IEEE 1588在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中的应用

介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理。讨论了IEEE 1588对时在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中具体的硬件实现方案及软件处理流程,并针对实际工程设计了IEEE 1588过程层对时组网方案。详细讨论了GARP组播注册协议(GMRP)在合并单元对时中的应用。所开发合并单元现已通过相关测试并将投入现场运行。

基于微型加密算法的IEC 61850-9-2LE报文加密方法

电力广域通信的发展使得电力采样数据大范围共享成为可能,但采样数据面临信息泄露和遭受恶意篡改的风险,经典的采样报文加密方法由于过大的运算耗时而难以在工程实践中应用。文中结合IEC 61850-9-2LE采样报文特点,提出一种针对采样报文关键内容进行微型加密算法(TEA)运算的加密方法,并利用循环冗余校验(CRC)验证码进行解密后的报文完整性检查。采用典型的电力系统嵌入式硬件平台进行定量的效率验证,所提方法加密含8个服务应用数据单元的IEC 61850-9-2LE报文信息仅耗时0.181 ms,满足电力实时报文传输处理时间4 ms的要求。

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IEC 61850-9的光纤差动保护数据同步方法

文中提出了一种改进插值法,可以完善解决线路差动保护装置的合并单元(MU)按IEC 61850-9标准接口接入情况下线路两侧的数据同步问题。该方法不调整采样时刻,适应于电子式互感器(ET)标准规定的MU功能结构条件,并能灵活适用于线路一侧为ET、另一侧为传统互感器的情况。改进插值法数据同步完全摆脱了标准中隐含推荐的全球定位系统(GPS),大大提高了继电保护的可靠性。文中另提出了保护装置及MU共用的秒脉冲信号由MU转发或自产生的逻辑和应用方法,可进一步提高保护的可靠性,做到保护功能完全不依赖于除MU和保护装置本身之外的任何其他设备。

遵循IEC 61850-9-2实现变电站采样值传输

基于IEC61850标准的实时、可靠的采样值传输是数字化变电站过程总线通信的重要内容。IEC61850-9-2与IEC61850-9-1相比在灵活性和适应性等方面具有较大优势,但其实现的难度也增加了。文章阐述了遵循IEC61850-9-2实现采样值传输的对象模型、服务映射和编码规则,以及采样值发送和接收应用程序的开发过程和实现方法。通过在初始化过程中构建应用数据管理链表和预配置的方式提高程序效率,并组建了一个简单的测试环境对通信报文的正确性进行测试和分析。

基于IEC 61850-9-2的合并单元研究

合并单元是一次电压/电流互感器设备与二次保护测控单元的关键接口,是变电站过程层数据数字化、共享化的核心单元。介绍了基于IEC 61850-9-2及UCAIug IEC61850-9-2LE的合并单元设计思路,讨论了合并单元的采样值组帧方法及其互操作问题,给出了合并单元的数据建模、时钟同步以及采样值传输的实现方法。对基于IEC 61850-9-2LE的合并单元样机测试,实验数据表明该样机各项参数令人满意。

符合IEC 61850-9-2标准的合并单元设计

针对变电站智能化的要求,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)与先进精简指令集处理器(ARM)的智能合并单元(MU)实现方案,该方案集数据接收、处理和通信等功能模块为一体。其中数据处理模块基于IEEE1588精确对时,结合二次Lagrange插值与相位补偿算法,以提高精度;数据通信模块采用预配置采样值控制块,可实现采样值传输模型灵活定义,避免制造报文规范(MMS)映射的实现困难,以确保报文的实时性。通过电子式互感器稳态校验系统进行验证的结果表明,该合并单元样机可满足智能变电站对其通信数据的传输要求。

基于IEC61850-90-5的分布式区域纵联保护

研究IEC61850-90-5标准,提出了一种分布式区域纵联保护方案。通过UDP多播方式传输可路由的SV和GOOSE信息,实现了站间通信技术标准化,提高了信息共享能力。分析了IEC61850-90-5标准的关键要点,采用同步相量测量技术,实现各测量点电气量同步。提出了专用光纤和复用通道两种方式下的时钟同步方案以及时钟同步丢失的解决方案。设计出HSR环网的站间通信方案有效地保证了通信可靠性。通过工程应用验证了基于IEC61850-90-5的分布式区域纵联保护方案的可行性。

IEC61850-9-2数据收发测试的探索

WinPcap网络开发包是一个免费的、基于Windows平台的、直接在链路层捕获和发送网络数据包的工具,文中设计了基于WinPcap的IEC 61850-9-2仿真测试软件。介绍了WinPcap软件包、IEC 61850-9-2的报文格式以及在数字化变电站中使用和自动化测试实际情况。通过MAC嗅探模块、CID文件读取模块、SNTP对时模块、IEC61850-9-2报文发送和接受模块的设计,该仿真测试软件在计算机WINDOWS环境下网卡介质上能够直接发送符合数字化变电站装置要求的IEC 61850-9-2报文与数字化变电站设备进行联调,并且能够接受IEC 61850-9-2报文进行自动化分析。提出了在发送过程中pcap_sendqueue_transmit函数和在接受过程中微秒定时器的重要作用。

