IEC 61850的XMPP映射方法

在配电自动化中应用IEC 61850可以提高设备之间的互操作性,减少通信配置和安装调试的工作量。针对配电自动化通信网络结构复杂、配电终端数量多的特点,文中提出了采用可扩展消息和在线表示协议(XMPP)传输IEC 61850的信息模型数据和实时数据的方法。首先,介绍了XMPP的基本网络结构和通信节点的地址格式,然后分析了XMPP的3种消息节,提出了消息节的应用方法。提出了IEC 61850映射到XMPP的方法,给出了信息模型获取服务、实时数据服务、在线信息等用可扩展置标语言(XML)消息表示和传输的方法。采用Openfire和Gloox开发了试验系统,并通过试验系统验证了IEC 61850映射到XMPP的方法能够满足配电自动化的要求。

IEC61850在主动配电网中的应用

主动配电网的运行和控制需要配电自动化设备支持互操作。目前发布的IEC 61580标准尚未涵盖配电自动化领域,为实现配电自动化设备的互操作和即插即用,需要满足配电自动化互操作通信需求,文章对IEC 61850应用于主动配电网的数据模型、通信服务映射、馈线拓扑信息表达、实时数据的快速传输和工程配置方法进行了研究。IEC 61850应用于配电自动化领域时,在实时控制信息的快速传输、工程配置方法等都需要根据配电自动化系统的特点进行扩展、完善,才能使配电自动化设备实现互操作和即插即用。

XMPP和GOOSE在分布式馈线自动化中的应用

为实现分布式馈线自动化的智能终端间的互操作,保证终端的通信安全,文中提出了采用内置安全的可扩展消息和在线表示协议(XMPP)与基于用户数据报协议(UDP)的通用面向对象变电站事件(GOOSE)结合的IEC 61850通信映射方案。该方案使用基于哈希获取随机子集(HORS)一次性签名的安全防护方案以保证GOOSE报文的通信安全。在配电终端上使用该方案开发了基于代理式的分布式馈线自动化(FA)测试系统。测试结果说明,该方案能够满足速动型分布式FA要求。

基于IEC61850的馈线自动化映射方式的探究

将IEC61850应用于馈线自动化中,可以有效地解决大量配电终端的有效介入问题,实现智能设备之间的互操作。为了解决IEC61850在馈线自动化中信息模型和数据的传输问题,已经提出了很多的映射方式。本文提出的是一种新型的分布式馈线自动化通讯技术,将IEC61850映射到XMPP,应用于馈线自动化。

基于IEC61850的配电自动化系统信息交互技术

IEC61850是由IEC推荐的用于变电站自动化的标准通信协议。配电自动化系统可以看作是变电站自动化系统的扩展,IEC61850标准思想同样适用。研究配电自动化的IEC61850建模与信息交互技术,并在DK61嵌入式开发板上模拟实际信息交互过程。首先,分析IEC61850标准信息交互模型架构及信息建模方案;而后根据配网自动化最基本的遥控、遥信及遥测功能划分模块,编写SCL配置文件定义不同功能模块的逻辑节点;最后,设计配电自动化信息交互系统客户端及服务器端算法,运用DK61开发套件模拟配电终端与主站之间的通信,验证系统的三遥功能。

基于IEC 61850的智能分布式馈线自动化模型

智能分布式馈线自动化的典型实现模式可以分为子站级分布式、馈线级分布式和开关级分布式(包括负荷开关方式和断路器方式)。文中归纳了这些模式在系统实现原理、配置,以及系统独立性、拓扑适应性、可维护性、兼容性、动作速度等功能特性上的差别。在此基础上,从智能分布式馈线自动化的技术实现角度,提出了IEC 61850的系统扩展模型与系统配置过程,并基于扩展模型研究了智能分布式馈线自动化的算法。

基于IEC 61850的集中式馈线自动化信息模型

配电系统中广泛应用的集中式馈线自动化为满足配电主站与配电终端间互联互通,对构建符合IEC 61850标准的信息模型提出了迫切需求。介绍了IEC 61850-90-6技术报告中故障指示相关逻辑节点,在分析集中式馈线自动化工作原理的基础上,基于新定义的电流指示逻辑节点SCPI、电压指示逻辑节点SVPI、故障指示逻辑节点SFPI,研究了集中式馈线自动化功能实现的信息模型,推动了IEC 61850标准在配电自动化中的应用。

