基于GOOSE通信技术的高压电网运行故障诊断系统设计

面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)通信技术是一种基于以太网的实时自动化通信协议,广泛应用于电力系统的保护和控制领域。它能够提供快速、可靠的数据交换,特别适用于高压电网的故障诊断。高压电网作为电力传输的主要方式,其稳定性对整个电力系统的安全运行至关重要。电网故障,包括短路、设备故障等,不仅影响供电可靠性,还可能引发更大规模的供电中断。因此,开发一套高效的故障诊断系统对于提前发现并处置潜在故障具有重要意义。基于GOOSE通信技术的高压电网运行故障诊断系统,通过故障自动检测、实时数据处理以及运行故障诊断评估3个步骤,实现对高压电网故障的快速准确诊断,并通过应用测试验证了系统的有效性和实用性。

基于GOOSE通信技术的高压电网运行故障定位方法研究

常规的高压电网运行故障定位方法存在故障定位周期较长、定位结果相对误差较大的问题,因此引入面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)通信技术,开展了基于GOOSE通信技术的高压电网运行故障定位方法研究。处理电网故障波形信号,建立并计算故障特征量和基于GOOSE通信技术的故障测距模型,实时测量电网运行故障距离。在此基础上,识别电网运行故障类型,定位高压电网运行故障区段。测试结果表明,提出的方法应用后,故障定位相对误差最大不超过0.4%,故障定位准确率得到了显著提升。

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。

煤矿供电系统GOOSE通信闭锁防越级跳闸技术的应用研究

煤矿电网是一个复杂而庞大的系统,由于工作环境恶劣、电力负荷突变、设备老化,煤矿供配电网络绝大多数为单侧电源多条馈出线路的放射性结构,且敷设线路较短,使得各级变电所的母线短路电流相近,开关速断保护区域很难确定,再加上受上级供电部门对电源侧保护时限的限制,导致煤矿上下级供配电网络不能采用时间差来达到保护的选择性。若下级出现短路故障,上级开关发生越级跳闸,则煤矿安全得不到保障。基于面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)通信闭锁的防越级跳闸,可以快速准确地确定故障点位置,从而对故障点最近的位置发出跳闸信号,上级发出闭锁信号,有效防止越级跳闸现象。

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。

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。

智能变电站网络通信状态监测与故障分析

针对智能变电站由网络通信取代传统二次回路的现状,设计了监视智能变电站运行状态的二维图方法,实现了智能变电站通信状态的可视化。建立变电站故障特征模型算法,利用网络通信纪录与在线分析工具,辅助维护人员对通信中断故障进行分析,并详细描述了如何快速定量分析网络通信故障。

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GOOSE的区域保护控制系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案已不能适应区域保护与控制系统的要求,基于此,根据电力系统通信网络的发展现状和区域保护控制系统的架构和通信需求,借鉴智能变电站过程层面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)通信报文机制,提出在广域网实现基于GOOSE的站间组播通信。依据GOOSE报文的特性,分析站间通信的组网方案、带宽控制和系统配置方案等,以广州荔城区域保护与保护控制系统为典型案例进行验证,结果表明基于GOOSE的站间组播通信方案稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,符合当前技术发展趋势,满足区域保护控制系统站间信息交互的需求。

基于SV与实时持续性通信的GOOSE虚端子快速化验证方法

为解决面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)虚端子在变电站扩建、改建时,无法满足场景需求的问题,提出基于采样值(Sampled Value,SV)与实时持续性通信的GOOSE虚端子快速化验证方法。通过分析SV虚端子以及GOOSE虚端子的变电站过程层虚端子连接类型,选取SV和GOOSE共口传输的实时持续性通信方案。利用以太网控制器,实现变电站过程层内SV报文和GOOSE报文共口传输的实时持续性通信。利用所提的通信方案,对变电站配置的描述文件实施标准化验证,通过发送方配置验证、接收方配置验证以及通信配置验证的三方共同验证,实现GOOSE虚端子的快速化验证。实验结果表明,所提方法产生的通信时延均低于8 ms,具有良好的通信性能,可以快速化验证GOOSE虚端子,缩短变电站装置现场调试时间,满足变电站应用场景需求。

基于R-GOOSE协议+5G通信的智能分布式配电保护技术

随着短时停电带来的影响不断增大,单位或个人对配电网供电可靠性提出了更高的要求,智能分布式配电保护技术成为解决配合供电可靠性难题的重要技术措施。为实现对该配电保护技术的推广应用,电力企业需要合理应用5G通信技术。对配电自动化技术的类别进行了详细论述,分析了5G通信技术的应用难点和必要性,提出了一种基于可路由通用面向对象变电站事件(Routing-Generic Object Oriented Substation Event,R-GOOSE)协议+5G通信的智能分布式配电保护技术,为相关单位人员提供参考。

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。

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。

基于GOOSE通信的弧光保护方案

在分析中低压开关柜常见弧光保护方案、总结现有弧光保护方案存在问题的基础上,提出一种基于GOOSE(通用面向对象变电站事件)通信的中低压系统弧光保护无死区控制方案。通过建立弧光保护装置与所有间隔层综合保护装置共有的GOOSE网络,实现弧光保护与间隔层综合保护装置的信号传递。该方案可以实现母线区和间隔区的弧光保护,而且可以实现断路器与TA(电流互感器)死区之间发生弧光故障时的快速保护。弧光信号传输光纤敷设在柜内完成,大大减少了弧光信号传输光纤敷设施工量,通过GOOSE网络实现跳闸信号传递可以有效减少电缆的敷设,因此具有良好的推广前景。

林海智能变电站站域控制系统组网方案及实现

介绍林海智能变电站站域控制系统的构成及主要功能,阐述其基于过程层和站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)输出方式的设计思路与实现方案,并针对该系统的组网方案、实现原理等几方面提出了建议。

智能化变电站过程层网络监控新方法

针对传统智能变电站过程层网络监控存在的问题,分析了智能化变电站的网络结构及传统的过程层网络监控方法的缺点及不足,提出了新的监控方法。应用结果表明:新的监控方法解决了传统监控方法不直观,不能快速准确反映过程层网络通讯情况的问题。

配电网分布式控制实时数据的GOOSE over UDP传输方式

分布式控制是智能配电网实现广域保护、控制应用的重要方式,报文的实时性是影响分布式控制性能的关键因素。文中在分析配电网分布式控制应用对通信的要求基础上,对现有的快速报文传输方式进行了比较,提出了基于用户数据报协议(UDP),用通用面向对象变电站事件(GOOSE)机制传输实时报文(GOOSE over UDP)的方案,可实现快速报文在广域网传输。通过试验平台对该方案的传输性能进行了测试,测得配电终端之间传输延时最大不超过10 ms,满足配电网分布式控制应用的需求。

基于站控层GOOSE的站域控制实现方案

提出并实现了基于站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)的站域控制系统。该系统由间隔层装置、监控子系统和站域控制子系统3部分构成,实现了智能变电站内的备用电源自动投入(简称备自投)、过负荷联切、过负荷闭锁等站域控制功能,并利用已有的双冗余站控层网络传输GOOSE报文,有效提高了站域控制动作的实时性,可替代现已使用的各种备自投、过负荷联切等装置和系统,已在多个智能变电站中得到应用。