数字化变电站GOOSE通讯应用

1 GOOSE的通讯机制 1．1 GOOSE的定义 GOOSE即面向通用对象的变电站事件。变电站通过GOOSE实现保护之间信息交换和监控间隔联闭锁功能,与保护系统统一建模、统一组网,共享统一的信息平台,提高二次系统的安全性、可靠性;IEC61850的应用,节省了规约转换设备,取消了前置等中间通信环节,减少运行、检修、维护工作量,节省重复的二次设备以达到降低成本的目的。     

分析数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案

随着国民经济的发展,变电站建设应社会发展的需要而日益壮大起来。将网络信息技术引入到变电站几点保护系统当中,使电力系统在运营的过程中,实现了网络传输的安全可靠性。面向通用变电站事件(GOOSE)的需求,对于其采取了一次接线形式,并根据继电保护配置的特点,对于虚拟局域网、优先级以及多播报文过滤配置了合理性方案。本文针对数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案进行探讨。     

分阶段实现数字化变电站系统的工程方案

IEC 61850标准解决了不同厂家智能电子设备（IED）间的互操作问题,符合IEC 61850标准的数字化变电站则简化了变电站一次设备和二次设备的设计,但过程层和间隔层的通信技术及智能化一次设备尚不成熟。文中列举并分析了数字化变电站实施所面临的若干问题,针对现阶段的实际情况,提出分阶段实现数字化变电站系统的工程方案,以及过程层网络系统通信方案。     

基于数字化变电站过程层的分布式母线保护的研制

结合IEC 61850协议特征、数字化变电站过程层的通信特点及母线保护的特殊要求等提出了基于数字化变电站过程层的分布式母线保护实现方案,并分析了分布式母线保护所涉及的关键问题之一同步采样控制方法,评述了分布式母线保护的通信模式.     

数字化变电站过程总线通信关键技术研究

过程总线通信是数字化变电站区别于现有变电站自动化系统的一个重要方面.介绍了过程总线这一新概念提出的主要前提条件,并针对过程总线通信的实现,分析了采样值报文传输所遵循的不同标准、采样同步、跳闸命令实时和可靠传输等关键问题.     

基于GMRP的变电站发布/订阅通信模型设计

针对变电站通信的实时性要求,基于组播注册协议(GARP multicast registration protocol,GMRP)设计了适用于电力系统的发布/订阅(publish/subscribe,P/S)通信模型,描述了模型中各模块的功能,并结合IEC 61850标准中面向通用对象的变电站事件(GOOSE)报文从系统配置、订阅和发布等方面对该模型的工作流程进行了详细阐述。结合实验数据对P/S模型的单播和广播方式进行了分析比较,指出基于GMRP的P/S通信模型不仅能满足变电站通信的网络时延要求,而且在系统数据流量大的情况下能增强实时性。     

基于IEC 61850协议的数字化变电站的优越性

对IEC 61850标准信息模型和通信协议及GOOSEN进行介绍,重点说明基于此协议的数字化变电站的优越性。     

基于IEC 61850标准的变电站二次系统精细化管理探讨

为了提高变电站二次系统的设计与管理水平,研究了基于IEC 61850标准的数字化变电站二次系统精细化管理模型.信息流与镜像逻辑节点、合理通信网络、保护实现方式等影响着系统的运行,成为精细化管理的对象.文中设计了相关数据库,对信息流、虚拟输入/输出量、网络拓扑连接、虚拟局域网(VLAN)与多播组、镜像节点等进行信息管理.以某实际变电站为例进行了系统与网络的规划设计,对多种功能应用进行分析,提出了实现精细化管理的建议,是对变电站二次系统设计的有益补充与完善.     

基于IEC61850的备自投在数字化变电站中的实现

数字化变电站的关键特性之一是二次设备网络化。传统的备白投装置需要与多个间隔的二次设备通过电缆交换信息,二次接线繁琐,不适应数字化变电站的要求。这里介绍了备自投逻辑,并提出了基于IEC61850的备自投方案。利用GOOSE传输机制,可以将备自投装置与各间隔的信息交互,通过网络完成,省却了大量屏间连线。该方案已经在数字化变电站—广州110kV三江变电站中投入运行。     

GOOSE报文记录器在数字化变电站中的应用

通过分析数字化变电站的面向通用对象的变电站事（generic object oriented substation event,GOOSE）报文信息数据流,提出了应用通信报文录波器实现GOOSE报文数据记录、再现的功能,精确分清不同设备间的数据交换动作。以110kV三江数字化变电站为例,介绍了GOOSE报文记录装置的工作原理,模拟试验结果表明该装置能反映GOOSE通信状况,但仍存在个别报文事件时间未随实际事件变化的情况。     

基于GOOSE的变电站在线式五防系统的实现

介绍了一种基于面向对象的通用变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)技术的变电站在线式五防系统。首先分析了传统微机五防所存在的缺点,接着介绍GOOSE技术的基本情况,并对变电站在线式五防系统进行了全面概述,然后详细分析了本系统具体各模块的实现方式包括监控后台、测控屏柜、智能操作箱及锁具的实现,最后针对本系统在运行当中可能出现的各种异常情况提出了处理建议。主要阐述该在线式五防系统如何设计和实现,能方便的解决传统微机五防的缺点,在今后变电站的五防系统建设中具有良好的应用前景。     

