采用虚拟化技术的智能变电站间隔层集群测控装置研制

目前智能变电站测控装置按间隔配置,存在设备数量庞大和无备用装置等问题。文中研究了间隔层新型集群测控系统并开发集群测控装置。该系统打破了按间隔配置测控装置的限制,利用数台集群测控装置实现全站监控功能,各台集群测控装置之间通过测控功能的动态迁移实现相互备用。阐述了新型集群测控系统及装置的功能构成、软硬件架构和关键实现技术。型式试验和现场试用结果表明,所研制的集群测控系统及装置能够满足智能变电站监控需求,与现有智能变电站监控系统的运维、管理模式兼容并实现了测控装置的冗余备用和集中运维。     

智能变电站集群测控系统的研究及应用

为解决测控装置无后备、常规站智能化改造、二次设备预制舱空间有限等问题,通过测控装置的虚拟化、异常处理和后备机制以及ICD模型自适应等关键技术突破,完成了智能变电站集群测控系统的研制并开展了试点应用。智能变电站集群测控系统实现了测控装置功能后备,减少了常规站智能化改造停电时间,为智能变电站二次设备预制舱提出了合理的解决方案。     

智慧变电站集群测控功能冗余切换方案研究

智能变电站测控装置采用单套配置,存在单点故障导致测控功能失效的隐患,无法完全适应智能变电站无人值守的要求.针对"单间隔+集群测控"、"双套集群测控"两种配置模式分别提出了相应的测控功能冗余切换方案.通过配置集群测控装置,采用测控功能虚拟化、定值及软压板状态同步、模型及配置等价实现等关键技术,间隔虚拟测控单元使用跟实体测控装置相同的运行参数、虚端子联系表、联闭锁规则及ICD模型,实现了集群测控装置的功能等价、模型等价及配置等价,解决了智慧变电站测控装置故障时测控功能的冗余切换问题,提升了智慧变电站监控系统的可靠性.通过试验验证和工程应用,验证了方案的有效性和适应性.     

智能变电站监控系统新型体系架构研究与实践

针对智能变电站监控系统按间隔配置测控装置存在的装置数量多、无后备等问题,提出了一种智能变电站监控系统新型体系架构。对站控层进行功能整合及提升,优化站内通信网络,SV与GOOSE共网传输。间隔层采用集群测控装置,将全站所有间隔的测控功能集中于数台集群测控中,依靠动态迁移技术实现间隔测控功能的装置级热备用。开发了全景可视化的运维系统,提高了智能变电站改、扩建时的调试效率。阐述了新型监控系统的关键技术及实现方案,并结合新型监控系统在智能变电站中的试运行情况,分析和展望了其应用前景。     

采用集群测控的智能变电站新型监控方案技术经济性分析

以间隔层集群测控装置为核心的智能变电站新型监控方案，可减少间隔层装置数量、实现测控装置的冗余热备用，为了将新型监控方案推广应用，亟须深入分析新型监控方案的技术经济性能。在分析间隔层集群测控技术和新型监控体系架构构成原理的基础上，从设备投资、调试工时和运维效率等3个维度对比分析新型监控方案与现有监控方案的经济性。根据典型变电站成本算例，发现新型监控方案可以大幅减少工程成本；利用成功流（Goal Oriented,GO）法对新型监控方案进行可靠性分析，发现新型监控系统采用间隔层集群测控装置的冗余配置，其遥测、遥信和遥控的成功概率也高于传统监控系统。采用集群测控装置的新型监控系统不仅完全满足智能变电站监控技术需求，而且具有明显的经济效益和更高的可靠性，并与现有监控系统在管理和运维模式上完全兼容，具有较高的推广应用价值。     

智能变电站虚拟测控单元自适应加载技术研究

冗余测控中的虚拟测控单元大部分时间是处于后备休眠状态,硬件利用率很低.介绍了一种虚拟测控单元自适应加载技术,可通过实时监测实体测控的运行状态自动规划虚拟测控单元的CPU资源部署,并通过任务的卸载、新配置载入、重启相关任务的方式实现冗余测控装置中各虚拟测控单元功能的动态释放和重载.给出了装置硬件设计及软件架构,并对动态加载原则进行了阐述,通过该技术可以高效地复用硬件资源,大幅降低冗余测控装置的制造成本.     

