基于暂态故障信息的多功能一体化智能电子设备

提出一种基于暂态故障信息的集成输电线路保护、测距、录波和测控等多种功能的智能电子设备。硬件方案采用多CPU分布式结构,主要包括以下模块：过程层通信模块、保护模块、测距录波模块、测控模块、站控层通信模块和人机接口模块。暂态故障信息的利用主要体现在保护模块和测距录波模块中,详细介绍了暂态故障信息的利用方法。为了满足智能变电站发展的要求,采用了一些关键技术。该多功能一体化智能电子设备适用于现有的智能变电站,能够提高保护性能和测距精度,降低设备成本和运行维护费用。     

智能电网及数字化变电站关键技术探讨

与传统电网相比,智能电网具有更高的可靠性、安全性、高效性并且更加经济,应将智能电网作为未来电网发展的重点。数字化变电站作为智能电网的物理媒介,其发展直接影响智能电网的发展。本文阐述了智能电网和数字化变电站相关概念,分析了其关键技术,为大力推进智能电网的发展奠定了基础。     

国内数字化变电站现状

介绍了数字化变电站的基本概念,分析了数字化变电站之于智能电网的重要基础作用,从技术、产品研发和建设等方面综述了国内数字化变电站的现状.     

数字化变电站中的通信网关

在数字化变电站的建设和改造过程中,基于IEC 61850的变电站自动化系统与现有系统之间必然存在一个过渡期。为了解决新系统与现有系统的兼容问题,提出了一种数字化变电站中常规智能电子设备的接入方案,设计了一种IEC 61850通信网关,包括配置工具、协议转换器、数据采集过滤器、IEC 61850和过程控制对象链接与嵌入（OPC）客户/服务器等软件模块。另外,基于上述方法开发了一个原型系统,通过测试验证了所采用方案的可行性。     

数字化变电站在线智能警报处理系统

无人值守数字化变电站大量的警报信息给集控中心运行人员的有效监控带来了挑战,当变电站设备存在异常或故障时间题则更加严重.在此背景下,构建了一个基于数字化变电站体系结构的在线智能警报处理系统.根据IEC 61850标准对实时警报进行分类,以实现警报预处理.若存在保护或断路器动作警报,则启动在线智能警报处理模块.该模块采用候选原因假说生成和原因假说真实性评估同时在线并列运行的模式完成在线警报处理,不仅能诊断故障原因,还能识别漏报与误报的警报信息.根据实际系统应用的需求,开发了在线智能警报处理软件系统,并应用于江西省兴国数字化变电站.通过现场实际案例对所提出的模型和方法作了说明.     

基于IEC 61850的智能电子设备交互模型形式化描述与验证

IEC 61850将变电站智能电子设备(IED)的功能抽象成若干逻辑节点,以达到信息交换的目的。IED及其逻辑节点之间的交互关系复杂,如何正确地设计并实现这种复杂的行为是IEC 61850实施的关键。形式化方法为此提供了良好的途径。提出采用进程代数方法对各种功能在IED之间、IED内部逻辑节点之间的交互关系、系统行为进行严谨地描述并进行自动验证,以保证分布式功能的正确性。以定时过电流保护功能为例,建立了基于IEC 61850的IED交互模型,采用在通信顺序进程(CSP)上加入时间相关操作形成的形式化语言Timed CSP描述其交互功能及系统行为,在验证工具——进程分析工具包(PAT)环境中进行了验证。结果表明,所提出的方法能有效地检测出描述中潜在的缺陷,有利于指导IED交互系统的设计并节约开发成本。     

基于IEC 61850的数字化变电站系统解决方案的研究

该文首先介绍了数字化变电站的概念和技术背景,然后针对目前国内变电站的应用需求,变电站自动化设备的技术水平,结合IEC61850标准提出了在我国建设数字化变电站的完整的系统解决方案,以及几种切实可行的过渡方案,并对系统实现的关键技术进行了分析。     

智能电子设备面向对象的软件设计方法

为解决数据映射带来的智能电子设备软件复杂、低效和无法利用SCL文件对功能进行灵活组态的问题,基于IEC61850标准的面向对象思想,在信息源头采用面向对象设计;根据IED能力描述文件,构建智能电子设备对象;使用IED组态工具,导入IED实例配置文件,灵活配置IED运行需要的对象;当IED运行时,通过多个对象交互完成装置功能,进一步讨论了该方法在不同硬件平台上的适用性。最后,将该方法应用于间隔层保护测控IED的软件设计,达到IED功能软件与IEC61850面向对象信息模型无缝融合和可灵活组态的效果。     

基于链路层交换节点的数字化变电站通信网络构架研究

为了增强数字化变电站报文传输的实时性和可靠性,使数字化变电站通信网络具有更高的强壮性以应对突发流量的冲击,研究了基于交换节点的数字化变电站通信网络构架.针对数字化变电站内传输的大量报文是不经传输层和网络层,直接从应用层映射到链路层进行传输的特点,提出了链路层交换节点的概念,组建了由接入网交换节点和传输网交换节点构成的传输网络,设计了链路层交换节点交换机的转发逻辑和所需维护的MAC地址映射表,并设计了配合链路层交换节点的组成逻辑信道的物理信道的选取原则.结合数字化变电站通信需求和设备分布,给出了基于链路层交换节点的数字化变电站通信整体网络构架方案.通过与传统链路层协议下网络构架的比较,指出了基于链路层交换节点的网络构架的优势.     