转换开关电器产品标准IEC 60947-6-1:2021与GB/T 14048.11-2016型式试验差异分析

IEC 60947-6-1:2021《低压开关设备和控制设备第6-1部分:多功能电器转换开关电器》已于2021年3月16日由国际电工委员会发布。而相应的中国标准还没有发布,大部分企业已获得现行的国家标准GB/T 14048.11—2016的型式试验报告,为节约成本可以补做IEC 60947-6-1:2021与GB/T 14048.11—2016之间的差异试验,就能满足新版IEC标准要求。满足IEC标准是进入国际市场的重要凭证,所以对出口企业来说IEC测试报告很重要。本文主要介绍了IEC 60947-6-1:2021与GB/T 14048.11—2016中型式试验的差异项目,帮助生产企业和检验检测机构快速了解标准差异,为生产企业和检测机构提供参考依据。

基于NCIT和IEC 61850-9-2的继电保护技术

一个完整的数字化变电站除了站级通信总线采用IEC 61850技术外,还应包括过程级的数字化。使用传统电流、电压互感器的数字化变电站,只能算半数字化。文章分析了传统互感器的缺点,对非传统互感器(NCIT)中的光电压互感器(VTO)和光电流互感器(CTO)、数据处理单元(MU)、IEC 61850-9-2和基于NCIT的继电保护作了介绍,并通过实例证实基于NCIT、IEC 61850-9-2的保护比与传统互感器配合的保护动作更快,稳定性、可靠性更高。

IEC61850标准下采样值传输规范9-1、9-2的对比和分析

IEC61850-9-1/2是IEC61850标准中定义采样值传输的重要模型,深入了解9-1和9-2协议对研发符合IEC61850标准的变电站自动化系统具有重要意义。本文对9-1和9-2协议的内容和实现方式进行了详细介绍,从采样值信息传输的内容、通信方式、网络形式,SCSM映射方式等方面对9-1和9-2进行了分析和比较,并对二者在实际工程中的应用进行比较,提出了自己的观点。对学习和掌握IEC61850标准和IED设备过程层总线通信设计有参考意义。

基于IEC 61850-9-2采样值传输模型的研究

IEC 61850标准定义了采样值传输的抽象模型,应用于采样值传输及相关服务。为了满足该标准对变电站自动化系统以及智能设备所提出的灵活性、互操作性的要求,在研究IEC 61850信息模型内涵的基础上,对合并单元的信息模型及其映射进行了介绍,构建了合并单元的采样值传输模型;通过预配置采样值控制块,进行IEC 61850-9-2采样值传输,分析了合并单元配置信息的灵活性,通过实验验证了信息配置的正确性。

IEC61850-9-1/2的量化误差对数字电能计量的影响

文章研究了数字电能计量系统中IEC 61850-9-1/2采样值传输协议的量化误差对计量的影响,推导出量化造成的电能误差的相对不确定度的数学解析式。仿真了不同电压电流变比下量化误差带来的计量误差,并计算出相对不确定度,与理论推导的结果相一致。分析表明在一次侧小电流情况下,9-2量化造成的误差相对较大。文章较透彻的研究了采样值传输协议的量化误差,对数字电能表的检定提出了相关建议,对工程应用以及理论研究具有一定参考价值。