基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端通信模型

随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重,大规模发展基于可再生能源的分布式发电技术已是必然趋势。分布式能源主要通过微电网接入配电网。配电终端是配电自动化系统中基本的底层控制单元,传统配电终端已不能满足含微电网的新型配电网的监控需求。为了适应微电网接入对配电网的影响,需要将传统配电终端升级改造为基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端。分析了微电网分层监控架构在通信系统方面对分布式能源智能监控终端提出的新需求,在传统配电终端的IEC 61850信息模型中引入了IEC 61850-7-420中定义的分布式能源控制领域的相关逻辑设备和逻辑节点,给出了基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端的信息模型及信息交互模型。在信息快速有效交互的基础上,基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端能够实现包括微电网模式平滑切换在内的多种微电网高级控制策略。

IEC 61850体系下的配电网自动化系统

在总结配电网自动化发展的基础上,对配电网自动化系统技术进行了前景预测;介绍了IEC 61850规约的主要内容和技术特点,重点分析了IEC 61850标准在馈线自动化通信系统中的应用,并讨论了该标准对整个配网自动化系统的影响。

配电自动化终端的标准化体系架构研究

为了实现配电自动化终端的标准化,在"配电自动化设备典型设计"和"配电自动化终端技术规范"基础上,提出了配电自动化终端的结构和接口要求,并详细描述了配电自动化终端的硬件架构与软件架构,在此基础上提出了基于IEC 61850标准的配电自动化终端模型,并对主要功能模块进行了深入分析和研究。

新型智能配电自动化终端自描述功能的实现

提出了一种新型智能配电自动化终端的设计方案,通过IEC 61850-6标准的自描述功能,取代远动协议点表的人工配置和修改工作。自描述ICD文件由硬件编码器自动生成,配电主站通过FTP方式获取配电自动化终端的ICD文件,从中解析出三遥信息表和配电网络拓扑信息,配电主站SCADA系统可据此实现前置协议点表和图库的自动生成功能。

可扩展消息和在线表示协议在分布式馈线自动化中的应用

基于配电终端之间对等数据交换的分布式馈线自动化在应用过程中需要有规范的通信服务及必要的安全防护。研究了可扩展消息和在线表示协议(XMPP)应用于分布式馈线自动化系统的IEC 61850通信映射方法。XMPP的加密传输机制保证了分布式馈线自动化测控信息的安全,通过试验平台测试了该方法的传输性能,配电终端之间的传输延时可满足缓动型分布式馈线自动化要求。

基于逻辑节点的分布式馈线自动化拓扑识别

分布式馈线自动化(FA)需要馈线实时拓扑信息实现故障定位、隔离以及非故障区段的供电恢复。文中分析了分布式FA应用对馈线实时拓扑信息的需求,基于IEC 61850建模方法新建了单元拓扑逻辑节点和拓扑片节点以描述馈线拓扑。使用智能终端配置的拓扑片信息和当前的开关设备状态信息,基于深度优先搜索可实现馈线实时拓扑的识别,满足分布式FA应用需求,算例验证了方法有效性。

IEC 61850应用于分布式馈线自动化系统的模型

远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系统模型,提出了分布式故障区间定位、隔离和供电恢复的逻辑节点。扩展现有的IEC 61850系统配置语言(SCL)模型以描述配电网的一次拓扑和逻辑功能配置。给出IEC 61850应用于馈线自动化系统的通信服务映射。最后,提出了变电站自动化和馈线自动化系统进行数据交换的配置流程。通过应用示例表明,所提出的IEC 61850信息模型可以支持分布式馈线自动化功能和终端之间的互操作。

符合IEC 61850标准的配电自动化终端设计

提出了一种满足IEC 61850:2003标准的,由配电过程单元、配电间隔单元和配电站控单元三部分组成的配电自动化终端设计方案。配电站控单元和配电间隔单元可安装于运行条件好的变电站,功能强大。配电过程单元安装于现场开关柜等处,功能简单,运行可靠。配电间隔单元与配电过程单元间采用IEC 61850-9-2:2003标准的配电现场过程总线进行通信,装置具备自描述功能,便于实现远动规约双边表的自动生成和通信报文的准确解析;配电实时监控信息和归档信息分别传输,以提高配网运行的监控效果。