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智能变电站过程层网络报文传输时间计算及抖动抑制方法

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电力自动化设备 2018年第6期38卷 131-137页

作者：佟为明高吉星金显吉李中伟哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

过程层网络是智能变电站的重要组成部分,其实时性对智能变电站的安全可靠运行具有重要意义,而报文传输时间是实时性的主要指标。在介绍过程层网络结构及通信业务的基础上,提出了一种报文传输时间计算方法,分析了报文长度、数据率等因素... 详细信息

过程层网络是智能变电站的重要组成部分,其实时性对智能变电站的安全可靠运行具有重要意义,而报文传输时间是实时性的主要指标。在介绍过程层网络结构及通信业务的基础上,提出了一种报文传输时间计算方法,分析了报文长度、数据率等因素对过程层网络中报文传输时间的影响并进行了仿真验证。针对因竞争而造成的采样值(SV)报文传输时间抖动问题,提出了一种通过控制报文发送时序与转发条件来抑制SV报文传输时间抖动的方法,给出了该方法的实现思路,仿真表明该方法可以在确保报文实时性的同时,有效地抑制SV报文传输时间的抖动。

关键词：智能变电站过程层网络报文实时性报文传输时间

基于信息物理融合的智能变电站过程层网络异常流量检测

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电力系统自动化 2019年第14期43卷 173-181页

作者：张嘉誉章坚民杨才明李勇李康毅王玺坚杭州电子科技大学自动化学院浙江省杭州市310018 国网绍兴供电公司浙江省绍兴市312000

智能变电站过程层网络中存在的随机报文与突发报文,伴随可能的信息设备物理故障以及入侵病毒拒绝服务攻击等导致的异常流量,使得基于简单阈值的检测方法无法适用.基于信息物理融合的广义信源及基于网络演算法的通信网络流量计算模型,提... 详细信息

智能变电站过程层网络中存在的随机报文与突发报文,伴随可能的信息设备物理故障以及入侵病毒拒绝服务攻击等导致的异常流量,使得基于简单阈值的检测方法无法适用.基于信息物理融合的广义信源及基于网络演算法的通信网络流量计算模型,提出了一种基于信息物理融合和差分序列方差的新型智能变电站过程层网络异常流量检测方法.首先,基于差分序列方差的异常检测方法和流程,提出了变电站过程层流量异常隶属函数以及基于信息物理融合的参数确定方法.其次,为增加异常检测的可靠性,提出了考虑智能变电站过程层报文特点的一种攻击条件阈值以及阈值计算方法.最后,对T1-1型变电站网络进行仿真,验证了所提方法不仅能够对过程层中存在的随机和突发通用面向对象变电站事件报文进行识别,也可识别拒绝服务攻击.

关键词：智能变电站过程层网络异常流量检测信息物理融合差分序列方差

基于贪心流量调度的智能变电站过程层网络拓扑高可用无缝冗余配置方法

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电力系统保护与控制 2020年第3期48卷 106-112页

作者：黎其浩岳杨蒋京辰张颖钟加勇国网重庆市电力公司建设分公司重庆401121 重庆市送变电工程有限公司重庆400039 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401121

泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网... 详细信息

泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网络内循环产生额外流量与额外传输延时,存在信息传输实时性差的缺点。因此,提出基于贪心流量优化算法的过程层网络拓扑高冗余无缝配置方法。首先,在分析采用HSR技术的智能变电站过程层网络工作原理的技术上,提出两种高可用性无缝冗余配置方案:交叉(Cross-Links,CLs)方案与四连通环(Four-Connected Rings,FCRs)方案。其次,为避免过程层网络在流量汇聚时易产生拥塞导致传输时效性变差,提出基于贪心算法的流量调度策略。最后,基于Opnet的变电站仿真算例表明,与传统网络拓扑配置方案相比,所提方案的数据平均传输跳数与传统拓扑方案比下降50%,而采用贪心算法的过程层网络流量调度策略在数据拥塞时的传输延时、丢包率和吞吐量衰退服务分别降低32.7%,63.5%和33.3%。因此,所提方案能够显著提升智能变电站过程层网络性能。

