IEC61850 GOOSE实时通信的实现方法

通用面向对象的变电站事件(GOOSE)服务模型主要用于数字化变电站自动化功能的分布式实现.通过深入分析IEC61850标准针对GOOSE通信实时性所作的规定,提出了在发送端、交换机和接收端全方位实现GOOSE报文传输实时性的方法.在交换机根据虚拟局域网(VLAN)和报文优先级提高GOOSE报文的传输实时性,在接收端根据任务优先级提高GOOSE报文处理实时性.提出了G00SE报文发送端多优先级发送队列的方法,在网卡驱动中根据报文优先级设计不同的待发送队列,优先发送高优先级的报文,从而解决了发送端GOOSE报文的延迟性和不确定性问题.     

基于OPNET的数字化变电站继电保护通信网络仿真研究

以500 kV变电站的过程层网络为例,研究3/2接线方式下数字化变电站内的保护和控制设备的通信网络的实时性.简要介绍了OPNET modeler仿真软件.根据数字化变电站不同间隔中的合并单元、控制设备、保护之间的联系,建立OPNET网络仿真模型.根据一次接线形式和继电保护配置特点,划分多个虚拟局域网(VLAN),仿真比较划分VLAN前后的网络吞吐量和GOOSE报文的时延.通过仿真验证了使用虚拟局域网技术可以有效提高通信网络实时性能的正确性.     

基于EPOCHS平台的监控网与GOOSE网合一的网络仿真分析

通用面向对象的变电站事件(GOOSE)是IEC 61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。针对监控网与GOOSE网合一的网络结构,运用电力通信同步仿真平台(EPOCHS)进行通信网络动态仿真。通过对GOOSE及采样值(SAV)实时性的仿真分析,其结果为报文优先级、网络带宽及组网的创新拓展提供了依据。     

基于虚拟局域网的变电站综合数据流分析与通信网络仿真

根据IEC61850标准,归纳分析了数字化变电站内的各种典型数据流,运用明确的数学模型对其进行了详细描述,最终得出各类报文的数据包生成图。以IEC 61850-5规定的D2-1典型变电站为例,对其中存在的各种数据流及其流量大小进行了详细说明;利用OPNET仿真软件,应用优先级标签技术,对基于虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)的集成型变电站综合通信网络进行了仿真分析,进一步研究了变电站通信网络中VLAN的配置方法和原则,对有无VLAN的星型网络进行了对比研究。结果表明,VLAN技术可以较好地解决变电站中的网络资源竞争以及部分安全性问题。     

基于IEC 61850过程总线的分布式母线保护研究

IEC 61850标准中所定义的过程总线为变电站各种分布式功能的实现提供了新的途径。本文分析了过程总线技术,重点介绍了SAV报文和GOOSE报文的两种多播发送机制,并提出了一种基于IEC 61850过程总线的分布式母线保护方案,该方案利用MAC多播地址、虚拟局域网和优先级等网络技术,可充分实现数据共享。利用OPNET Modeler网络仿真软件对该方案的通信系统进行了仿真分析,结果表明:采用多播技术可有效减少网络负载,SAV报文和GOOSE报文的时延要求均能满足。文末对可靠性问题进行了探讨,IEC 61850过程总线对变电站保护和自动化的影响还值得进一步深入的研究。     

智能变电站继电保护应对网络风暴的策略探讨

对变电站主要通信服务分类研究,根据服务要求和报文特点,通过变电站虚拟局域网的架构设计防范网络风暴的发生。采用通信报文的流量控制和报文过滤技术减少风暴出现后对运行保护的影响。以纵联差动保护为例,变电站网络风暴检测系统验证了采用上述措施后在注入不同风暴流量下,SV和GOOSE报文服务可不受影响。     

