数字化变电站继电保护系统过程总线结构研究

1、 数字化变电站继电保护系统过程总线结构研究 作者： 作者单位： 杨丽， 赵建国， Peter A Crossley， 陈大超， YANG Li， ZHAO Jianguo， Peter A Crossley， CHEN Dachao 杨丽,Peter A Crossley,YANG Li,Peter A Crossley(山东大学,电气工程学院,山东,济南 ,250061;曼彻斯特大学,电气与电子工程学院,曼彻斯特,M60,10D,英国， 赵建国,ZHAO Jianguo(山东大学,电气工程学院,山东,济南,250061， 陈大超,CHEN Dachao(曼彻斯特大学 ,电气与电子工程学院,曼

2、彻斯特,M60,10D,英国 电力自动化设备 ELECTRIC POWER AUTOMATION EQUIPMENT 2010，30(8 0次 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 被引用次数： 参考文献(14条 1.IEC IEC 61850,Communication networks and systems in substations 2005 2.曾庆禹.李国龙 变电站集成技术的发展一-现代紧凑型变电站 2002(8 3.曾庆禹 变电站自动化技术的未来发展(二-集成自动化、寿命周期成本 2000(20 4.吴在军.胡敏强 基于IEC 61850标准的变电站自动化系统研究 2003(10

3、5.任雁铭.秦立军.杨奇逊 IEC61850 通信协议体系介绍和分析 2000(8 6.沈国荣.黄健 2000 年国际大电网会议系列报道-通信技术是变电站自动化的关键 2001(5 7.HOSSENLOPP L.CHHATREFOU D.THOLOMIER D Process bus:experience and impact on future system architectures 2008 8.ANDERSSON L.BRCNNER C.ENGLER F Substation automation based on IEC 61850 with new process-close te

4、chnologies 2003 9.ANDERSSON L.BRAND K.BRUNNER C Reliability investigations for SA communication architectures based on IEC61850 2004 10.SIDHU T S.YUJIE Y IED modelling for IEC61850 based substation automation system performance simulation 2006 11.SCHUMACHER M Process bus communication in high voltag

5、e substations based on IEC61850 2007 12.APOSTOLOV A IT application in power system engineering 2006 13.FERREIRA L R C Reliability assessment of integrated protection and control systems 1999 14.BILINTON R.ALLAN R N Reliability evaluation of engineering systems-concepts and techniques 1992 相似文献(10条 1

6、.期刊论文 王志勇.郑海.杨卫星.WANG Zhi-yong.ZHENG Hai.YANG Wei-xing 基于IEC61850标准的500 kV兰溪数字化 变电站建设 -电力建设2009,30(10 介绍了500 kV兰溪变电站基于IEC61850标准的设计方案,讨论了数字化变电站的优势,通过兰溪数字化变电站建设验证了基于IEC61850标准的数字化变电 站具有高可靠性、易维护性、可扩展性的特点,可减少全寿命周期内的变电站建设总体成本. 2.学位论文 李慧 基于IEC61850标准的数字化变电站研究 2008 论文对基于IEC61850标准的数字化变电站的建设方案进行分析和研究。在已有数字

7、化变电站相关理论基础上，结合本人对数字化变电站的研究和工作经 验，提出先进可靠的数字化变电站建设方案。 (1在充分总结数字化变电站相关理论和技术的基础上，初步形成数字化变电站的整体模型，提出了数字化变电站的特征和需要实现的功能。 (2对变电站三层网络进行技术分析，针对一个常规的220kV变电站，提出了过程总线和变电站总线的组网原则，并按照提出的组网原则构建数字化变电站的 通信网络结构。 (3对构建数字化变电站的主要产品和关键技术进行调研基础上，提出了数字化变电站的主要设备配置原则和选择方案，形成了先进、可靠的数字化变电站 建设方案。 (4对国内某些进行试点研究的数字化变电站建设方案进行总结和归

8、纳，运用前面的研究成果，探讨在现有技术条件下建设数字化变电站需要采取的一些过 渡方案和技术措施，并进一步讨论在目前大量常规一次设备和现有综合自动化系统存在的情况下，如何实现与这些设备的兼容，使本文提出的数字化变电站 建设方案更具有实用性和可操作性。 3.期刊论文 吴琴芳.陈恳.Wu Qinfang.Chen Ken IEC61850与数字化变电站的应用研究 -电气技术2009(2 文章介绍了IEC61850的各个组成部分和功能,并分析了IEC61850的特征及其局限性.同时描述了数字化变电站的概念和数字化变电站的优势.重点提出了基 于IEC61850的完全数字化变电站的系统方案,并从兼顾有利于

9、电网建设和促进科技进步的立场,就现阶段变电站自动化系统的IEC61850数字化升级改造方式进 行了探讨. 4.期刊论文 陈浩敏.梁杰.陈伟浩.Chen Haomin.Liang Jie.Chen Weihao 基于IEC61850的备自投在数字化变电站中的 实现 -广东输电与变电技术2009,11(4 数字化变电换信息,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一广州110kV三江变电站中投入运行. 5.期刊论文