110kV智能变电站技术方案

介绍了智能变电站的定义及特点,从智能变电站角度分析了景东智能化技术方案．在IEC61850标准的应用基础上对组网模式、智能化设备、高级功能应用等方面进行了探索研究．重点研究了景东智能变电站智能化技术的应用,现场半年来的实际运行对保护测控装置动作情况进行了分析。结果显示集中式保护测控装置运行可靠性满足保护测控功能的要求。     

中低压保护控制异构双重化方案研究

110 k V以下电压等级电网出线间隔一般按远后备方式配置保护(单套配置),当主保护拒动时远后备保护无选择性切除故障,一定程度上降低了供电可靠性,出线间隔保护测控一体化装置存在异常后保护和远方控制功能同时失去的风险,造成一次设备较长时间无保护运行。研究了远后备配置方式下提升保护的选择性,并基于现阶段智能变电站的技术,提出一种通过增加智能化接口方式实现保护控制功能的异构双重化配置方案,以较低的成本增加为代价实现中低压保护的冗余配置,使远后备保护具有选择性。     

智能变电站间隔集群测控模式下的运维体系研究

以间隔层集群测控为代表的智能变电站新型监控技术的研究和实用化,亟需与之相匹配的、新模式下的集中式运维体系,以满足集中监控、高效维护和安全管理的目标。为此,以集群测控系统的特殊设备形态为背景,研制了一种基于集中运维理念的新型监控系统运维平台。系统阐述了新型运维平台的功能设计、架构设计和关键实现技术。研制的智能变电站集中运维平台采用了先进的通信技术,提升了间隔防误操作能力,可实现对智能变电站监控系统和新型集群测控装置的全景、可视化运维。工程现场的实际应用情况表明,所提出的集中运维体系和平台完全满足智能变电站新型监控系统下运维需求,为新型监控系统的推广奠定了基础。     

智能变电站测控技术方案研究

在变电站自动化系统中,其运行数据的采集以及执行设备的操作控制都由测控装置来完成,测控装置对于保证变电站自动化系统运行的安全和稳定有着重要的意义。简要分析了几种智能变电站测控技术方案,分析了不同方案的优缺点。     

智能变电站测控装置测试平台的实现及应用

智能变电站自动化系统中,测控装置测试平台作为信息数据采集、设备操作控制的设备,为实现系统的稳定安全运行工作打下了坚实基础。新型的智能变电站拥有多功能监控装置,集成间隔测控、非关口计量和同步相量测量等众多新兴功能,不仅实现了系统高度集成、结构布局合理的目标,更趋向经济节能环保、支撑调控一体化。从智能变电站测控装置的特点出发,深入剖析智能测控装置与传统测控装置的异同,通过构建测控装置测试仿真平台,模拟测试,对其关键技术问题进行分析与总结。     

保护测控一体化对智能变电站设计的影响

论述了常规变电站保护、测控装置的技术现状以及智能变电站保护测控一体化的技术,着重阐述了保护测控一体化对变电站一次设备及二次回路的影响,为智能变电站工程设计提供了借鉴.     