基于OPNET的数字化变电站继电保护通信网络仿真研究

以500 kV变电站的过程层网络为例,研究3/2接线方式下数字化变电站内的保护和控制设备的通信网络的实时性。简要介绍了OPNET modeler仿真软件。根据数字化变电站不同间隔中的合并单元、控制设备、保护之间的联系,建立OPNET网络仿真模型。根据一次接线形式和继电保护配置特点,划分多个虚拟局域网（VLAN）,仿真比较划分VLAN前后的网络吞吐量和GOOSE报文的时延。通过仿真验证了使用虚拟局域网技术可以有效提高通信网络实时性能的正确性。     

基于虚拟局域网的智能变电站通信网络实时性仿真

利用动态建模技术对IEC 61850-5中D2-1型变电站层次化建模。应用准确的数学模型对变电站内智能电子设备间传输的综合数据流进行全面时域建模。在基于端口的虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)划分基础上,运用优先级标签技术划分站内数据流传输优先级,分别对星型,环形拓扑结构变电站自动系统进行有无VLAN的跨间隔,跨层研究。OPNET仿真结果表明,采用星型,环形组网与VLAN技术,可以有效改善变电站通信网络实时性,较好地抑制广播信息泛滥问题。     

智能变电站中SMV网和GOOSE网共网可能性探讨

简述目前智能变电站的常用网络架构,分析采样值(sampled measured value,SMV)网和面向对象的变电站通用事件(generic object oriented substation event,GOOSE)网共网所面临的网络设备和智能设备的处理能力、数据实时性和网络可靠性、网络故障情况下对变电站的影响等技术问题.在此基础上对SMV网和GOOSE网共网进行可行性探讨,对所分析的问题逐一提出解决方法,最终得出了基于报文优先级控制、交换机端口数量限制、虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和GARP组播注册协议(GARP multicast registration protocol,GMRP)分类流量控制等应用的SMV网和GOOSE网共网解决方案.并且搭建试验台对SMV网GOOSE网共网和分网方案进行了对比试验和分析,其结果具有参考价值.     

变电站过程层报文分网传输性能的仿真分析

基于IEC61850标准的变电站过程层网络是一次设备与二次设备间的信息交换桥梁,承载着各种智能电子设备IED(intelligent electric device)交换数据的实时传输任务。针对目前智能变电站采样值SMV(sampled measured value)与面向对象的变电站通用事件GOOSE(generic object oriented substation event)报文的分网传输结构,利用OPNET仿真平台建立过程层网络以及IED设备的仿真节点模型和网络模型,研究分网传输报文方式下的网络性能及其影响因素。仿真结果表明,采用100 Mbps带宽的以太网和虚拟局域网VLAN技术实现SMV和GOOSE报文分网传输时,实时性较好且时延抖动小,适于现阶段智能变电站的工程实际。     

变电站信息网络传输仿真研究

为考察变电站各种信息在通信网络中的传输性能,建立了完整的变电站信息网络传输模型,包括相应业务类型的信息源建模和数据传输通道建模。同时介绍了一种新型的网络仿真工具OPNET,并采用该软件对典型变电站信息的网络传输进行了实例仿真。     

基于虚拟现实技术的变电站仿真培训系统

介绍了虚拟变电站仿真培训系统的结构及虚拟变电站的建模方法,采用虚拟现实建模语言建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,将基于MATLAB的电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

分布交互式仿真技术在变电站仿真中的应用

随着计算机技术的飞速发展,分布式仿真技术已广泛应用于各个领域。为了进一步提高仿真应用的可重用性和仿真效率,该结合电力系统仿真技术的进展,提出了基于ＨＬＡ规范的新一代变电站仿真器ＲＴＩ的Ｃｏｒｂａ实现方案。在分布式仿真应用的具体实现中充分利用了Ｃｏｒｂａ的分布式面向对象计算体系结构,创建出不同的对象以完成所有权管理、声明管理、时间管理、数据更新管理,具体的仿真应用只需通过统一的接口和其他的仿真应用     

