智能配电网信息建模与应用技术进展
深入介绍了CIM(公共信息模型)与IEC61850标准在配电网应用中的技术进展,详细阐述了模型协调机制、模型映射方法、基于IEC61850与CIM的即插即用技术实现路径,以及CIM向CPS(信息物理系统)演进的技术方向。
智能变电站高效运维工具
智能变电站的二次回路呈现出的新的特征,原有直接可观、相互解耦、具体的二次接线将由不直接可见、相互高度耦合、抽象的网络数据流代替,并通过IEC61850-6中定义的变电站配置描述(SCL) 语言将全站所有的配置信息描述在系统配置描述(SCD) 文件中。由于传统硬电缆的二次回路不复存在,导致传统基于设备和回路的一系列设计、施工、运行、维护、检修等方面的做法和工具都不再适用,由各ICD汇总形成的全站SCD文件代替设计图纸成为调试、运维及改扩建的直接依据。SCD文件俗称变电站配置描述文件,它包含了整个变电站所有设备模型及工程配置信息,描述了所有IED的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构,以及信号联系信息,是变电站设备运行、日常运维、工程管理依赖的重要数据,是全站统一的数据源。 智能变电站技术决定了智能变电站的运维过程高度依赖于SCD文件。在变电站调试后期、运维检修、改扩建涉及SCD文件的修改和升级时,由于SCD文件存在不同应用类型信息耦合和设备间二次虚回路复杂关系配置等原因,很难界定SCD文件修改后的影响范围,客观上造成了“牵- -发而动全身”的现象。在调试阶段,SCD 文件哪怕只是修改局部信息往往造成重新全部调试,调试工作反复进行。改扩建阶段,由于新增或改建间隔,SCD文件必然要更改,由于改动风险不好确定,往往通过扩大停电范围或全站停电来调试和确认功能的正确性,才能投运。同时变电站日常运维管理中,由于SCD模型过于专业且不同业务配置信息混合在- .起,变电站运维管理或专业管理人员无法快速理解并找到所关注业务的信息,模型维护和管控只能依赖设备厂家或系统集成商进行,不利于变电站检修管理、专业管理和监督等工作。 为此,当对智能变电站进行改扩建以及运维检修时,需要进一步探讨高度集成的SCD文件的分解措施,提供隔离间隔配置信息改动影响范围的手段,降低SCD 文件应用的复杂度,针对SCD文件的变更影响的范围进行分析,能够更好的做好防护措施,同时减少不必要的大面积的停电和反复的调试工作。
面向新型配电系统的网络安全脆弱性评估
随着新型配电系统建设的不断推进,新型配电系统的信息化和智能化程度越来越高,配电网信息物理系统面临网络攻击的安全风险增加。文章针对新型配电系统信息侧安全风险及安全漏洞无法定量评估的问题,提出一种跨空间的风险量化评估方法。首先建立新型配电系统网络风险评估模型,采用改进的基于穆迪图的层次分析法(Moody's diagram based analytic hierarchy process,MSDM-AHP)构建权重矩阵解决传统层次分析法指标权重不准确的问题,采用逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)对节点的脆弱性因子进行量化并计算攻击目标的攻击概率。最后,依据IEC61850标准建立了新型配电系统子站信息模型,并基于此模型验证了所提方法的有效性与准确性。
通信技术在保护控制中的应用发展与思考
基于包交换通信易扩展、易配置,是保护控制通信发展的趋势,但须根据不同业务整体规划。新兴通信技术能为保护控制的发展创造条件,同时也许考虑新技术应用的合理性。即使站内通信要取代MMS也不意味要取代IEC61850,仍要以61850模型及服务为基础。合理优化保护装置建模,避免使用GGIO.关注保护装置信息模型的应用,充分应用模型语义,减少保护app的配置工作量
面向配电物联网的配电终端一体化建模
