IEC61850网关中典型抽象通信服务接口对象模型与MMS之间的映射方法

以变电站通信网络和系统中IEC 61850网关的研究为背景,首先介绍了制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)在IEC 61850中的应用,分析了网关实现的关键技术——抽象通信服务接口(abstract communication service interface,ACSI)对象模型到MMS的映射,并给出了典型的映射实例。对象模型和服务的研究为实现变电站通信系统的互操作性和可扩展性提供了依据。

基于XML Schema技术的IEC 61850通用网关设计

提出了一种实现IEC61850的间隔层可灵活配置的通用网关体系结构,设计了一种新颖的协议映射方法——可扩展置标语言(XML)模式(Schema)元数据为协议及协议映射建模,通用网关利用元数据和元数据映射文件,将间隔层遗留设备的通信协议无缝地转换为IEC61850协议。使用该映射方法使通信网关软件具有灵活配置、通用性强的优点。最后以IEC60870-5-103协议为例,说明了采用XMLSchema对其建模的方法。

变电站状态监测通信网关中Modbus与IEC61850的映射方法

针对目前变电站已经部署了大量常规状态监测装置的实际现状,指出采用状态监测通信网关是解决常规状态监测装置接入智能变电站状态监测系统的有效方法。通过对Modbus与IEC61850模型的分析,提出Modbus与IEC 61850的模型映射方法,包括IEC 61850对象引用与Modbus地址的映射、公共数据类型与Modbus参数类型的映射、抽象通信服务与Modbus协议数据单元的映射。文中给出了通过对现有系统配置描述语言模式文件进行扩充的模型映射实现方案,可以避免配置工具间交换配置信息造成歧义性,并为电力电容器状态监测建立了一个模型实例,以验证上述方法的正确性和可行性。

基于IEC61850的变电站新型远动网关机

分析了基于IEC61850的远动通信网络结构,提出了基于IEC61850的电力远动的数据模型和通信模型,将IEC61850标准引入到远动通信体系中。针对远动网关机既是IEC61850客户端又是IEC61850服务器的特点,选用数据处理能力较强的高性能服务器作为网关机硬件。详细介绍了远动网关机软件结构、各个模块的功能和执行流程。选用MMS-EASE Lite库来实现IEC61850的客户端进程和服务器进程,进程之间通过共享内存实现交换数据。该远动网关机通过了与调度主站的互操作测试,实践表明远动网关机的各项功能和性能均满足要求。

IEC 60870-5-104规约与IEC 61850互相转换通信网关的研究

面向点的IEC 60870-5-104规约向面向对象的IEC 61850标准转换是变电站智能化发展的必然趋势。在深入讨论IEC 60870-5-104和IEC61850协议的基础上,设计了一种遵循IEC61850的智能变电站通信网关,并详细描述了基于XML技术的具体实现过程,用于实现传统104规约与IEC61850标准的无缝隙转换。

智能变电站面向间隔的IEC 61850网关设计和实现

基于IEC 61850标准、智能变电站的设计规范和建设经验,以及常规变电站智能化改造中遇到的问题等因素,文中阐述了以间隔为单位进行信息采集和协议转换的必要性,并详细介绍了面向间隔的IEC 61850网关的设计和实现方法。在设计上,充分考虑了IEC 61850标准在变电站自动化系统中应用的现状,借助可视化配置工具,运用集中采集、统一建模和无缝通信等技术,实现了信息的标准化以及在变电站各应用间的信息共享。在实现上,采用实时数据库、软总线和总线适配器等技术,实现软件功能模块的即插即用,以方便智能变电站系统集成、扩展、升级和维护等实际要求。本文提出的IEC 61850网关对间隔的信息集成、智能变电站一体化信息平台的构建等均具有借鉴意义。