血清缺氧诱导因子-1α、内皮素-1及基质金属蛋白酶-9联合检测对颅内动脉瘤破裂出血142例手术预后的价值

目的探讨血清缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、内皮素-1(ET-1)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)联合预测颅内动脉瘤破裂出血术后预后不良的价值。方法选取2020年1月至2022年1月东台市人民医院收治的颅内动脉瘤破裂出血病人142例作为研究组,另选取同期健康体检者140例作为对照组,检测病人术前、入院1周(均为术后)、术后6个月血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平并进行比较。另依据病人出院6个月后预后情况,将其分为预后良好组(101例)和预后不良组(41例),对比预后良好组和预后不良组术前、入院1周、术后6个月血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平,分析颅内动脉瘤破裂出血病人预后不良的影响因素及血清HIF-1α、ET-1、MMP-9单项及联合检测对颅内动脉瘤破裂出血病人预后不良的预测价值。结果研究组术前血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平均高于对照组(P<0.05);研究组随访6个月预后不良发生率为28.87%(41/142),血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平经重复测量方差分析差异有统计学意义(P<0.05),预后不良组入院1周、术后6个月血清HIF-1α(42.43±3.05)μg/L和(41.53±4.52)μg/L、ET-1(14.27±1.24)ng/L和(13.96±2.04)ng/L、MMP-9(15.57±1.81)μg/L和(14.68±2.65)μg/L均低于术前(51.19±4.38)μg/L、(16.50±1.45)ng/L、(18.26±2.29)μg/L;预后良好组入院1周、术后6个月血清HIF-1α(40.78±1.53)μg/L和(34.87±4.68)μg/L、ET-1(13.12±2.16)ng/L和(10.05±1.96)ng/L、MMP-9(14.87±1.20)μg/L和(12.21±2.87)μg/L均低于术前(47.82±4.13)μg/L、(14.89±2.75)ng/L、(17.41±1.21)μg/L;预后良好组术后6个月血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平均低于入院1周(P<0.05)。预后不良组术前、入院1周、术后6个月血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平均高于预后良好组(P<0.05)。预后不良组多发动脉瘤、脑积水、Hunt-Hess分级Ⅳ~Ⅴ级、CT Fisher分级3~4级、手术时机为≥72 h、并发脑血管痉挛、并发脑梗死病人占比均高于预后良好组(P<0.05);Hunt-Hess分级Ⅳ~Ⅴ级、手术时机为≥72 h、术前及入院1周血清HIF-1α、ET-1、MMP-9高水平均是颅内动脉瘤破裂出血预后不良的危险因素(P<0.05);受试者操作特征曲线显示,术前及入院1周血清HIF-1α、ET-1、MMP-9三者联合预测颅内动脉瘤破裂出血病人预后不良的灵敏度(97.56%、95.12%)和曲线下面积(0.93、0.91)高于单独预测(P<0.05),特异度与单独评估比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论颅内动脉瘤破裂出血病人术前血清HIF-1α、ET-1、MMP-9水平均高于健康人群,术前和入院1周血清HIF-1α、ET-1、MMP-9高水平均是术后预后不良的独立危险因素,且对颅内动脉瘤破裂出血术后预后不良具有一定预测价值,但三者联合预测价值更高。

3D打印技术用于经鼻蝶窦入路垂体腺瘤切除术应用效果及对血清MMP-9和IGF-1水平的影响

目的:探究3D打印技术在经鼻蝶窦入路垂体腺瘤(PA)切除术的应用效果及对血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平的影响。方法:选取2020年5月至2022年5月秦皇岛市第一医院收治的84例PA患者,按照随机数表法将其分为观察组和对照组,每组42例。对照组行经鼻蝶窦入路垂体腺瘤切除术,观察组行经鼻蝶窦入路垂体腺瘤切除术联合应用3D打印技术,比较两组肿瘤切除效果、围术期指标、视力改善情况、MMP-9和IGF-1水平,以及鼻腔功能的鼻气道阻力(NAR)、T&T嗅觉测试评分及并发症。结果:观察组肿瘤切除效果优于对照组,差异有统计学意义(U=2.286,P<0.05);观察组手术时间、术中出血量及住院时间均少于对照组,差异有统计学意义(t=4.780、11.438、11.842,P<0.05);术后3 d、7 d时观察组血清MMP-9和IGF-1水平低于对照组,差异有统计学意义(F=7.526、4.985,P<0.05);术后1个月、3个月时观察组NAR及T&T嗅觉测试评分低于对照组,差异有统计学意义(F=6.359、8.436,P<0.05);两组视力视野改善情况及并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:3D打印技术用于经鼻蝶窦入路垂体腺瘤切除术可提高肿瘤切除效果,优化手术操作,减少创伤,有利于减轻疼痛,改善嗅觉功能与视力视野,并能降低血清MMP-9、IGF-1水平,且安全性较高。

非小细胞肺癌患者外周血中可溶性程序性死亡配体-1、趋化因子配体9、基质金属蛋白酶9水平与预后生存的关系

目的 观察非小细胞肺癌(NSCLC)患者外周血可溶性程序性死亡配体-1(sPD-L1)、趋化因子配体9(CXCL9)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达水平与临床特征及预后生存的相关性。方法 我院收治的98例NSCLC患者(研究组),选取同期肺部良性病变患者50例(对照1组)、健康志愿者50例(对照2组),比较三组外周血sPD-L1、CXCL9、MMP-9表达水平。随访研究组治疗后1年的预后生存情况,分为生存组与病死组,采用受试者工作特征(ROC)曲线分析sPD-L1、CXCL9及MMP-9对预后生存的预测价值。结果 研究组外周血sPD-L1、CXCL9、MMP-9水平较对照1组、对照2组高,对照1组较对照2组高(P<0.05);TNM分期为Ⅱ期患者CXCL9、MMP-9表达水平较Ⅰ期高,发生淋巴结转移患者sPD-L1、MMP-9表达水平较未发生淋巴结转移高(P<0.05);NSCLC患者TNM分期与CXCL9、MMP-9水平成正相关,淋巴结转移与sPD-L1、MMP-9水平成正相关(P<0.05);sPD-L1、CXCL9、MMP-9预测NSCLC患者预后的最佳截断值分别为1.915 ng/ml、1.980 ng/ml、179.030μg/L,且三项指标联合预测NSCLC患者预后生存情况的AUC及特异性均高于单一指标预测(P<0.05)。结论 NSCLC患者外周血sPD-L1、CXCL9、MMP-9表达水平上调,且与临床分期、淋巴结转移相关,三者联合对NSCLC患者预后有较高预测价值。

