IEC61850标准的通讯原理分析

数字化变电站以信息采集数据化、系统设备分层分布化、信息交互网络化等新特征,成为当下电力系统的焦点。IEC61850标准作为信息通讯的准则,以统一的信息模型和通讯方式为电力系统二次设备提供了互操作能力,为当前建设的智能化电网提供了舞台。IEC61850与原有的通讯规约相比,发生了很大的变化,其截然不同的通讯理念、通讯方式值得研究。本文将对IEC61850的通讯体系、二次设备互操作实现进行简单分析。

基于IEC 61850标准的新型集中式IED

基于IEC 61850标准的变电站自动化是一种必然趋势。站级总线、过程总线的应用对间隔层智能电子设备(IED)网络接口的实时性、可靠性有很高要求,且数量众多的间隔层IED使变电站网络接线复杂。计算机技术的快速发展使硬件的集成度越来越高,可靠性大幅度提升,间隔层设备将会向集成一体化方向发展,使设计理念为面向变电站整体功能,有利于控制、保护功能的协调并大幅度减少IED数量。提出了一种遵循IEC 61850标准的间隔层新型集中式IED方案,在1台新型集中式IED上实现多台IED所完成的功能,分析研究了其硬件方案、软件结构及内部信息交换方式等关键技术,为实施基于IEC 61850标准的变电站自动化系统提供了一种新的解决方案。

Web Service和MMS技术在IEC61850标准体系中的应用分析

IEC61850是变电站自动化通信网络和系统的最新国际标准,该标准推荐将IEC61850的模型映射到MMS,而国内对该标准的映射又提出了另外两种方案,一是映射到Web Service,二是映射到CORBA。介绍了IEC61850分别映射到Web Service和MMS的方法及建模特点。另外从MMS和Web Service的特点出发,比较其作为IEC61850标准体系载体的优点和缺点。认为在实践中MMS是IEC61850的通信接口的最好选择。

基于IEC 61850标准的变电站自动化系统研究

变电站自动化系统在实现控制、监视和保护功能的同时,为了实现不同厂家的设备达到信息共享,使变电站自动化系统成为开放系统,还应具有互操作性。为此,国际电工委员会(IEC)制定了变电站内通信网络和系统标准体系IEC 61850。文章在分析IEC 61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上,提出了一种符合IEC 61850标准的变电站内通信系统的框架模型。同时,遵循面向对象建模和抽象服务映射的思想,对变电站内智能电子设备(IED)统一硬件平台设计和软件系统的实现方法以及应该注意的相关问题进行了详细讨论,为变电站自动化系统的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据。

IEC61850标准语义信息模型的互操作性能分析及系统实现

IEC61850标准提出后,标准的实施得到相关研究机构和专业人士的关注,但是热点基本集中在如何实现具体的技术上,鲜见在理论方面对标准的互操作性进行分析研究,从而在一个宏观的角度对标准的实现进行一个整体规划。这里尝试从形式语义学的角度对标准的语义信息模型的互操作性进行分析,认为标准的语义信息模型为各种技术的展开奠定了基础;同时,各技术的实施应该基于标准信息模型完备集的同构才能从完全意义上实现标准的互操作性。提出了基于语义模型的符合IEC61850标准的变电站自动化通信网络系统的实现,描述了提高系统互操作性的语义信息管理的功能。

变电站通信网络和系统协议IEC61850标准分析

标准化通信解决方案是不同厂家的变电站自动化系统设备实现互操作性,达到信息共享,实现开放系统的重要保证。介绍了IEC已制定关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准IEC61850的主要内容,详细分析了IEC61850标准信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等主要特点。目前,IEC61850正式版本还没有公布,但研究其技术内容和分析其主要特点,对于了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统颇具指导意义。

基于IEC 61850标准的过程总线通信研究与实现

采样测量值和跳闸命令在以太网上的实时、可靠传输是基于IEC 61850 标准的过程总线数据通信的重要内容。该文深入分析了这两类信息所共同遵循的发布者/订阅者通信结构,构建了应用于变压器差动保护的过程总线通信实验平台,揭示了采样测量值和跳闸命令传输的实现机制,提出了保证过程总线通信服务质量的方案。实验验证了此方案的有效性和实用性。该研究结果对于新一代的变电站自动化系统过程总线通信设计具有参考意义。

基于IEC61850标准的直流数字化电能表分层信息与通信服务的建模和实现

直流数字化电能表是开展直流输电计量计费、直流输电换流设备能量转换效率计量的重要设备。通过对IEC 61850标准的研究以及直流数字化电能表功能与用途的分析,详细说明了符合IEC 61850标准的直流数字化电能表分层信息和通信服务建模与实现方式。基于该模型设计的直流数字化电能表,已在浙江舟山柔性直流输电换流站中投入运行,运行结果表明,其完全满足直流数字化电能计量的要求。

