面向智能变电站三网合一网络的PRP/HSR实现方案

分析了智能变电站站控层制造报文规范(MMS)网络、过程层面向通用对象的变电站事件(GOOSE)网络、过程层采样值(SV)网络三网合一的网络应用现状,针对目前三网合一网络应用中存在的通信实时性和可靠性的问题,提出了一种基于IEC62439-3并行冗余协议/高可用性无缝环网冗余(PRP/HSR)的智能变电站三网合一网络实现方案,总结了关键设备的研制要点。试验与测试结果验证了所提方案的可靠性。最后对基于HSR双向环网模式下实现分布式母差保护进行了应用设计与分析探讨。     

基于虚拟网桥原理的PRP/HSR网络接口设计

针对智能变电站的通信网络冗余问题,分析IEC 62439-3中的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)及高可用性无缝环网(high-availability seamless redundancy,HSR);根据两者相同的报文转发特点,提出在操作系统层面实现冗余协议的网桥方法;设计并实现Linux系统下网桥结构的PRP/HSR网络驱动方案。该方案在内核设计实现虚拟网桥及其虚拟端口;通过控制虚拟端口与物理端口之间的报文转发,实现报文的冗余处理。测试表明:该方法能实现PRP/HSR协议的零冗余恢复时间,经济有效地解决智能变电站站控层网络冗余问题,可提高网络通信的实时性和可靠性。     

变电站二次设备就地化系统网络架构探讨

针对变电站二次设备就地化背景下设备配置与通信网络面临的问题与挑战,首先提出了变电站二次保护控制设备就地化配置原则,并给出了单间隔保护、跨间隔保护、测控装置、公用采集控制终端等全站二次就地化设备配置方案。在此基础上,提出了基于并行冗余协议(PRP)的制造报文规范(MMS)/采样值(SV)/通用面向对象变电站事件(GOOSE)三网合一网络架构和不依赖交换机的全高可靠无缝冗余(HSR)环网两种变电站通信网络方案,并对其网络性能指标进行了量化评估和比对。     

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。     

监控系统在智能变电站的应用

为了适应传统变电站向智能变电站的转变,需要用智能监控系统来满足变电站智能化的需求。针对银川110 kV开元变电站"三层两网"网络架构及智能监控系统的应用,结合调试实践,对智能变电站监控系统在现场应用中存在的问题和解决的办法作了研究和讨论。结果表明:智能监控技术更利于实现信息的综合利用,可以获得更高的可靠性和冗余性。     

智能变电站基于站控层GOOSE输入输出的备自投装置研制

分析了目前备自投装置开关量输入输出的两种方式,在此基础上,综合考虑实时性和成本效益,提出了一种基于站控层GOOSE方式实现开关量输入输出方案,将站控层MMS与GOOSE双网合一,以站控层GOOSE方式采集变电站全站实时开关量信息、开出跳合闸命令,实现备自投功能。结合工程实践介绍了分段备自投的实现过程,并详述了备自投装置实现站控层GOOSE收发的关键技术,给出了备自投装置动作性能指标。保证备自投实时性的同时简化了变电站备自投装置的网络架构,有效降低了变电站的建设成本。研制的备自投装置目前在多个智能变电站运行效果良好。     

特高压变电站过程层网络设计

论述了500 k V及750 k V智能变电站过程层网络方案和交换机配置方案。分析了特高压变电站特点和设计要求,提出了特高压变电站过程层网络两个设计原则:高可靠性原则和技术统一性原则。基于两个设计原则,提出四个1000 k V过程层网络设计方案,推荐SV和GOOSE共同组网、双重化保护各设置独立的双网。分析了冗余信息的应用层处理方案和链路层处理方案,提出1000 k V过程层网络可采用基于FPGA的应用层处理方案,也可采用基于PRP的链路层处理方案。     

基于IEC 61850标准的新型变电站防误系统

变电站防误操作闭锁系统对于防止现场操作人员操作步骤错误、避免人为操作事故起到重要作用。介绍了一种基于IEC 61850标准的变电站新型防误闭锁系统,该系统由站控层、间隔层和网络传输层组成。介绍了站控层防误系统的实现、间隔层防误系统的实现及网络架构的优化。该防误系统是在线实时系统,充分利用站内设备,不需要额外的设备投资,并且具有智能程度高、方便、无延时、可靠性高等优点。     

基于CAN总线的变电站综合自动化系统通讯网络设计

针对变电站综合自动化系统间隔层装置多、大量的智能单元装置需要通过网络相互通信的现状，设计了一种高可靠性、高实时性的变电站自动化系统的CAN总线通信网络。 给出了间隔层、站控层网络通讯接口的硬件电路设计及软件流程图。该设计可为变电站自动化系统提供一个快速、稳定可靠的通信网络。     

基于IEC62439-3的智能变电站通信网络冗余设计

针对智能变电站的网络冗余问题,分析了IEC 62439-3中的并行冗余协议(PRP),研究了基于PRP的网络拓扑结构及故障恢复时间.阐述了双连接节点(DANP)结构和冗余实现的原理,对冗余采取的丢弃算法和冗余软件构架进行了分析.为了更好地实现冗余,软件设计引入了冗余网络的监测与管理方案.测试结果表明,在以PRP为基础的...     