智能变电站测控装置在线监测系统研究

为解决智能变电站智能电子装置(IED)运行维护困难、网络安全防护薄弱等问题,提出了一种测控装置在线监测系统设计及应用方案。针对110 kV测控装置,建立了CPU、内存和硬盘等元器件的在线监测IEC 61850信息模型,搭建了测控装置监测主子站系统,并给出了设备状态评估方案,开发了一套110 kV测控在线监测原型系统,验证方案的可行性。在此基础上,完成测控装置配置、固件和定值的远程监视和校核、设备入侵监测以及远程更新等应用功能的设计,为智能变电站调控一体和远程运维提供技术支撑。     

智能变电站分组式测控技术方案

分析了目前智能变电站内测控装置运行的方式及需求,介绍了分组式测控的设计原理及概念。通过分析过程层网络数据流量,详述了分组式测控的软硬件设计以及关键技术实现。提出了基于分组式测控的智能变电站测控系统架构和2种运行方式以及这2种方式下的信息与控制实现。通过搭建实验环境验证了设计方案的可行性。     

基于就地化保护的智能变电站设计方案研究

为了促进智能变电站相关技术的发展,对基于就地化保护的智能变电站二次系统实现方案和整体设计方案进行了研究和分析。文章提出了就地化保护总体技术原则,研究了保护和自动化相关设备的实现方案,推荐就地化母线保护采用星形结构有限集中式,就地化主变保护采用星形结构分布式,测控采用"单间隔测控+集群测控+就地采集控制单元/模块"的方式,计量采用全站冗余配置集中计量电能表方式。提出了4种故障录波解决方案,近期推荐采用"基于就地化保护+就地化录波开关量模块"方案,远期采用"基于改进版的就地化保护"方案。     

智能变电站二次设备整合方案探讨

根据智能变电站二次设备特点,分析了110kV保护测控一体化装置整合对安全可靠运行,以及对变电站技术指标和造价的影响,并论述了保护测控一体化应用的可行性。根据保护测控一体化装置与集成保护、集成测控的对比,提出了保护测控一体化整合的最优方案。     

基于间隔功能动态部署的智慧变电站集群测控装置研制

智慧变电站集群测控装置采用通用的软硬件平台和过程总线技术,基于IEC61850标准,集成智慧变电站多个间隔的测控功能。采用即插即用的思想,面向间隔设计,将实体测控装置虚拟化,间隔功能动态集成、灵活部署,适应智慧变电站的不同应用场景,满足改扩建便利性要求。通过配置"单间隔实体测控装置+集群测控装置",集群测控装置中各虚拟测控单元与单间隔实体测控装置一一对应,实体测控装置故障后自动切换到集群测控装置中对应的虚拟测控单元,实现了智慧变电站测控功能的集中式后备。试验验证和工程应用表明,集群测控装置缩短了设备故障导致测控功能失效的时间,提升了智慧变电站自动化系统的可靠性。     

智能变电站测控功能集中式冷备用装置的研制

智能变电站测控装置目前没有备用,测控装置故障或异常时,相应电气间隔将失去测控功能。测控装置双重化方案曾进行过一些试点,实现技术已趋于成熟,但另增一套测控装置的成本过高阻碍了其推广应用。采用测控功能的集中式冷备用技术,能够以较低的成本解决测控装置无备用难题。文中详细描述了集中式冷备用所使用的虚拟测控装置的模型辨识技术、一致性验证技术,以及集中式备用解决方案。     

220 kV彩虹智能变电站过程层组网分析

智能变电站技术仍处于发展阶段,但它是变电站建设的必然趋势。目前,中国智能变电站数量较少,实际运行管理经验较常规变电站欠缺。由于智能变电站自身的特点,给运行值班人员的学习理解带来一定困难。过程层网络是智能变电站的重要基础,直接关系到全站数据采集和开关控制的可靠性和实时性。以新建220 kV彩虹智能变电站为例,介绍了智能变电站保护、测控、智能组件配置,分析了各典型间隔保护、测控、智能组件之间的网络连接及信息传递。对彩虹智能变电站的网络剖析可以给运行值班人员对智能变电站设备的运行操作提供一定参考。     

智能变电站集中式保护测控装置探究

介绍智能变电站系统构成,阐述集中式保护测控装置特点,探讨智能变电站保护和测控装置发展的新要求。