102规约向IEC61850规约转换网关的研究

随着数字化变电站的发展,如何实现采用IEC61850协议的新系统和基于原有协议IEC60870-5-102规约的现役系统的兼容成为现实问题。由面向点信息的传统规约向面向对象技术的IEC61850规约转换也是智能电网发展的必然趋势。通过比较分析IEC61870-5-102规范和IEC61850标准的差异,提出了一种在当前系统与新系统之间过渡的通信网关模型,以保证变电站内非IEC61850装置与IEC61850新系统的兼容。

基于IEC 61850和MMS的变电站监控设备网关研究

在分析当前变电站通信协议和IEC 61850标准及MMS特点基础上,提出一种基于IEC 61850和MMS的常规变电站设备网关系统结构,在保留原有监控系统软件和硬件资源情况下,将常规变电站设备接入IEC 61850环境,保护原始投资,节省资源,还能解决不同厂商设备的互操作问题。

基于IEC61850的配网成套开关状态监测系统研制

为提高配网自动化资产管理水平,针对配网成套开关,研制出一种基于IEC 61850的状态监测系统。系统由就地传感器网络、状态监测IED(智能电子设备Intelligent Electronic Device,以下简称IED)、状态监测诊断系统组成,对配电成套开关设备的机械特性、热特性、绝缘特性进行监测、分析和诊断。状态监测系统遵循IEC 61850第二版状态监测逻辑节点建模,对内、对外通信采用IEC 61850标准通信服务,做到与配网自动化系统无缝结合,可与配电自动化终端(Distribution Terminal Unit,DTU)、配网自动化信息互动。实际工程应用效果表明,监测系统是有效和实用的,可对配网设备提出维护建议,极大减轻维护人员的负担,为配网馈线自动化、自愈功能提供一次设备状态信息,从而加快智能配电网建设。

基于IEC61850继保设备通信网关设计

基于IEC61850的数字化变电站系统已成为主流,在现有的设备继续可靠,有效的使用的基础上,研究基于IEC61850的继电保护装置网关已经具备了基本的前提条件。为了将原有的保护系统的软件和硬件资源保留下来,同时还能实现信息资源的共享和不同厂商设备的互操作,可以通过网关的形式将原有设备接入IEC61850通信环境和系统,最终实现当前变电站中应用的诸多通信协议IEC61850标准的转换,通过MMS服务器与IEC61850环境中的其它设备通信。从资源节约与互操作的角度考虑,更有必要对基于IEC61850的继电保护设备的网关进行研究。

基于IEC 61850的网关的设计

设计了基于IEC 61850的网关,并给出了传统规约(如Modbus)与IEC 61850标准之间的映射,通过SCL对设备进行建模、配置来实现映射。经过在ARM平台的测试,网关达到了要求。用OPNET仿真软件对IEC 61850网络进行仿真,对其影响因素进行分析,尽可能减小延迟,保证网络传输效率。

基于IEC61850的电动汽车充电站通信网关的设计

对电动汽车充电站充电模块的功能进行建模,尤其是针对IEC61850标准中不包含的参数及设备建模,使其满足电动汽车充电站设备控制的通信需求。从软件和硬件方面对通信网关进行设计,利用TMW61850 Test Harness测试工具进行测试,结果符合要求。

基于IEC61850的远动网关机与调度主站通信方法的研究

在综合分析传统远动通信系统存在问题的基础上,提出了基于IEC61850的远动通信系统结构,并对其技术优点进行了总结。同时针对远动网关机的特点,提出了基于IEC61850的远动网关机与调度主站通信的3种技术方法,分别是数据透转、数据映射和模型映射,并分析得出一种最值得广泛应用的技术方法。

基于IEC 61850的微电网运行控制系统设计与应用

针对微电网并网对配电网运行带来的新问题,在研究微电网运行控制技术基础上设计了一种微电网运行控制系统。首先提出了基于IEC 61850的微电网三层控制架构设计,着重介绍控制系统核心装置——微电网运行控制器,并给出了三层控制方式下的微电网运行模式和自适应控制策略。系统应用于河北承德风光储微电网发电站。运行结果表明:基于三层架构设计方法解决了微电网运行模式切换快速性和上级调度系统慢速性的矛盾,实现了与配电网的柔性连接和分布式能源的就地充分利用。

