基于IEC 61850的智能水电站建设研究

随着智能水电站的不断发展,水电站产生的海量数据因采用不同的通信标准导致数据孤岛问题加剧。为有效实现数据的共享与整合,研究基于IEC 61850通信标准建设智能水电站。从电站物理对象层级划分、信息对象建模、通信系统建设、一体化管控平台建设等过程阶段,研究基于IEC 61850的智能水电站全过程建设方案框架及流程方法,并从设备对象化建模、标准通信建设、一体化管控平台应用等方面详细阐述了基于IEC 61850的智能水电站全过程建设的关键技术。研究成果可为智能水电站建设打通数据底板基础,对智能水电站的建设及应用具有一定参考价值。

IEC 61882标准与智能HAZOP分析工具设计

文中分析了国际电工委员会(IEC)危险与可操作性分析(HAZOP分析)标准第二版与第一版的变化内容,并对这些变化内容进行了解读,探讨了该标准与其他业界资产数据交换标准进行集成的智能HAZOP分析软件数据模型及其主要功能设计思考,发现并分析了传统HAZOP分析工具的不足,提出了智能HAZOP分析工具数据模型的设计方案,融合分析对象和HAZOP分析过程所产生的数据,以期使数据驱动风险分析的HAZOP分析工具更好地适应在数字化时代下企业的风险管理需求,使组织的工艺安全风险辨识、风险分析和风险评价更加标准和科学。数字化时代的智能HAZOP软件研发必须建立在分析对象数字化和HAZOP分析过程数字化的基础上,并形成领域安全知识库,采用机器学习进行深入分析。

电力市场国际标准IEC 62325体系最新进展

IEC 62325作为电力市场领域的国际标准,定义了市场管理系统(MMS)内的信息建模,以及能量管理系统(EMS)与MMS间信息交换的通用标准,为MMS和EMS等电力系统自动化产品"统一标准、统一模型、互联开放"的格局奠定了基础。文中分析了IEC 62325的产生背景与形成过程,结合美国式市场和欧洲式市场2种主要市场模式,介绍了IEC 62325标准的体系架构与最新进展,以及应用情况。

基于IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护IED建模的一般步骤。然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程。最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型。构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护IED与数字化变电站内其他IED间的互操作性。

基于IEC 61850标准的传统水电站智能化改造关键技术研究

国内传统水电站进行智能化改造是必然趋势,智能水电站必然要借助基于IEC 61850标准的统一水电站模型来实现一体化平台的数据交换。在对传统水电站现状进行分析的基础上,提出了传统水电站智能化改造可行的系统架构、基于IEC 61850标准的水电站设备建模的方法以及与主站实现IEC 61850通信的智能化通信服务器的软件结构,对未来水电站智能化改造工作进行了思考。

基于IEC 61968标准智能电网信息集成的应用研究

介绍了智能电网信息集成方面的技术发展和研究前景以及IEC 61968标准和信息的研究成果和实现方法。研究并建立了杭州市电力局配电管理系统(DMS)在智能电网建设中应用IEC 61968标准实现企业信息总线传递标准服务接口的集成的体系,并通过地理信息系统(GIS)供电范围查询服务验证,达到了信息集成的预期效果。

IEC 61850标准作为变电站出站远动协议的可行性分析

叙述了建设一体化电网运行系统以及调度中心与变电站之间上下数据贯通的必要性,分析了上下贯通所面临的数据模型、图形(接线图)、传输协议、源端维护与订阅/发布等问题,提出了采用IEC 61850标准作为出站协议的基本原则、建模方法、服务实现细节,在基于IEC 61850标准的变电站出站协议的基础上叙述了IEC 61850标准与公共信息模型(CIM)之间的转换规则以及源端维护和订阅/发布的实现方法。