关键词：智能变电站过程层网络无缝冗余拓扑配置流量调度贪心算法

智能变电站过程层网络信息流潮流模型与计算方法

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电网技术 2013年第9期37卷 2602-2607页

作者：王海柱张延旭蔡泽祥何瑞文张弛华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东工业大学自动化学院广东省广州市510006 广东省电力调度中心广东省广州市510600

信息流是体现智能变电站过程层网络运行方式及其性能的重要载体,文中提出了过程层网络信息流的潮流计算模型。首先构建了涵盖过程层网络拓扑信息的物理网络模型,并结合报文广播域的划分建立了能够反映节点间逻辑连接关系的逻辑网络模型... 详细信息

信息流是体现智能变电站过程层网络运行方式及其性能的重要载体,文中提出了过程层网络信息流的潮流计算模型。首先构建了涵盖过程层网络拓扑信息的物理网络模型,并结合报文广播域的划分建立了能够反映节点间逻辑连接关系的逻辑网络模型,然后从各信息源发包行为的不同出发,建立了节点模型。进一步地,给出了信息流潮流模型,并将信息流潮流计算分为稳态流量、极限流量、特定应用场景流量以及网络异常流量4类,满足了对过程层网络不同运行方式进行分析的需求。最后给出了2个过程层网络信息流潮流计算的典型算例,并通过OPNET仿真和网络分析仪2种手段对算例结果进行了验证,表明了所提模型和方法的有效性。

关键词：智能变电站过程层网络信息流潮流计算运行方式

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智能变电站过程层网络监控方法

电力系统自动化 2018年第11期42卷 151-156页

作者：罗凌璐彭奇王德辉李超沈健南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

针对智能变电站过程层网络难以直接监控以及无法实现故障定位的问题,分析了过程层网络通信虚链路和物理链路映射关系问题,提出了一种基于过程层交换机的过程层网络动态监控方法。该方法将过程层交换机作为过程层网络运行状态的数据采集... 详细信息

针对智能变电站过程层网络难以直接监控以及无法实现故障定位的问题,分析了过程层网络通信虚链路和物理链路映射关系问题,提出了一种基于过程层交换机的过程层网络动态监控方法。该方法将过程层交换机作为过程层网络运行状态的数据采集和监控单元,网络分析仪作为辅助分析工具,通过动态学习过程层网络拓扑、建立链路映射关系以及基于虚链路的流量统计列表,最终实现故障定位和过程层网络状态监控。实验表明该方法简单可行。

关键词：智能变电站过程层网络交换机拓扑学习链路映射关系动态监控

智能变电站过程层网络流量管理方式研究与应用

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电力系统保护与控制 2012年第23期40卷 87-92页

作者：刘明慧赵晓东司梦胡绍谦杨贵周旭峰南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102 华北电力大学北京102206

为了保证智能变电站过程层网络工作的稳定性和可靠性,必须对网络流量进行管理。简述了智能变电站过程层网络的特点,介绍了常用组播报文流量管理方式,并比较了各种管理方式的差别,提出了静态组播管理是适合现阶段过程层网络应用的管理方... 详细信息

为了保证智能变电站过程层网络工作的稳定性和可靠性,必须对网络流量进行管理。简述了智能变电站过程层网络的特点,介绍了常用组播报文流量管理方式,并比较了各种管理方式的差别,提出了静态组播管理是适合现阶段过程层网络应用的管理方式。同时,边缘端口输入流量限制可以防止网络风暴引起的灾难性故障。因此,采用静态组播管理和边缘端口输入流量限制相结合的方式对过程层网络流量进行管理,符合现阶段智能变电站发展水平和应用需求,并以现场应用实例证明了该结论的可行性和有效性。