10、贺元康.吕艳萍 光电式互感器及其在IEC61850标准数字化变电站中的应用 -陕西电力2008,36(7 说明了基于Faraday磁光效应的光电式电流互感器(OCT和基于Pockels效应的光电式电压互感器(OPT的基本原理、结构、分类.介绍了国内光电式互感器 和数字化变电站的发展状况,进一步分析了光电式互感器在数字化变电站应用中的突出优点,并例举了光电式互感器在实际应用中存在的一些技术难题. 6.期刊论文 王勇.何光宇.梅生伟.WANG Yong.HE Guangyu.MEI Shengwei 基于IEC61850的数字化变电站互操作试验 电力自动化设备2009,29(2 针对IEC6185

11、0标准建立了一套验证互操作的平台,对某220 kV数字化变电站进行了互操作试验.介绍了互操作试验的基本原则,主要是对基于IEC61850标准 应用层面进行互操作.对过程层与间隔层、间隔层之间及间隔层与变电站层之间的通信进行了互操作试验,列出了互操作试验的方案表.以国内2家保护生产设 备厂的产品做了互操作试验(常规四遥、过程层与间隔层通信、保护装置互操作等试验,测试结果表明.试验设备多数功能已能正确实现互操作. 7.期刊论文 陈宏.喻子易.陈健.周宗行 IEC61850与数字化变电站改造方式探讨 -湖北电力2007,31(6 文章从兼顾有利于电网建设和促进科技进步的立场,就现阶段变电站自动化系统

12、的IEC61850数字化升级改造方式进行了探讨. 8.学位论文 张大涛 基于IEC61850标准的数字化变电站通信技术研究 2009 IEC61850标准是目前关于变电站通信网络和系统的最新国际标准，代表了变电站自动化系统的最新发展方向，其特点是：使用面向对象技术（Object Oriented）定义了一个变电站自动化系统的抽象模型，规定了各个IDE之间如何通信，而具体对象模型的构建和IED通信的实施则是映射到特定的应用层协议 （如：制造报文规范MMS）。 本文简要介绍了变电站自动化系统标准IEC61850的产生背景和主要内容组成，阐述了该标准的主要技术特点：网络分层、面向对象的数据对象统一建

13、模 、数据自描述、抽象通信服务映射和采用XML的配置技术等。分析了IEC61850对逻辑节点、通信信息片、事件时间、传输时间、报文的类型和性能级的定义。 并指出了变电站自动化系统中报文的性能要求，IED同步标准及电力系统有关参量的指标等。从功能的建模过程，数据的建模，通信服务的映射，变电站自动 化系统工程与一致性测试这四个方面概括了IEC61850标准的实现过程。 针对IEC61850系统配置工具的开发，本文探讨了如何应用XML技术对SCL文件进行生成，解析和验证。介绍开发的关键技术DOM，讨论了系统配置工具中的 四个具体的应用。 本文对基于IEC61850通信标准的服务器端数据库实现方式进行

14、了分析，应用了一种与现有设备兼容的方式：保留设备原有数据库和应用程序，将 IEC61850的实现作为原系统的一个可剪裁的任务，在这个任务中根据CID文件动态生成IEC61850数据库并实现与客户端的通信。由IEC61850配置工具生成一个 配置文件，实现原有数据库和IEC61850数据库相关数据的映射，然后根据映射文件实现两个数据库的双向刷新。本文实现了服务器兼有转换器的功能，即对 不支持IEC61850的智能设备给出了三种接入方式，并对三种接入方式进行了比较。为了体现标准的优越性并且满足现有电力系统运行的要求，本文简要讨论 了以下几个方面：变电站SCADA应用，对时间精度有高要求的信息的交换

15、，与过程层的信息交换，自动配置。并给出了相应的解决方案。 本文提出的系统配置工具及IEC61850服务器端实现方式，尽可能保证了原有系统的稳定性，同时具有良好的扩展性。实践证明，这种方式是完全可行的 ，对开发基于IEC61850的新产品以及在现有产品上实现IEC61850标准具有较强的借鉴意义。 9.期刊论文 李应利 基于IEC61850的数字化变电站技术 -中国科技纵横2010(8 电子行业的数字化技术飞速发展,工商界的许多领域都正在进行数字化革新.可以预计,随着技术的发展,每套设备、每个插座和开关甚至每盏白炽灯都将 具有设置、监测以及控制功能.为了管理众多器件并且使这些器件互相通信,需要一种新型的通信模式.这种通信模式以变电站IEC61850通信网络和系统作为标 准.随着IEC61850标准的不断推广,变电站技术也得到迅速发展.基于LEC61850的数字化变电站逐渐得到