基于IEC标准的电力数据仓库数据建模研究

传统的电力企业数据仓库的数据建模技术因没有统一的标准,造成数据仓库中信息不一致,也影响了其信息的完备性,使数据仓库无法充分利用正在运行的计算机信息系统中的数据进行灵活、及时的数据分析。文章主要研究基于IEC—61970标准电力企业数据仓库数据建模技术,并使用这些技术解决电力企业数据仓库建设中数据集成的标准化问题,使电力企业数据仓库中的信息更加完备。

基于IEC61850的变电站电源系统数据模型测试研究

为了解决目前基于IEC61850的变电站电源系统没有相应的建模标准和测试规范的问题,研究了电源系统建模技术,并开发了针对电源系统的模型和服务测试工具。通过在广东电网主流电源系统的模型和服务测试中的实际应用,验证了该测试工具的正确性和有效性,并大大提高了电源系统的测试效率和测试全面性。

基于IEC 60287和有限元法的高压海底电缆温度场分析方法

高压交联聚乙烯（XLPE）海底电缆结构复杂、敷设环境特殊，分析导体温度时需要考虑较多因素。笔者详细介绍了海缆分层及参数计算注意事项，参照IEC60287标准进行计算，建立了海缆的精确热路模型，获得了海缆导体温度及各层温度的矩阵方程。采用有限元方法仿真了不同环境温度及负荷下的海缆温度场，环境温度在14～24℃之间、电流在100～500A之间变化时，热路模型与有限元仿真获得的导体温度偏差小于0．3℃。仿真结果表明．热路模型得到的导体温度及各层温度关系的计算精度满足要求，且与外界环境温度无关，为精确计算海缆导体温度提供参考。

基于扩展IEC 61970 CIM的园区蒸汽供热系统标准化建模

随着能源互联网的快速发展,电力系统和热力系统耦合越来越紧密,但不同系统间存在信息孤岛。为了实现多能流能量管理,必须打破电力系统和热力系统间的信息孤岛。以工业园区蒸汽供热系统为例,在深入研究工业园区蒸汽供热系统模型的基础上,借鉴了电力系统信息交互标准化的成熟经验,采用公共信息模型(CIM)面向对象的建模方法,扩展了工业园区蒸汽供热系统特有的类和属性,描述了工业园区蒸汽供热系统的拓扑模型、量测模型和设备模型,并给出模型实例加以验证。

基于CIM扩展的光伏并网公共信息模型及应用

为应对大规模光伏并网在技术整合和信息管理方面的挑战,基于IEC 61970和IEC 61968扩展形成光伏并网公共信息模型。首先,详细分析了光伏并网的业务流程,明确了业务主体和业务流程,构建了业务用例模型。其次,提取了IEC 61970和IEC 61968中与光伏并网相关的元素并对其进行扩展。最后应用于某光伏项目信息跟踪应用的研发过程中,验证了该模型在促进信息标准化、提高软件平台研发效率等方面的有效性。

基于ISO/IEC的信息系统概念模型质量特征

为了向信息系统概念模型质量的评价提供基本依据,基于ISO/IEC对模型质量特征进行推导。从信息系统的基本概念出发,分析并明确了信息系统质量、概念模型质量、软件质量标准之间的关系,基于ISO/IEC国际软件质量标准指出了概念模型的可维护性等6类质量特征,并给出了其中一类可操作性的定义。该研究可为概念模型质量标准化提供参考。

隔离开关装置的IEC61850建模

IEC61850标准是电力系统信息技术的重要工具,介绍了IEC61850模型的基本概念,分析了面向对象的建模技术。基于此标准,以隔离开关装置为例,对其进行了功能分解,并利用标准中的信息模型对其逻辑节点及逻辑设备进行了建模,为过程层设备的通信及智能模型建立提供了有力的依据。