基于IEC61850标准的南瑞RCS9700系统在220kV猇变运行实例分析

IEC61850是智能化一次设备和数字式变电站的实现标准,是至今为止最为完善的变电站自动化标准,如何掌握及尽快实施是目前的热点。介绍了第一套在220kV变电站运行的满足IEC61850标准的国产变电站自动化系统,分析了系统的运行情况,指出了运行中存在的问题并作了简要分析,对于其它基于IEC61850标准变电站的投运及维护具有一定的借鉴意义。

基于IEC61850的双网通讯探讨

数字化变电站是变电站自动化的发展方向,随着技术的发展,数字化变电站在国内外得到了越来越多的应用。IEC61850标准是数字化变电站的基础,但标准中没有涉及到双网通讯,而双网又是变电站可靠运行的重要保证,已成为变电站自动化系统的基本配置。为了实现数字化变电站的双网通讯,又不违背IEC61850标准的互操作性精神,对多种基于IEC61850的双网通讯的可行方案进行了分析探讨,并都通过测试,部分技术已在数字化变电站得到应用。

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IEC61850标准的变电站防误闭锁系统的实现

IEC61850标准为传统的变电站防误闭锁系统的实现带来了新的思路和方法。论述了IEC61850标准在变电站防误闭锁中的应用和实现,并针对传统变电站防误闭锁系统存在的弊端,提出了基于IEC61850标准的防误闭锁解决方案。该方案无需在变电站内安装大量的锁具,避免了不同厂家产品之间繁琐的规约通讯,实现更加简单,运行更加可靠。尤其是该方案采用GOOSE作为闭锁通讯的主要手段,有效保证了防误闭锁系统的实时性。

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IEC 61850标准探讨智能水电厂建设

为了加强对智能水电厂整体概念的把握与其整体架构的理解,基于IEC 61850标准提出智能水电厂架构体系,分析了在此架构下的技术特点,重点探讨了智能水电厂技术实施方案,其中包括面向对象建模技术、基于MMS通信规约的产品开发、非IEC 61850规约转IEC 61850规约、IEC 61850与IEC 61970模型映射。为深入研究智能化水电厂的相关问题提供参考。

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。

IEC61850标准在变电站自动化系统中的应用探讨

IEC 6185 0标准是今后电力系统无缝通信体系的基础 ,如何尽快掌握并实施该国际标准成为当前的一个研究热点。介绍了该标准的发展现状和主要内容 ,详细分析了标准的网络分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等主要技术特点 ,给出了标准实现的思路和方法。对于了解当前变电站自动化通信技术发展趋势 ,研发符合IEC 6185

基于IEC61850标准的变电站站控层双网通信的实现

结合变电站应用实践,针对IEC 61850变电站基于双星形网络架构的站控层网络,详细介绍了几种双网通信方案的技术细节,比较与分析了各种方案的利弊,给出了各种方案的适用条件,并提出了一种兼顾可靠性与运行性能、切实可行的站控层双网通信方案。

IEC61850标准与数字化变电站

在数字化变电站系统中,为实现控制,监视和保护功能,要求不同厂家的设备达到信息共享,实现互操作,为此国际电工委员会(IEC)制定了变电站内通信网络和系统标准体系——IEC61850。

基于IEC61850的地铁直流馈线保护信息建模研究

合理的设备信息建模是实现地铁智能变电站信息交互的关键问题。采用IEC61850标准现有逻辑节点(LN)实例化保护逻辑节点(定时限过电流保护PTOC、低电压保护PTUV和接触网热过负荷保护PTTR),根据标准扩充电流上升率和电流增量保护(DDL保护)及框架泄露保护LN类(PDDL、PFLC)信息。综合“虚端子”工程方案和标准中Inputs的定义,刻画保护智能电子设备(保护IED)与其他设备之间信息交互模型(虚拟输入/输出信息模型)和保护IED内各LN之间信息交互模型。通过某地铁牵引降压混合变电所保护配置及功能实现案例表明:越区隔离开关闭锁、所内直流馈线保护和双边联跳保护实现过程可通过信息交互模型清晰展现,验证了地铁直流馈线保护信息建模方案的合理性和可能性。

基于IEC61850标准的FH3000型故障录波器建模

本文分析了FH3000型故障录波器的功能结构,根据IEC61850标准,从通信服务器的信息模型设计和抽象服务接口设计两个方面给出了FH3000型录波器的通信服务器模型,并在遵循IEC61850标准命名空间扩展规则的基础上,根据录波器的实际需要,设置了300余个逻辑节点,并添加了多个专有数据类,最终设计出FH3000型故障录波器的逻辑设备模型。经电力科学院的测试,该模型完全符合IEC61850标准的相关规定。