面向通用对象的变电站事件测试分析

介绍了面向通用对象的变电站事件的概念和基本功能,分析了在智能变电站中常用几种面向通用对象的变电站事件信号的测试方法。在测试中可根据设计原理模拟各种现象,以判断面向通用对象的变电站事件的报文接收方案是否满足设计要求。

面向对象的多站通用变电站操作票自动生成系统设计

开列正确的操作票是正确倒闸操作的前提和关键,也是变电站及电力系统安全稳定运行的保证。根据专家系统理论和“面向对象”的程序设计技术,本文提出一种具有通用性的变电站操作票自动生成系统的设计思想。该系统能根据变电站操作规则和电气设备的实际状态,同时面对多个变电站,开列正确的操作票。

基于IEC 61850的通用变电站事件模型

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和通用变电站状态事件(GSSE)是基于IEC61850的通用变电站事件(GSE)模型2种不同的控制类,从报文传输服务的抽象模型和特定通信服务映射2个方面,对GOOSE和GSSE进行了深入分析和比较,得出结论:在报文传输的实时性及其内容的灵活性上,GOOSE更优越。同时指出了IEC61850中GSSE与UCA2.0中GOOSE的兼容性,为GSE模型的实际应用提供了良好的理论基础。

变电站监控系统网络漏洞分析与强化策略

文章通过实验研究,评估Scapy框架在检测网络漏洞及结合高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)与RSA加密算法进行通用面向对象变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)消息混合加解密保护效果方面的表现。实验成功发现并记录多种不同程度的网络漏洞,验证Scapy框架的准确性和适应性。同时,实验结果证明该加解密方案能够有效保护通信内容,且在实际通信场景中对性能的影响较小。综合实验结果可知,该方案在变电站监控系统中具有一定的实际应用潜力,为网络漏洞防护提供了可行的解决方案。

智能变电站中SMV网和GOOSE网共网可能性探讨

简述目前智能变电站的常用网络架构,分析采样值(sampled measured value,SMV)网和面向对象的变电站通用事件(generic object oriented substation event,GOOSE)网共网所面临的网络设备和智能设备的处理能力、数据实时性和网络可靠性、网络故障情况下对变电站的影响等技术问题。在此基础上对SMV网和GOOSE网共网进行可行性探讨,对所分析的问题逐一提出解决方法,最终得出了基于报文优先级控制、交换机端口数量限制、虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和GARP组播注册协议(GARP multicast registration protocol,GMRP)分类流量控制等应用的SMV网和GOOSE网共网解决方案。并且搭建试验台对SMV网GOOSE网共网和分网方案进行了对比试验和分析,其结果具有参考价值。

IEC61850标准下通用变电站事件模型与采样值传输模型的比较

通用变电站事件模型(GSSE)和采样值传输模型(SAV)是IEC61850标准中定义完整描述变电站信息模型和信息交换服务的重要模型。我们已经有文献分析过GSSE中面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和通用变电站状态事件(GSE),但在比较GSE与SAV的共同点与异同点方面却鲜有涉及。本文从报文信息的传输、信息传输服务的抽象模型和模型映射方式3个方面,对GSSE和SAV进行了深入的分析和比较。得出结论:GSE模型在信息传输内容的广泛性、信息传输的可靠性方面有一定的优势。同时也指出了两种模型在信息传输的实时性、模型映射方式等方面其实都有相似之处。

基于SVG的GOOSE智能变电站二次回路的可视化研究

文章提出了一种自动提取变电站事件(GOOSE)信息、动态生成智能电子设备(IED)拓扑图和GOOSE的"虚端子"图,并利用可缩放矢量图形(SVG)显示出来的方法。以数字二次回路所包含的内容来仿真和展现传统二次回路的实物连接,既可了解该变电站的GOOSE二次回路,又可验证SCD模型与工程设计图纸是否相符。因此,方便调试和检修人员配置、调试和检修数字二次回路,可以更加直观地了解二次回路的状态。在变电站的调试、验收过程中极大地提高了工作效率。

GOOSE报文记录器在数字化变电站中的应用

通过分析数字化变电站的面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文信息数据流,提出了应用通信报文录波器实现GOOSE报文数据记录、再现的功能,精确分清不同设备间的数据交换动作。以110kV三江数字化变电站为例,介绍了GOOSE报文记录装置的工作原理,模拟试验结果表明该装置能反映GOOSE通信状况,但仍存在个别报文事件时间未随实际事件变化的情况。

分阶段实现数字化变电站系统的工程方案

IEC61850标准解决了不同厂家智能电子设备(IED)间的互操作问题,符合IEC61850标准的数字化变电站则简化了变电站一次设备和二次设备的设计,但过程层和间隔层的通信技术及智能化一次设备尚不成熟。文中列举并分析了数字化变电站实施所面临的若干问题,针对现阶段的实际情况,提出分阶段实现数字化变电站系统的工程方案,以及过程层网络系统通信方案。

基于GMRP的变电站发布/订阅通信模型设计

针对变电站通信的实时性要求,基于组播注册协议(GARP multicast registration protocol,GMRP)设计了适用于电力系统的发布/订阅(publish/subscribe,P/S)通信模型,描述了模型中各模块的功能,并结合IEC61850标准中面向通用对象的变电站事件(GOOSE)报文从系统配置、订阅和发布等方面对该模型的工作流程进行了详细阐述。结合实验数据对P/S模型的单播和广播方式进行了分析比较,指出基于GMRP的P/S通信模型不仅能满足变电站通信的网络时延要求,而且在系统数据流量大的情况下能增强实时性。