配电网快速网络拓扑分析算法

缩小搜索范围是提高拓扑速度的关键,输电网可采用厂站内搜索法来缩小搜索范围,配电网则不适合。给数据排序是缩小搜索范围的有效措施,但排序比较费时。为此,提出了把全局拓扑分成静态拓扑和动态拓扑的想法。静态拓扑仅处理排序工作,可预先计算;每次全局拓扑只运行动态拓扑,由于数据已经排序,计算速度很快。同时提出了使用节点支路关联数据形成岛的方法,由于此数据可以在静态拓扑中处理,因而进一步提高了配电网网络拓扑的计算速度。实际算例验证了所提出的算法的有效性。     

配电网可靠性评估系统

通过对配电网可靠性评估算法的研究，选用网络拓扑算法，并采用面向对象程序设计技术开发了一套配电网可靠性评估系统。该系统在图形表达方面提出了新的设计方法，利用开发的专用作图工具，可输入配电网网络图，对输入图形进行馈线内分段，分析其网络拓扑结构，从而可以依据网络拓扑算法计算出馈线的可靠性指标，最后综合得到系统的可靠性指标。实例验证了系统的有效性和实用性。     

采用面向对象技术和方法的电力系统网络拓扑的快速跟踪(二)

根据本文的第一部分提出的网络拓扑变化的快速跟踪方法,进行了电网拓扑的面向对象设计（ＯＯＤ）,建立了有关的ＯＯ模型。用ＢｏｌａｎｄＣ＋＋编制了程序,并进行了模拟计算,验证了ＯＯ思想和方法的优点。     

一种分布式家庭网络系统的拓扑重构

针对现代分布式家庭网络系统的特点 ,提出了一种通过网络关联矩阵的方法 ,完全实现了网络的拓扑结构 ,包括网络连接拓扑和功能拓扑信息的分布式存储与重构 ,方便了家庭网络系统的使用和维护     

基于网络图形的配电网拓扑分析方法及应用

根据配电网的结构特点，在分析影响配电网拓扑结构的设备属性的基础上，提出了配电网的设备模型和网络图形模型，包括母线模型、线路模型和开关模型，并由此提出了一种既便于计算机图形处理，又能够准确、可靠地描述配电网拓扑结构的拓扑分析方法。实际应用表明，这种基于网络图形的配电网拓扑分析方法具有较大的实用价值。     

智能配电网分布式拓扑识别与应用方法

为实现配电网中的分布式保护与控制,提出了一种基于智能终端单元(Smart Terminal Unit, STU)的分布式拓扑识别与应用方法。对于每个STU,在该方法中仅需为其配置与之关联的静态网络拓扑信息。在一定的拓扑识别规则下,通过与其他智能终端交换信息,各智能终端可以确定馈线支路集的边界终端以及边界终端之间的连接关系,形成动态网络拓扑信息,从而实现拓扑信息的识别与存储。以配电网故障自愈、分布式电源孤岛检测功能为例,介绍了在拓扑信息分布式存储情况下的拓扑应用方法。     

网络编码在拓扑推断中的应用研究

针对现有的基于线性网络编码的网络拓扑推断算法中拓扑错误推断率较高、节点资源消耗大等问题,提出了一种改进的网络拓扑推断解决方案。在无链路丢包的情况下,提出了组合包测量方法,不仅适合二叉树类型的网络,也适合于存在节点度数大于3的中间节点的树状网络拓扑;在存在链路丢包的情况下,提出了快速发包算法,避免了网络中间节点和探测包帧结构设计上的额外开销。仿真结果表明,该算法具有更广泛的适用范围,具有更严谨的推断过程,同时能够在不增加网络节点运行负担的情况下降低错误推断率。     

电力系统网络拓扑分析的有色Petri网模型

考虑了电力系统网络拓扑分析问题,研究了实时拓扑分析的动态特性,并提出了改进的拓扑分析算法,把整个电网拓扑分析问题分解为若干个基本分析单元,提出了基本分析单元的有色Ｐｅｔｒｉ网模型,用令牌表示母线,用令牌的颜色表示连接在同一母线上的结点,基于基本分析单元有色Ｐｅｔｒｉ网的电网拓扑分析,当某个开关改变状态时,只重新计算包含该开关两端结点的结线,基本分析单元的有色Ｐｅｔｒｉ网描述了开关状态变化引起网络拓     

基于供电环的配电网拓扑建模研究

目前大多数的配电网拓扑建模方法,是将整个配电网建模为一个矩阵,除了线路以外的每个设备都是矩阵中的一个节点,导致拓扑结构规模庞大,拓扑分析效率低下.该文将整个配电网络以供电环为依据进行划分,对每个供电环进行拓扑建模,极大地减少了拓扑结构的规模.同时,对环与环之间的关联设备进行适当的设置,就能将各个环分散的拓扑数据集成起来,形成配电网全网络的拓扑.该方法使用点和弧为基本的建模元素,并将受控分接箱、环网柜等复杂设备分解为点、弧元素的集合来实现对它们的建模,并以数据库来保存拓扑逻辑数据.应用该方法,拓扑模型的建立与修改只需要在单个环内进行局部拓扑;而且能极大地提高电源点追踪、开关状态变化、供电范围搜索等拓扑分析功能的效率.     

新一代电力通信宽带综合传送网建网探讨

介绍了我国电力通信专用网的现状和未来发展趋势,论述了我国电力通信专用网骨干网“十五”建设目标,并就我国新一代电力通信宽带综合传送网建网问题进行了探讨。