數(shù)字化變電站過程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和報(bào)文分析研究報(bào)告(已修改)
2025-06-21 12:54 本頁面
【正文】 XX 省電力公司科技項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 項(xiàng)目名稱： 數(shù)字化 變電站過程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和報(bào)文分析研究 申請(qǐng)單位： 起止時(shí)間： 20xx年 8月至 20xx年 12 月 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 ： 通信地址： 郵政編碼： 聯(lián)系電話： 傳 真： 申請(qǐng)日期： 1 一、 目的和意義 1． 項(xiàng)目背景 隨著新型互感器技術(shù)、 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)、智能斷路器技術(shù)、 工業(yè)以太網(wǎng) 通信技術(shù)的 在 變電站 中的應(yīng)用，為變電站新 技術(shù) 的 研究和應(yīng)用 提供了廣闊的前景 。 具有上述特征的 數(shù)字化 變電站 在近年來得到了較快的發(fā)展。數(shù)字化變電站以智能化的一次設(shè)備為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集的數(shù)字化；以網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備為架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)處理 、 傳輸 及控制 的數(shù)字化 ； 以 IEC61850 協(xié)議 通信標(biāo)準(zhǔn) ，實(shí)現(xiàn)了 站內(nèi)設(shè)備統(tǒng)一建模， 為設(shè)備間信息共享及互操作提供了保證。 數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng) 設(shè)備 按功能分為： 站控層、間隔層、過程層。二次設(shè)備 分別組成站控層網(wǎng)絡(luò)、過程層 SV 網(wǎng)絡(luò)，過程層 GOOSE 網(wǎng)絡(luò) ， 站內(nèi)信息傳輸依賴網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn)， 通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)資源的共享 。 近年來，國內(nèi)許多電力公司、科研院所、自動(dòng)化廠家密切跟蹤數(shù)字化變電站技術(shù) 的最新發(fā)展，開展了大量的相關(guān)研究及工程應(yīng)用工作。 國內(nèi)數(shù)字化變電站的技術(shù)應(yīng)用 在變電站技術(shù)改造和新建上均有涉及 ， IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的研究與應(yīng)用，及完整意義上的數(shù)字化 經(jīng)歷了 兩個(gè) 主要 階段 ： 第一階段： 變電站技術(shù)應(yīng)用主要集中在、電子式互感器的應(yīng)用。 第二階段： 變電站的 技術(shù)應(yīng)用涉及數(shù)字化變電站的幾大技術(shù) 方面 ， 整站具有完整的過程層通訊網(wǎng)絡(luò)。 目前，過程層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)采樣值的傳輸、變化值的傳輸功能 ，即：將保護(hù)測控所需的電壓、電流信號(hào)由合并單元傳給保護(hù)測控設(shè)備； 將開關(guān)的狀態(tài)及主變等相關(guān)信號(hào)由（開關(guān)）智能單元傳給保護(hù) 測控設(shè)備，同時(shí)智 能單元接受保護(hù)測控設(shè)備的跳合閘、遙控操作命令。 由于信號(hào)類型、傳輸方式的差別，采用的是分網(wǎng)傳輸 ，過程層 SV 網(wǎng)絡(luò)、過程層 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)分開傳輸 。 數(shù)字化變電站 將傳統(tǒng)的信號(hào)依賴電纜傳輸模擬電平信號(hào)改為以光纜傳輸數(shù)字信號(hào)，信號(hào)的傳輸方式發(fā)生了根本改變 。 這一變化對(duì)運(yùn)行前信號(hào)的調(diào)試、運(yùn)行中信號(hào)的監(jiān)測、及檢修中信號(hào)的檢查核對(duì)都產(chǎn)生了非常大的影響。 由于數(shù)字化變電站的迅速發(fā)展，變電站站控層、間隔層以及過程層的通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)文已經(jīng)成為變電站智能設(shè)備間信息交互和共享的主要方式。智能設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)的健康狀況將直接影響整個(gè)數(shù)字化變電站的 通信，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的發(fā)送端、接收端及通信網(wǎng)絡(luò)異?；蚬收暇赡軐?dǎo)致電力系統(tǒng)重大事故，因此需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行有效的監(jiān)視、記錄和診斷，提前發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)和故障設(shè)備，預(yù)防電力系統(tǒng)事故的發(fā)生。 