基于IEC 61850标准的变电站二次系统精细化管理探讨

为了提高变电站二次系统的设计与管理水平,研究了基于IEC 61850标准的数字化变电站二次系统精细化管理模型。信息流与镜像逻辑节点、合理通信网络、保护实现方式等影响着系统的运行,成为精细化管理的对象。文中设计了相关数据库,对信息流、虚拟输入/输出量、网络拓扑连接、虚拟局域网(VLAN)与多播组、镜像节点等进行信息管理。以某实际变电站为例进行了系统与网络的规划设计,对多种功能应用进行分析,提出了实现精细化管理的建议,是对变电站二次系统设计的有益补充与完善。

一种智能变电站手合检同期的方法

提出了一种适合智能变电站特点的手合检同期方法。同期采样基于IEC 61850-9-2采样值传输标准,充分考虑采样过程的丢点、不同步等异常处理。进行频率跟踪重采样,保证同期量测精度。按检同期结果建立通信模型,通过通用面向对象的变电站事件(GOOSE)输出控制智能终端,为手合操作提供闭锁。所提出方法已在智能变电站测控装置中实现并在工程中得到应用。

数字化变电站继电保护闭环实时仿真系统研究

为适应基于IEC 61850通信标准的数字化变电站设备试验需求,研究了基于DDRTS实时仿真平台的数字化变电站继电保护闭环实时仿真系统,介绍了该系统的技术方案。该方案解决了仿真系统的动态实时性、多路合并单元信号并发、模拟量与数字量混合使用、IEC 61850-9-1及-9-2这2种通信规约信号同时仿真、电子式电压电流互感器仿真模型建立等一系列关键技术问题。利用升级后的DDRTS系统连接变压器保护及故障录波器,通过模拟正常负荷及区内区外故障情况进行了大量试验,验证了仿真系统的准确性、同步性及实用性,为全数字式保护及二次装置的试验研究提供了重要的技术手段。

基于过程总线通信实现数字化变电站的在线闭锁

以实际变电站线路为例,分析了开关操作的在线闭锁规则和闭锁消息在各智能电子设备(intelligent electronic device,IED)之间的交互协作关系,设计了间隔间闭锁通信模型的网络拓扑结构,并给出了传输面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文所需的虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和多播地址的配置方法。重点研究了基于过程总线的IEC61850GOOSE报文通信模块和在线闭锁模块的实现。通过实例分析以及在嵌入式平台下进行的模拟仿真实验,证明了所提出的闭锁方案的正确性和可行性。

基于数字化变电站过程层的分布式母线保护的研制

结合IEC61850协议特征、数字化变电站过程层的通信特点及母线保护的特殊要求等提出了基于数字化变电站过程层的分布式母线保护实现方案,并分析了分布式母线保护所涉及的关键问题之一同步采样控制方法,评述了分布式母线保护的通信模式。

500kV苏州东变电站智能化技术方案与实现

从IEC 61850标准的应用、组网方式、智能化实验间隔等方面分析了苏州东变电站智能化技术方案,重点研究了苏州东变电站智能化技术的应用:500 kV全光纤电子式电流互感器、基于IEC 61850标准统一建模I、EEE 1588网络精确时钟同步协议、500 kV线路数字化保护装置、通用面向对象变电站事件(GOOSE)、程序化控制技术等;通过传统电流互感器和全光纤电子式电流互感器实测值的比较,分析了全光纤电子式电流互感器的运行。最后对进一步深化苏州东变电站智能化技术提出了建议。

智能变电站时间同步与时间同步监测集成装置的研制及应用

针对目前智能变电站对全站时间同步系统以及二次设备缺乏在线监测的现状,研制了一种时间同步与时间同步监测集成装置。按照集成装置功能子模块详细介绍了硬件、软件算法,以及装置模型的构成和装置配置文件的生成流程,同时研究了由集成装置与主站端软件系统构成的智能变电站时间同步监测系统的应用。所研制的集成装置已在实际工程中得到了应用。

智能变电站部分二次虚端子典型设计问题分析

针对智能变电站中二次虚端子的作用与功能发生变化而导致原来规变电站某些已经形成规范设计的二次回路未能规范设计思路的问题,进行深入的分析,评价各类设计思路的优劣性,给出具有规范典型设计思路的建议,表明智能站中二次虚端子设计需要整体把握原则与方向,目的在于提高智能变电站的可靠设计和运行。

智能变电站架构下的低频低压减载装置技术思路

传统低频低压减载装置出口回路采用开环控制,无法识别所切线路状态引起的隐性故障,且不具备精确切负荷功能。在对目前工程上应用的低频低压减载装置功能分析的基础上,解释了传统变电站中减载装置精确切负荷功能及识别线路状态在工程上不可行的原因。在智能变电站的架构下,通过接入通用面向对象变电站事件(GOOSE)解决装置无法识别线路状态的问题;同时拓展GOOSE的应用范围,运用GOOSE传送线路功率,提出了一种实现精确切负荷功能的新方法,满足低频低压减载装置技术升级的要求。

智能变电站过程总线通信模型

为了评估智能变电站过程总线网络性能,从交换式以太网的工作原理出发,研究了过程总线通信模型。根据IEC61850描述的发布/订阅通信机制,引入了网络系统的最小空间概念。建立了由采样值(sampled value,SV)和通用面向对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)构建的网络交换空间模型。给出了交换空间的多播映射方法,以获得网络最优(流量)传输模型。根据优先级调度队列的阻塞特性,推导了SV、GOOSE共网传输时延上界的理论计算公式。提出了一种简单、高效且不依赖同步时钟源的过程总线网络时延评估算法,解决了工业现场网络性能的实时监视和诊断问题。以一典型变电站过程总线实验为例,验证了评估模型和算法的正确性。该项研究对智能变电站过程总线优化设计具有参考意义。