基于IEC61499应用模型的形式化定义

为解决模型语义不明确导致系统执行行为和结果不确定等问题,利用数学集合论的描述语言,针对与平台无关由功能块网络组成的应用模型,提出了一种形式化定义的方法。在该方法中,定义了基本功能块和服务功能块的类型与实例,将应用模型形式化定义为一个由功能块类型、实例、应用模型的状态空间和外部输入/输出组成的集合,以此方便定制标准化语义,并为应用模型的形式化验证提供早期的形式化描述。以钻孔检测一体机为例,对工件加工的应用模型进行了形式化定义,为语义的形式化描述提供了数学基础。

基于母线划分的故障选线装置IEC 61850建模及功能实现

IEC 61850标准没有明确定义单相接地故障选线(fault line selection,FLS)功能的信息模型,阻碍了故障选线装置在智能变电站中的推广应用。因此,建立符合IEC 61850标准的故障选线装置扩展模型是开发智能变电站单相接地选线装置的关键任务。本文依据IEC 61850信息模型并针对选线装置的特殊性,建立了基于母线划分的故障选线功能信息逻辑节点,并对电流测量逻辑节点进行了扩展,形成实用的选线装置信息模型。基于变电站配置语言(substation configuration language,SCL)设计了故障选线装置智能电子设备(intelligent electrical device,IED)能力描述文件,智能变电站通过该配置文件实现选线。最后,在制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)协议栈上开发了选线装置通信程序,使用标准化客户端IEDScout软件进行通信测试,验证了构建的选线装置模型的合理性和通信功能的正确性。

基于IEC 61970/61968标准的三联供系统公共信息模型扩展

在综合能源利用中,冷热电三联供(CCHP)作为一种先进的分布式供能系统,具有较强的供能灵活性,因而在多种供能场合得到广泛应用。CCHP系统的普及给多能系统带来信息共享和集成问题,文章对解决该问题的关键CCHP系统的信息模型进行了研究,在深入分析CCHP系统组成、功能及其特点的基础上,采用面向对象的建模方法,遵循公共信息模型(CIM)扩展规则,建立了CCHP系统的信息模型,给出相关的类及其之间的关系,并通过实例说明其实用性。

基于IEC61970和IEC61850协调的电网故障诊断信息模型

为解决电网故障诊断难以获得完备信息和标准化信息的问题,对故障诊断的信息需求进行了分析。在IEC61970和IEC 61850协调的基础上,设计了应用于故障诊断的统一信息模型。该信息模型采用统一建模语言描述,建模方法参考参考IEC 61970的公共信息模型和IEC 61850的层次模型,在全网范围建立起一次设备与二次装置的关联。探索了生成统一信息模型的转换规则。得到了一种整合故障诊断所需各种信息的可行方案,对推动故障诊断实用化的进程有积极意义。

IEC 61850的XMPP映射分析

为了解决在配电网中IEC 61850标准信息模型的传输以及信息交换模型的实现问题,分析并比较了可扩展消息处理现场协议(XMPP)和IEC 60870-5-104、Web Service等通信规约在配电自动化领域使用的优缺点,表明XMPP技术存在明显的优势,研究了IEC 61850标准的XMPP映射,阐述了XMPP技术在配电自动化领域的应用,给出了将IEC 61850映射到XMPP上的具体实现方案,实现了配电终端之间、配电终端与主站之间的信息交互。试验验证了该映射方案的可行性,完全满足配电网的要求。

基于IEC标准模型的营配信息共享平台设计研究

针对营配信息共享过程中的建模不统一、数据共享等问题,设计了基于IEC标准模型的营配信息共享平台。文中对IEC标准模型进行了分析,定义应用间消息交换,并设计IEC标准模型消息结构,实现营配一体化数据消息的交互;分析了平台的总体设计,主要包括采集设备层、通信信道层、数据融合层与高级应用层,给出系统的整体结构;实现了系统的详细设计,主要包括末端设备模型、元数据管理、信息集成模块。结合实际应用分析,所提出的营配信息共享平台的精准性较高,能够指导营配信息集成与后续模型的设计。