。