2 當(dāng)電力系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)，不僅需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)原始報(bào)文進(jìn)行記錄，還需要將網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行解析，還原為對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備故障波形以及二次設(shè)備動(dòng)作行為的記錄，便于事故發(fā)生后進(jìn)行分析和快速查找故障原因。 隨著數(shù)字化變電站的深入研究，國家電網(wǎng)公司又提出了智能變電站建設(shè)思想，進(jìn)一步形成了《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》 Q/GDW 38320xx、《智能變電 站 繼電保護(hù)技術(shù) 規(guī)范》 Q/GDW 44120xx、《變電站 智能 化改造技術(shù) 規(guī)范》 Q/GDW Z 41420xx，將數(shù)字化變電站上升到智能變電站的高度， 并 規(guī)范了國內(nèi) 變電站 技術(shù)研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用 的方向 。 在 《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》 中“系統(tǒng)功能要求”節(jié)對(duì)變電站“網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析”的監(jiān)測、記錄分析功能、部分做了較明確的闡述： 可配置獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站各種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的實(shí)時(shí)監(jiān)視、捕捉、存儲(chǔ)、分析和 統(tǒng)計(jì) 功能。 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)宜具備變電站網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的在線監(jiān)視和狀態(tài)評(píng)估功能。 本項(xiàng)目基于 “網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析”的功 能實(shí)現(xiàn)要求， 提出了相關(guān)的研究內(nèi)容。 2． 項(xiàng)目意義 本項(xiàng)目 在 深入分析過程層網(wǎng)絡(luò)傳輸 設(shè)備 特點(diǎn) 、報(bào)文內(nèi)容、協(xié)議特點(diǎn)基礎(chǔ)上 ，通過對(duì)智能變電站內(nèi)過程層實(shí)時(shí)報(bào)文的監(jiān)測、記錄分析，可以查找出運(yùn)行中的設(shè)備是否存在缺陷、網(wǎng)絡(luò)通訊是否存在異常。 1）根據(jù)實(shí)時(shí)的監(jiān)測，給出相關(guān)的告警 發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊中的報(bào)文是否存在漏包、錯(cuò)包、重包等影響保護(hù)測控裝置計(jì)算處理的相關(guān)報(bào)文信息，并在出現(xiàn)異常后實(shí)時(shí)分析，并發(fā)出相關(guān)的報(bào)警； 根據(jù)實(shí)時(shí)的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常，根據(jù)某個(gè)設(shè)備是否一直發(fā)送出錯(cuò)的報(bào)文判別其是否存在異常，給出相關(guān)的告警。 根據(jù)實(shí) 時(shí)的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊的異常，根據(jù)報(bào)文的間斷、報(bào)文的錯(cuò)誤、遺漏發(fā)現(xiàn)某個(gè)通訊端口的通訊是否異常。 2）根據(jù)離線的報(bào)文分析，給出相關(guān)的處理 保護(hù)動(dòng)作過程分析： 根據(jù)歷史記錄中的故障量信息，分析整個(gè)的故障過程，為保護(hù)動(dòng)作分析提供有力的支撐；根據(jù)記錄的 相關(guān) 保護(hù)跳閘報(bào)文， 分析 保護(hù)跳閘信號(hào)的動(dòng)作過程。 3 異常的過程分析：根據(jù)記錄異常的出現(xiàn)、異常的結(jié)束過程分析，為裝置工作中的異常及異常處理做出有力的支持。 3）根據(jù)報(bào)文的提示，為檢修維護(hù)服務(wù) 檢修人員在不熟悉數(shù)字式保護(hù)測控裝置、智能單元等設(shè)備的維護(hù)、報(bào)文分析時(shí)提供相 應(yīng)的幫助和技能培訓(xùn)，為設(shè)備檢修服務(wù)。 各自動(dòng)化設(shè)備廠家及電力公司主要關(guān)注于數(shù)字化技術(shù)在變電站的實(shí)現(xiàn)，在變電站的設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)方面，往往較少關(guān)注， 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析等設(shè)備的研制和
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