基于站控层GOOSE的站域控制实现方案

提出并实现了基于站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)的站域控制系统。该系统由间隔层装置、监控子系统和站域控制子系统3部分构成,实现了智能变电站内的备用电源自动投入(简称备自投)、过负荷联切、过负荷闭锁等站域控制功能,并利用已有的双冗余站控层网络传输GOOSE报文,有效提高了站域控制动作的实时性,可替代现已使用的各种备自投、过负荷联切等装置和系统,已在多个智能变电站中得到应用。     

智能变电站继电保护GOOSE网络跳闸探讨

现有智能变电站继电保护大多数采用"直采直跳"的模式,但存在装置光口和光缆敷设过多、配置复杂、维护困难等不足。分析了通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文传输延时,结果表明网络传输延时占比较小,与网跳相比,直跳并没有优势。分析了GOOSE网跳安全性,提出间隔交换机或检修虚拟局域网(VLAN)可以提高检修扩建情况下的安全性。针对二次设备提出了网跳关键技术及验证测试方案,提出了继电保护应用网络跳闸的网络方案和约束条件。     

在线服务在IEC 61850通信配置中的应用探讨

报告和通用面向对象变电站事件(GOOSE)是IEC 61850提供的两个常用的重要功能。现有工程中采用静态配置的方法来分配报告控制块、获取GOOSE订阅信息,这种方法在IEC 61850标准之外附加约束规定,并且经常会导致信息的不一致性。文中实现了服务器访问点与客户端的关联,提出报告控制块的使能和占有规则,依据这些规则来动态分配报告控制块,并且利用IEC61850的获取目录服务、获取数据定义服务、读GOOSE控制块属性值等在线服务来动态获取GOOSE订阅信息。采用动态方式分配报告控制块和获取GOOSE订阅信息,有利于提高IEC61850标准的互操作性及其推广应用,也能更好地体现IEC 61850标准面向动态服务的特点。     

IEC 61850快速报文传输服务在VxWorks中的实现

采样值和通用面向对象的变电站事件(GOOSE)报文是IEC 61850标准中实时性要求最高的2种通信服务(以下简称为快速报文传输服务)。不同于VxWorks默认采用的传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)协议栈,快速报文传输服务要求直接由应用/表示层映射到数据链路层。针对这一问题,在分析快速报文传输服务的抽象通信服务接口(ACSI)和特定通信服务映射(SCSM)的基础上,在VxWorks中设计了实现快速报文传输服务的快速通信接口、应用任务与函数,继而提出了快速报文传输服务的实时处理方法,最后组建了测试环境对GOOSE报文的实现及其实时性进行了测试。     

数字化故障录波器试验方法研究

智能电网的发展对故障录波器提出了新要求,为此参考DL/T 663—1999标准,总结了基于IEC 61850的数字化故障录波器的性能特点。依据数字化变电站整体系统试验过程中对数字化故障录波器的考核要求,对故障录波器的试验方法进行研究。针对数字化故障录波器性能测试搭建测试系统,结合相关标准和检测经验总结录波器全面测试的项...     

数字化变电站GOOSE链路状态监测方法探讨

研究数字化变电站面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文传输及通信状态判断机制,提出应用二维表解决GOOSE通信链路监测手段匮乏、不够直观等问题的方法,实现数字化变电站保护、测控、故障录波器、智能汇控柜等装置的GOOSE通信链路可视化监测。阐述了实际220 kV数字化变电站工程中的应用方案,为站内智能电子设备通信状态监测提供有效技术手段。     

基于GOOSE的配电自动化系统的研究

为解决多个配电终端配合完成复杂功能的通信问题,提出利用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)实现配电网通信的方法。深入研究GOOSE传输机制、GOOSE服务的映射和GOOSE数据帧的结构,并提供基于GOOSE的馈线自动化实例。通过在网络仿真技术软件(optimal network engineering tools,OPNET)中建立的数据通信网络平台模型,对配电网的网络延时进行仿真,并与传统通信机制进行对比,验证GOOSE通信机制的优越性。     

变电站GOOSE报文在IED中的实时处理

报文的通信延迟包括传输延迟和处理延迟2部分。IEC61850标准将面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文直接映射到数据链路层,能有效减少传输延迟。文中对GOOSE报文在变电站智能电子设备（IED）中的处理延迟进行了研究。分析了前后台方式的嵌入式系统在变电站IED中处理实时报文方面的不足,提出在IED中采用具有强实时内核的操作系统,并针对IED中实时报文和非实时报文混合处理环境需求,在RTAI实时操作系统上设计了保障GOOSE报文处理实时性的方案。实验验证了该方案的有效性和实用性。该研究结果对于使用IEC61850的变电站IED过程总线通信设计具有参考意义。