关键词：智能变电站过程层网络静态组播管理端口流量限制 GMRP VLAN

变电站过程层网络特定通信服务映射(SCSM)及其对实时性的影响分析

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电力系统保护与控制 2012年第21期40卷 96-101,124页

作者：陈志光张延旭曾耿晖王海柱邱建蔡泽祥广东省电力调度中心广东广州510600 华南理工大学电力学院广东广州510640

为定量研究变电站过程层网络是否能满足继电保护等应用的高实时性要求,分析了IEC61850所定义的过程层网络特定通信服务映射(SCSM)的概念及具体映射方式。基于OPNET仿真软件对过程层网络SCSM进行了建模,模型包含了SCSM中物理层和数据链... 详细信息

为定量研究变电站过程层网络是否能满足继电保护等应用的高实时性要求,分析了IEC61850所定义的过程层网络特定通信服务映射(SCSM)的概念及具体映射方式。基于OPNET仿真软件对过程层网络SCSM进行了建模,模型包含了SCSM中物理层和数据链路层的全部协议以及部分应用层协议,能够完整描述关键报文的通信行为,为定量分析变电站过程层网络实时性提供了一个有效的工具。针对影响智能变电站SV和GOOSE这两种关键报文实时性的主要因素,结合一中型变电站模型,应用含过程层SCSM模型的OPNET软件进行了实时性仿真,论证了采用SCSM能够满足过程层网络关键报文的实时性要求。

关键词：过程层网络 OPNET 特定通信服务映射继电保护实时性

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不同过程层网络结构的保护系统可靠性分析

电力系统保护与控制 2013年第18期41卷 142-148页

作者：张智锐肖繁焦邵麟董文秀王峰张哲尹项根广东省电力调度中心继电保护部广东广州510600 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

数字化变电站过程层存在多种形式的网络结构,研究不同网络结构下继电保护系统的可靠性对过程层网络结构的选择和工程应用具有重要意义。根据数字化变电站继电保护系统的构成特点,提出了一种保护系统可靠性分析方法。该方法将保护系统划... 详细信息

数字化变电站过程层存在多种形式的网络结构,研究不同网络结构下继电保护系统的可靠性对过程层网络结构的选择和工程应用具有重要意义。根据数字化变电站继电保护系统的构成特点,提出了一种保护系统可靠性分析方法。该方法将保护系统划分为采样子系统和跳闸子系统,分别建立其故障树模型。综合考虑设备故障和修复过程,利用故障树和蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真相结合的求解方法计算保护系统可靠性。最后应用所提出的分析方法,对不同网络结构下保护系统的可靠性进行了评估,通过对元件概率重要度分析,给出了影响保护系统可靠性的主要元件。

关键词：数字化变电站过程层网络继电保护系统可靠性模型可靠性算法

一起智能变电站保护装置过程层网络交叉隐患分析及改进措施

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电气时代 2023年第11期 96-97,109页

作者：杨绍鹏胡长国广东电网有限责任公司佛山供电局

过程层网络是智能变电站的重要基础,直接关系到全站数据的采集与断路器控制的可靠性,智能变电站现场大量使用光纤,要求现场对光纤两侧使用的一致性。分析了一起因光纤两侧使用不一致引起的过程层网络交叉隐患,并提出了使用一种基于自同... 详细信息

过程层网络是智能变电站的重要基础,直接关系到全站数据的采集与断路器控制的可靠性,智能变电站现场大量使用光纤,要求现场对光纤两侧使用的一致性。分析了一起因光纤两侧使用不一致引起的过程层网络交叉隐患,并提出了使用一种基于自同步编码光纤对芯装置的验收方法,提高了验收效率,保证了过程层网络结构的准确性。

关键词：智能变电站过程层网络断路器控制验收方法保护装置可靠性光纤数据的采集