变电站通信网络性能的仿真研究

变电站通信网络性能是影响变电站自动化功能的重要因素,变电站自动化对通信网络的要求主要有两个方面,一是可靠性,二是速度。章以竞争性网络ＬｏｎＷｏｒｋｓ为例,对变电站通信网络的随机性行为进行了分析,建立了通信网络的仿真模型。在通过与实测数据对比验证了模型的正确性之后,利用仿真模型对变电站通信网络的性能进行了研究,从而为选择合适的网络参数,更好地发挥通信网络的舆能力,提高变电站自动化的性能和可靠性提价     

上海500kV变电站三维仿真培训系统开发

阐述了上海500kV变电站三维仿真培训系统的软硬件结构及网络部署方案,重点介绍了该系统采用的分布式仿真通信中间件(adaptive communication environment,ACE)技术。ACE是该仿真培训系统实现分布式应用的基础,为仿真应用软件提供了透明、高效的运行管理通信环境。该系统全面仿真了上海500kV电网输变电运行的主要环节,实现了500kV变电站三维仿真培训,可以正确反映变电站、综合自动化系统和电网的相互作用、相互影响,在二次设备仿真技术、通信方式实现、培训效果等方面有较大改进。现场运行表明该系统在远程网络通信中采用的ACE技术可以减少网络通信流量,可用于电力企业网远程培训。     

基于Web的变电站培训仿真器

随着计算机网络技术和仿真技术的飞速发展,对电力系统的变电站仿真提出了更高要求。通过Internet进行变电站操作人员的培训,不失为一种快速和经济的解决方法,提出了一种基于Java和CORBA的3层仿真体系结构,各个仿真模块之间的通信遵循CORBA所规定的定义,比较好地解决了仿真器在Internet上运行时所需的程序支撑和时间推进等问题,仿真器具有开放性,实时性,可扩展性,可重用性,分析了在Internet上的“信号流”传输技术和多线程编程应该注意的问题。     

新一代智能变电站波分复用无源光通信网络性能研究

针对智能变电站通信系统中出现的网络时间同步、传输时延以及抖动较大的问题,对智能变电站通信网络复用方式进行了研究,提出了波分复用网络架构模式。新一代智能变电站波分复用无源光通信网络架构基于无源光网络和虚拟的点对点双向传输链路,采用业务隔离等技术,保证整个网络的稳定和可靠。通过仿真得到波分复用无源光网络的通信业务的性能指标并加以分析,证实了变电站业务对通信网络的要求均能够通过波分复用通信网络实现,该通信网络可用于变电站通信网。     

基于IEC 61850的智能配电通信网络仿真平台设计

可靠性、实时性、双向性是智能配电网通信系统必须满足的要求。在当前智能配电网通信系统分析的基础上,基于最新的IEC 61850标准,对智能配电网业务流量以及通信需求进行建模。在开源的多协议网络仿真软件 OMNeT++平台上建立了智能配电网通信网络仿真模型。仿真研究了在加入大量的分布式能源以及电动汽车等数据流量业务的背景下,过程层IED和站控层配电子站之间的通信交互过程,对比分析了在不同带宽、不同业务流量背景下IED和配电子站进行信息交互过程的传输时延。     

虚拟现实在变电站仿真培训系统中的应用

采用虚拟现实建模语言(VRML)建立了虚拟变电站,通过Java实现了它与变电站仿真培训系统间的通信和交互控制。所设计的虚拟变电站仿真培训系统能三维显示、实时交互、动态仿真且经济高效、容易掌握。     

基于EMS的电网一体化仿真培训系统

电网的迅速发展对电力生产人员提出越来越高的要求,但是,传统的电网调度员培训仿真系统（DTS）与变电站运行人员培训仿真系统（OTS）是孤立运行的,不能对电网、变电站运行人员进行全过程、全方位训练。考虑到能量管理系统（EMS）日趋完善,为此,专门设计了一种基于EMS全模型的电网一体化仿真培训系统,可仿真整个电网或区域电网进行演习和操作,实现信息共享,具有较好的培训效果。