基于高可靠性无缝冗余网络(HSR)的双环形电网区域备自投系统研究

中压配电网为了提高供电可靠性,常使用环形电网结构,对于此型电网结构,常规备自投无法实现环形电网失电后的快速恢复供电。采用实时交换数据、实时判别、实时控制的思想,基于高可靠性无缝冗余网络(HSR),提出一种可以适用于双环形电网结构的区域备自投系统。介绍了区域备自投系统架构、逻辑控制策略和电网发生故障后区域备自投系统的动作行为,双环形电网结构区域备自投系统逻辑控制策略的研究对其他特殊电网结构区域备自投系统的研究也具有良好的借鉴意义。

基于以太网的列车通信网络冗余结构可靠性分析

列车通信网络是轨道车辆可靠安全运行的重要保障,具有可靠性高、实时性强、故障切换与恢复时间短等特点.提出基于PRP和HSR的列车通信网络结构,实现网络故障零恢复时间.在此基础上依据系统可修性和功能相关性及冗余性特点,采用DFTA对其进行可靠性建模;引入BDD和Markov矩阵分解静态子树和动态子树以优化传统故障树分析的计算量;针对具体算例对PRP、HSR、RSTP协议的可靠性指标进行量化求解与对比分析.研究结果表明:提出的PRP与HSR冗余结构和RSTP相比,平均故障间隔时间分别增长了5 764h与5 269h,有效提升了网络可靠性.

智能变电站高可靠无缝冗余环网性能测试平台的研究和实现

高可靠无缝冗余环网是智能变电站就地化保护实现的重要环节之一,其性能直接影响继电保护装置正常运行。针对普通网络测试设备无法进行环网性能评估的问题,本文根据高可靠无缝冗余环网的工作机制,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)和多核数字信号处理器(DSP)的硬件测试平台,通过分析吞吐量、时延、丢包率和错误帧监测的原理,确定测试方法,并结合各自的特点进行软件实现。验证结果表明,本文所设计的测试平台能够实现环网的性能评估,保证智能变电站就地化保护设备可靠工作。

变电站二次系统通信网络冗余技术应用的探讨

根据变电站过程层和站控层网络通信要求,结合二次系统网络拓扑冗余结构,介绍IEC 62439-3通信网络冗余技术标准。从报文流量、数据同步、网络接入和系统容量四个方面研究该技术在变电站中应用的可靠性和可维护性,探讨通信网络冗余技术在变电站二次系统应用的可行性。

基于HSR环网的“花瓣”型配电网区域备自投系统研究及应用

针对配网“花瓣”型区域配电网,传统备自投无法实现发生故障后“花瓣”中非开环点开关房的快速恢复供电,采用实时采样、实时交换数据、实时判别、实时控制的技术手段,基于高可靠性无缝冗余环网(HSR),提出一种可以适用于多种复杂区域配电网主接线形式的区域备自投系统。介绍了区域备自投系统的构成、通信架构、逻辑控制策略等。开发出的区域备自投装置现场应用结果表明,能有效实现“花瓣”型区域配电网发生故障后的快速恢复供电。

区域保护控制系统网络拓扑研究

为解决区域保护控制系统分布式业务的对等通信需求,实现变电站间保护业务的对等通信机制,在现有电力系统多业务传输平台(multi-service transfer platform,MSTP)组网结构基础上研究基于MSTP的对等通信网络拓扑实现方案;同时研究适用于电力系统分组传送网(packet transport network,PTN)的对等通信网络拓扑实现方案;为了弥补MSTP网络环网保护的缺陷,研究了基于高可靠性无缝冗余(high-availability seamless redundancy,HSR)环网技术的对等通信实现方案,并对各种方案进行对比,为将来区域保护控制系统的网络建设提供了有益指导。

区域保护控制系统站间通信组网方案研究

为解决区域保护与控制系统分布式业务的对等通信业务需求,实现变电站间保护控制业务的对等通信机制,在现有电力系统同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)设备组网方案基础上,研究基于SDH设备实现对等通信的组网方案;同时,紧跟IP化传输技术的发展方向,研究适用于电力系统的基于分组传送网(packet transport network,PTN)设备的对等通信组网方案;同时,研究基于高可靠性无缝冗余(high-availability seamless redundancy,HSR)环网技术的对等通信组网方案,并对各种组网方案进行对比,以为将来区域保护控制系统的建设提供指导。

多核DSP在就地化保护测试中的关键技术研究

针对智能变电站就地化保护测试面临的数据高速传输和实时处理问题,分析了就地化保护高可靠性无缝冗余(HSR)环网多子机的测试模型。评估了报文类型、大小以及传输速度等要求,设计了基于多核数字信号处理器(DSP)的硬件整体解决方案。在多核DSP软件实现上,将任务分解并映射到各个核心进行并行处理。使用核间通信(IPC)中断和共享内存实现核心间快速数据迁移,基于串行高速输入输出口(SRIO)完成高速报文传输。通过对报文计算、缓存、传输速度和可靠性等环节进行测试验证。结果表明,多核DSP的性能满足就地化保护测试所需的数据计算和吞吐量需求。