基于链路层交换节点的数字化变电站通信网络构架研究

为了增强数字化变电站报文传输的实时性和可靠性,使数字化变电站通信网络具有更高的强壮性以应对突发流量的冲击,研究了基于交换节点的数字化变电站通信网络构架。针对数字化变电站内传输的大量报文是不经传输层和网络层,直接从应用层映射到链路层进行传输的特点,提出了链路层交换节点的概念,组建了由接入网交换节点和传输网交换节点构成的传输网络,设计了链路层交换节点交换机的转发逻辑和所需维护的MAC地址映射表,并设计了配合链路层交换节点的组成逻辑信道的物理信道的选取原则。结合数字化变电站通信需求和设备分布,给出了基于链路层交换节点的数字化变电站通信整体网络构架方案。通过与传统链路层协议下网络构架的比较,指出了基于链路层交换节点的网络构架的优势。     

数字变电站IED设备通信研究

IDE是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素。为了解决IDE设备间的通信问题,文章提出了一个基于IEC61850通信协议的数字化变电站通信模型,该模型能较好地实现IDE间的数据共享,符合设备互操作性、网络可扩展性和高可靠性原则,适应数字变电站通信网络的特点和需求,为今后IED网络的实施和发展提供了参考依据。文章对IEC61850协议目标,数字变电站自动化系统的三层通信网络结构,以及如何在IEC61850协议主导下实现IED间的通信等内容做了描述。     

数字化变电站的主要特征和关键技术

介绍了目前数字化变电站的技术基础,较完整地分析了数字化变电站的主要技术特征,介绍了非常规传感器的稳定性、网络通信的可靠性、IED设备之间的互操作性、数据的同步传输和信息安全性等实现数字化变电站的关键技术,总结了建设数字化变电站的技术和经济意义。     

浅析数字化变电站

基于IEC61850标准不断深入理解和实践运用,以及电力企业对高效低耗,信息共享,不同设备间互操作的渴求,数字化变电站正成为变电站技术发展最热门的课题。从数字化变电站的基本概念入手,根据实际案例,分析了数字化变电站发展的现状和今后可能的发展方向。     

智能变电站ICD模型文件数字签名设计及应用

分析了当前智能变电站工程建设中信息模型存在的问题,提出了智能变电站智能电子设备(IED)能力描述(ICD)模型保护的数字签名方案。首先,研究了基于CRC32校验码的模型文件文本保护方法;其次,研究了模型特征信息数字签名的保护方法,重点阐述了ICD模型特征信息定义、特征信息抽取及文本化处理、数字签名信息设计等内容;最后,研究了数字签名验证功能。开发了对应的系统功能软件,部署应用于智能变电站工程建设中。     

基于IEC61850的IED数据建模研究与实现

根据IEC61850标准对智能电子设备的数据建模方法和原则进行了阐述,并结合实际的保护装置建立了IED的数据对象模型.此外,为实现具有不同通信协议体系的IED之间的互操作性设计了基于网关的可行性方案.通过网关的代理作用实现系统集成,也为当前变电站自动化系统的无缝通信提供了依据.     

IEC61850的配置方法探讨和IED配置器的实现

采用IEC61850协议是新一代数字变电站的自动化系统的核心技术之一,变电站自动化系统及其智能电子装置IED的配置在IEC61850协议中占有很重要的地位。首先在研究IEC61850标准和结合变电站自动化系统的工程实际的基础上,提出了一种变电站自动化系统的配置方法。然后,又介绍了作者研究的IED配置器的设计与实现,分别介绍了IED配置器的功能、信息模型和软件结构。     

一种用于表达变电站模型的CIM/E扩充方案

变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础。IEC 61850对变电站模型的描述全面、详细,但处理效率不高,且在调度环节得不到应用。通用信息模型（common information model,CIM）对变电站模型的描述则较为简约,且CIM/XML处理效率不高。CIM/E克服了CIM/XML效率上的问题,但模型不够全面。从一次设备模型、二次设备模型、通信模型、控制模型、采集模型、保护模型6个方面对CIM/E规范进行了全面扩充,使之如IEC 61850一般能够全面描述变电站模型,并通过原型系统进行了有效验证。这样扩充后的CIM/E模型有望成为变电站和调度端公用的模型描述方式。     

基于IEC 61850的IED数据结构设计

IEC 61850定义了抽象数据模型和服务模型,规定了到制造报文规范（MMS）等特定协议的映射方法。在智能电子设备（IED）具体实现过程中,数据结构的设计要兼顾IEC 61850的抽象模型和MMS的具体实现。讨论了4种数据结构设计模式,全面对比了这4种数据结构模式对IEC 61850服务模型的支持能力,指出综合一数据结构既符合现阶段的协议映射,又兼容未来的模型变化和协议映射的扩展。