与电子式互感器接口的合并单元通信模型设计

合并单元是电子式电流/电压互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分。在研究了IEC61850信息模型内涵的基础上,从分析合并单元的功能入手,构建了合并单元的信息模型。信息模型采用结构化的描述方法将服务器分为逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性4个层次。研究了基于发布/订户传输机制的采样值传输模型的实现方法,提出发布/订户通信机制是一个或多个数据源向多个接收者(订户)发送数据的最佳选择。分析了为互操作提供基础性支持的目录和数据定义服务。     

智能变电站二次设备网络通信的仿真研究

基于WinPcap模拟了智能变电站二次设备的通信过程。实现了IEC61850采样值报文和GOOSE报文的捕获和发送功能,为开发基于IEC 61850标准的智能变电站继电保护仿真培训系统创造了条件。     

基于IEC 61850的合并单元与二次设备通信研究

介绍了电子式互感器合并单元的(MU)的通信特点。依据变电站通信网路和系统协议IEC 61850标准,对规约中规定的就遵循IEC 61850-9-1标准设计的电子式互感器合并单元与间隔层二次设备之间的以太网通信进行了详细分析。研制样机的测试结果验证了设计的正确性。     

嵌入式高可靠性通信管理机的设计

描述一种基于嵌入式技术、无风扇、无硬盘、高可靠性通信管理机的硬件系统和软件设计。使用高性能、低功耗的硬件平台,操作系统选择裁减的Linux,通过合理的分层分布软件设计达到长期稳定运行的要求。国内正在对IEC61850体系进行研究和应用,该系统也提供对它的支持。     

基于ARM的电子式互感器合并单元的设计

遵循国际电工委员会标准IEC61850-9-1和IEC60044-8的合并单元(Merging Unit)是电子式电流/电压互感器的重要组成部分.合并单元包括三个功能模块:同步功能模块、接收和处理多通道信号模块、通讯功能模块.本文通过对合并单元功能的简要分析,提出了一种基于ARM微控制器的合并单元实现新方法.该设计基于ARM嵌入式硬件平台,采用μC/OS-Ⅱ为实时操作系统,利用以太网控制器CS8900实现网络接口数据的传输.本文所介绍的合并单元的设计,符合IEC6185和IEC60044-8标准,可用于电子式互感器数字化的输出,具有工程实用价值.     

基于高性能FPGA的合并单元设计与实现

介绍了在合并单元功能实现中FPGA高实时性、高精度、高可靠性的应用,重点介绍了采用FPGA实现合并单元点对点SV报文收发的方法,通过FPGA实现合并单元时间同步及守时的原理及方法。在点对点SV报文收发过程中,FPGA控制DM9000C,将接收到的SV报文放在FIFO中缓存,并通过内部定时器对接收的报文打时标,在SV报文接收的间隙,FPGA配合CPU精确地控制SV报文的发送时间,保证其离散性控制在100 ns以内。在对时状态下,通过FPGA解析B码和和1588对时信息,保持合并单元的时间同步,并采用跟随算法记录秒脉冲时间间隔。在丢失外部同步信号时,FPGA时间同步模块无缝切换到守时状态,并能在长时间内保证合并单元的守时精度。     

智能变电站合并单元技术规范修订解读

以国家电网公司《智能变电站合并单元技术规范》修订为契机,对合并单元工程化应用中存在的问题进行了调研,对其工程应用中存在的性能指标和应用功能等问题进行了分类讨论,重点针对工程应用中合并单元传输规约、电压并列和切换逻辑、对时信号丢失后的再同步机制,以及计量等关键技术问题进行了分析。同时,也针对当前存在的问题进行了论述,给出了明确的解决方案,能够为合并单元的推广应用和智能变电站的发展建设提供指导和参考。     

合并单元的一种高效低成本实用设计方案

合并单元是电子式互感器与间隔层设备接口的重要组成部分,本文针对合并单元提出了一种高效率、低成本的实现方法,具有较高的实用价值。文章着重阐述了硬件设计方案,并给出了软件流程图,最后对合并单元传输采样值传输规范IEC61850-9-1和9-2进行了简单的比较,为工程实际应用提供一定的参考。     

基于WinPcap的智能变电站继电保护测试关键技术研究

基于IEC61850标准进行智能变电站继电保护测试系统关键技术研究,对IEC61850标准进行深入解读,并使用WinPcap工具实现了过程层与间隔层之间的通信功能。同时,还实现了保护动作行为模拟,为变电站工作人员保护测试工作提供了一种新颖而直观的方式,并提供综合分析功能:故障波形特征量计算(序量计算,功率方向分析,阻抗分析)和谐波分析。经PSCAD/EMTDC仿真算例测试,系统计算精准、功能齐全,对IEC61850标准的理解正确,为继电保护测试工作提供了一个便捷的平台,具有广阔的应用前景。     