针对当前基于IEC61850的配电终端信息模型对配电物联网的描述和覆盖能力的欠缺,以及未考虑面向终端微应用的开发,存在功能灵活扩展不足等问题,提出一种面向配电物联网的配电终端一体化信息模型。该模型融合扩展了IEC61850、CIM和物模型,采用扁平化模型层次结构和基于本体的模型抽象方法,建立物、数据、设备和服务4个顶层本体。所建模型适用于云主站与终端之间设备的信息模型交互,以及大规模接入场景下的配电终端即插即用,有助于降低终端微应用间信息交互管理的复杂度,以及配电终端功能一体化的实现,能够全力支撑当前配电终端的数字化转型。
ZHTS系统智能一体化电源系统
将站用交流电源系统、直流操作电源系统、UPS/INV系统、通信电源系统组合为一体,共享直流操作电源蓄电池组并统一监控的成套电源系统; 通过一体化监控将站用电源各子系统通信网络化,实现站用电源信息共享。一体化监控通过以太网接口(IEC61850规约),可以方便地接入数字化变电站系统,满足系统全参数的在线监测功能需求,同时也保留了RS232/485接口,能实现MODBUS等标准协议通信,可广泛用于各类变电站。
基于光纤技术的发电机保护工程设计及应用
智能电网是全球电力行业的新话题,不同的国家都在以自己的方式研究和实践智能电网,随着光纤技术的发展,当前国内基于光纤技术的电子式互感器在数字化变电站中广泛应用,并取得重大进展,IEC61850正在从变电站走向整个电力行业自动化领域,相关技术越来越成熟,它克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重、易饱和等缺点,为光纤技术在发电机保护进一步发展和应用创造了条件。基于光纤技术的数字化电厂的发展可以降低发电成本、提高电能质量、减少设备故障率,最终实现电厂的安全运行和节能增效。基于上述情况,本项目针对基于光纤技术的光学电流互感器的数字化发电机保护关键技术进行了深入的研究,并开展光纤回路的功能定义、接线技术、标识等方面设计及应用。 本项目创新点有:1)提出基于光学电流互感器的多种多重差动保护方案,提高了内部故障主保护整体性能,是光学电流互感器在发电机组上的首次应用。2)设计并研制了发电机专用光学电流互感器,克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重、易饱和等缺点,适用于发电机恶劣运行环境。3)基于介质黏带减振的光学互感器抗振动技术,从而实现了对传感光纤的振动缓冲,提高了传感环的抗振动能力。4)集成式光纤测温精度补偿技术,在温度循环试验中比差变化小于0.15%,角差变化小于1分,均远优于国标。5)新型光纤接线技术,解决光缆分理、接入等问题,实现光纤的在线维护。本项目成果从根本上解决了发电机继电保护技术现存的请多问题,是国内外唯一基于光纤技术应用光学互感器的发电机保护,它在主保护性能、变频相量算法精度等方面均优于常规发电机保护。与国内外现有光学互感器相比,项目研制的发电机专用光学互感器安装灵活、电流线性测县范围更广、具有更好的振动和温度特性。本项目成果,获得专利授权4项,发表论文2篇,成果鉴定报告1项。
EcoStruxure™ PACiS保护自动化控制集成系统
PACiS 是施耐德电气专门为电力自动化设计的新一代的电力自动化解决方案。它可以用于电力系统中的变电站,也可为工业及基础设施中各种各样的变电站、发电厂及可能遇到的负荷减载提供统一的优化方案。PACiS系统实现高度标准化,平稳地过渡到新的通讯标准,比如基于以太网的TCP/IP和IEC61850。PACiS提供了统一的网络架构,支持多种规约连接已有设备,整套系统可以完全集成至远控系统中。其基本结构是将一系列IED(智能电气设备)通过传统规约连接至远方终端单元或PC机。典型的主/从式结构应用于简单的配电变电站、风力发电站或输电变电站间隔(如馈线)。其整体结构采用以太网为基础连接各个结构部件、操作员界面和IED。