基于IEC 61850的微网能量管理系统数据通信模型及其验证

将IEC 61850系列标准应用于微网能量管理系统,可以规范、统一微网能量管理系统中的通信标准,解决不同厂商制造的设备间的互操作问题。文中将微网通信体系分为三层,详细设计了各层的体系结构及对应的IEC 61850服务器和IEC 61850客户端。根据IEC 61850标准建模规范和实时数据在能量管理系统中的应用特点,提出了面向分布式电源整体系统或负荷单元系统来建立微网底层设备的信息模型,并以风力发电单元为例介绍了建模过程。针对所建立的数据模型设计了4个实验,从不同的角度对微网各层通信体系结构下的信息交互进行了实际测试。测试结果验证了所建立信息体系和微网IEC 61850模型的有效性,同时为数据交换模式的优化提供了基础,为微网的设备集成、运行分析及智能控制提供了有效的技术手段。

IEC61850在高级配网自动化中的应用

将IEC61850应用于高级配网自动化中,完成配网主站与配电终端、配电终端与配电终端之间的通信,以解决大量终端设备的接入问题,实现终端设备的即插即用。采用信息分层的方法将高级配网自动化分为4层:主站层、馈线(环网)层、终端层、过程层。分析了IEC61850的设备模型、逻辑节点、信息交换模型在配网自动化中的应用,建立了柱上开关馈线终端的信息模型。分析了IEC61850的服务映射,认为IEC60870-5-101/104映射比较适合目前配网自动化的应用。通过分析认为IEC61850的应用能够提高配电终端的互操作性。

基于IEC61588的智能配用电同步对时网关

提出一种新型的面向无线传感网络的分布式对时方法，研究了基于IEC61588精确网络时钟同步协议的传感网P2P、E2E对时技术，并研制出同时支持IEC61588主时钟装置和从时钟模块的智能对时设备。建立了无线传感网的PTP分布式对时链路的数学模型．通过PTP跨越定时链路抖动转移特性改进设备定时性能。提出在无线传感网底层采用快速时钟编解码方法减少由于高层应用对定时链的影响．并针对不同的时钟模式进行测试。测试结果表明．相比传统模式，采用快速编解码技术的时间偏差下降约50％，平均定时偏差为0．02—0．03ms。

基于IEC61850标准的环网柜在线状态监测系统研究

针对环网柜在线监测的通信问题,设计了一种基于IEC61850标准的在线状态监测系统。首先对环网柜在线状态监测的内容进行了分析,并扩充和分析了相关的逻辑节点,建立了其符合IEC61850标准的信息模型。根据IEC61850分层分布式的体系结构,对系统进行了分层,并根据区域和类型划分了子站,通过子站进行实时监控来减缓网络压力,同时设置专家系统对监测数据进行分析处理,并将数据上传至主站的数据库进行存储。最后,具体分析了采用SV和GOOSE共网传输机制的通信系统,开发了配套的硬件系统,完成了通信测试。

符合IEC61850标准的全光交换传输环网

针对国内数字化变电站的应用需求,设计一种符合IEC61850标准的全光交换传输环网,用于连接数字化变电站内过程层和间隔层的一次和二次设备,实现这些设备间GOOSE,SMV数据业务的端到端传输,给出系统实现的关键技术,采用独特的地址查找方案实现多种类型业务的组播与隔离,通过在UDP协议中引入"有连接"的思想,使网络管理更加简单、可靠。

基于虚拟建模技术的直流输电故障录波智能网关设计

基于虚拟建模技术的直流输电故障录波智能网关,将换流站内所有录波装置建模成录波逻辑设备,即建模成虚拟的智能电子装置(IED)模型,实时侦测所有录波装置的故障录波数据区生成的文件,并生成重定向文件,同时驱动录波逻辑设备,采用IEC 61850通信协议并扩展文件访问服务,实现与调度中心智能录波主站系统的通信,可以解决直流输电故障录波系统启动频繁、录波文件数量庞大的问题。