基于RTDS的合并单元性能测试研究

随着智能电网建设的不断推进,电子式互感器等基于IEC 61850标准的数字化变电站设备开始广泛应用,作为电子式互感器重要部件的合并单元的性能需要试验验证。笔者介绍了基于IEC 61850标准的RTDS测试系统,模拟了几种典型故障工况及数据接收处理网络,对合并单元进行了一致性测试及模拟量采集精度测试,是对合并单元进行性能测试的一种新颖的测试方法。     

基于IEC61850过程层总线合并单元的研究

针对当前合并单元的研究现状,对基于IEC61850-9-2标准的过程层总线的合并单元进行了探讨。阐述了过程层总线合并单元的通信服务功能,设计了其内部模块及数据结构,讨论了采样频率、交流采样以及开关状态量的接入问题,并设计了基于IEC61850-9-2标准的过程层总线合并单元的总体结构。     

合并单元数字输出接口的研究与设计

数字化变电站中电子互感器与二次设备的接口依靠合并单元实现,数字量输出接口是合并单元开发的关键点,也是产品检测时的重要项目.本文分析了电子互感器标准和IEC61850-9标准中对数字量输出的要求,并给出合并单元数字量输出帧的实现方案.在此基础上,本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)技术的接口设计方案,详细介绍了硬件和软件设计的方法.试验结果表明,该方案可以很好地应用于合并单元的数字输出.     

数字化变电站中实现电压电流同步的合并单元

基于对合并单元的本质功能就在于实现电压电流信号同步的认识,对合并单元原定义给出了新的阐释,梳理了合并单元的标准,并按照更好实现采样数据同步的误差要求,讨论了目前规定使用的三种站级同步信号,根据模块化思想分析了其电压电流同步功能的实现过程,介绍了现有的合并单元硬件实现方案,最后给出了合并单元发展趋势等的看法。     

基于IEC 61850-9-2的合并单元研究

合并单元是一次电压/电流互感器设备与二次保护测控单元的关键接口,是变电站过程层数据数字化、共享化的核心单元.介绍了基于IEC 61850-9-2及UCAIug IEC61850-9-2LE的合并单元设计思路,讨论了合并单元的采样值组帧方法及其互操作问题,给出了合并单元的数据建模、时钟同步以及采样值传输的实现方法.对基于IEC61850-9-2LE的合并单元样机测试,实验数据表明该样机各项参数令人满意.     

基于可信计算方法的变电站自动化远程通信设计

通过对安全功能执行点定位的分析,证明把安全功能执行点定位在智能电子设备(IED)符合IEC TC57无缝通信体系.针对这种安全需求,将可信计算组织(TCG)推出的可信计算方法引入变电站自动化中,在IED中种植可信平台模块(TPM)并建立信任链,采用远程过程调用(RPC)技术将信任关系扩展到远端,设计了一种安全远程通信平台,而报文的安全由公钥基础设施(PKI)或对称加密技术来保证.在此基础上,针对变电站远程控制的安全需求,结合变电站自动化控制操作的动作序列,设计了变电站自动化远程控制的安全通信体系.该设计能与IEC 61850,TCG等相关的最新国际标准保持一致,相关的密码算法遵循国家密码管理局的商用密码管理条例.     

基于VxWorks的数字化变电站保护监控装置软件设计

介绍了新型微机保护监控装王的系统结构,提出了基于嵌入式实时操作系统(RTOS)VxWorks的微机保护装置软件设计方法,详细分析了装置功能的划分,在此基础上设计实时任务,阐述了各任务的执行流程和相互关系,说明了任务之间的通信方式.最后介绍了IEC61850在微机保护装置上的移植和实现.实践表明该软件系统较好地满足了微机保护监控装置的性能要求.     

模拟RTU软件的设计和实现

对测试环境和测试装置的模拟在研发、测试中有着重要作用.目前,厂站自动化系统基于网络的、开放式的、分层分布式的结构特征以及未来数字化变电站建设的发展趋势,使得研发一种通用模拟装置成为可能.文中介绍了一种通用模拟系统--SimRTU系统,阐述了系统的设计和实现,以及其所具有的通用、便携、易于升级和可裁减的特征.     

设计模式在通信规约转换软件中的应用

传统的通信规约转换软件基于结构化软件设计方法,具有扩展性差和难以理解的缺点,为此提出了基于设计模式的软件设计方法。介绍了设计模式的基本概念和使用方法,通过对不同的电力通信规约转换的研究,找到了一种适合快速开发电力通信规约转换软件的设计模式,并在实际开发中进行了验证。软件运行结果表明,设计模式在面向对象的软件设计和开发中可以有效地提高直观性和扩展性。