血清TSP-1联合MMP-9对高血压脑出血患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的预测价值

目的探讨血清血小板反应蛋白(TSP)-1联合基质金属蛋白酶(MMP)-9对高血压脑出血(HCH)患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的预测价值。方法选取2020年1月至2023年6月北京市怀柔区中医医院和首都医科大学附属北京中医医院收治的126例HCH患者作为研究对象。所有患者均接受血肿清除手术治疗。观察所有患者术后迟发性脑水肿的发生情况,根据是否发生迟发性脑水肿分为发生组和未发生组。比较两组临床资料,采用多因素Logistic回归分析HCH患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的危险因素。绘制受试者工作特征(ROC)曲线评估血清TSP-1、MMP-9对HCH患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的预测价值。结果126例HCH患者血肿清除术后有35例患者发生迟发性脑水肿,有91例患者未发生迟发性脑水肿。发生组血清TSP-1、MMP-9水平高于未发生组,血肿体积大于未发生组,差异均有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,血清TSP-1、MMP-9单独及2项指标联合预测HCH患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的曲线下面积分别为0.761、0.769、0.810。多因素Logistic回归分析结果显示,TSP-1≥75.440 ng/mL、MMP-9≥183.265μg/L、血肿体积≥50.50 mL是HCH患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的危险因素(P<0.05)。结论血清TSP-1、MMP-9联合预测HCH患者血肿清除术后发生迟发性脑水肿的效能较高,二者有望成为预测其发生的有效指标,可为后续临床诊疗提供指导。

IEC 61850-9-2标准下合并单元信息模型及其映射的实现

IEC 61850-9-2标准规定了间隔层和过程层之间通信的特定通信服务映射,规范了采样值的网络传输方式。为了符合该标准,设计了合并单元的服务器模型及其采样值模型。采用多路广播采样值传输通信服务(Send MSV Message),将采样值模型服务映射到以太网链路层,实现了对合并单元采样值的传输。经实验证明,合并单元发出的采样值符合IEC61850-9-2标准。

结肠腺癌组织中Cripto-1蛋白和锌指转录因子Snail与基质金属蛋白酶-9的表达及临床意义

目的研究结肠腺癌组织中畸胎瘤衍生生长因子-1(Cripto-1)、锌指转录因子(Snail)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达情况及临床病理特征。方法回顾性分析2020年1月至2021年8月于韶关市粤北人民医院胃肠外科92例行手术切除结肠腺癌患者的临床资料,手术切除标本92个。另选取癌旁不典型增生组织56例和正常结肠组织35例作为对照。采用免疫组化检测并比较Cripto-1、Snail和MMP-9在结肠腺癌组织、不典型增生和正常结肠黏膜组织中的表达情况,采用Spearman相关分析Cripto-1、Snail和MMP-9与结肠腺癌临床病理特征的相关性。结果结肠腺癌、不典型增生、正常结肠组织的CR-1、Snail和MMP-9阳性率比较差异有统计学意义(P<0.05);结肠腺癌及不典型增生组织中CR-1、Snail和MMP-9阳性率均高于正常结肠组织,结肠腺癌组织中Snail和MMP-9阳性率均高于不典型增生组织,差异均有统计学意义(P<0.05);结肠腺癌组织与不典型增生组织中CR-1阳性率比较差异无统计学意义。肿瘤的浸润深度、临床TNM分期及淋巴结转移情况不同的患者Cripto-1、Snail和MMP-9在结肠腺癌组织中的表达阳性率比较差异有统计学意义(P<0.05)。肿瘤浸润T3~T4、临床分期Ⅲ~Ⅳ期、有淋巴结转移的患者结肠腺癌组织中CR-l、Snail和MMP-9的表达阳性率均高于肿瘤浸润T1~T2、临床分期Ⅰ~Ⅱ期和无淋巴结转移的患者,差异有统计学意义(P<0.05)。结肠腺癌组织中CR-1表达与Snail和MMP-9的表达呈正相关(r>0,P<0.05),MMP-9表达与Snail表达亦呈正相关(r>0,P<0.05)。结论Cripto-1、Snail和MMP-9在结肠癌的浸润和转移中起协同调节作用。