智能变电站故障录波与网络信息分析装置的一体化可行性分析
UK555智能化变电站故障录波及网络报文分析装置
耐碰撞
GB/T 14537-1993 严酷等级 1 级
系统性能
• 电气绝缘性能
系统性能
遵循标准 绝缘电压 绝缘电阻 冲击电压
GB/T 14598.3
＞ 60V 时 2000V ， 50Hz ≤60V时 500V，50Hz，1分钟
≥ 20 MΩ
＞ 60V 时 5000V ， 50Hz ＜60V时 1000V，50Hz
系统功能
系统功能
历史事件检索
可分别对暂态录波启动记录、稳态录波记录、网 络分析告警历史及原始记录报文文件以多种组合条 件进行检索，并下载对应文件。
系统功能
系统功能
离线报文分析
针对离线文件的综合统计，包含：总流量 统计、各类报文包数统计、错误包统计、异 常帧统计等；
针对具体装置报文进行全面综合分析；
频率变化率启动
差流越线启动
逆功率启动
过励磁启动 1.5S内电流变差
10%启动 开关量变位启动
电流突变启动 频率变化越高限启动 手动录波启动
电流越限启动 频率变化越低限启动 远方录波启动
负序电流越限启动 直流越限启动
系统功能
系统功能
网络健康状态监视及预警
实时监视网络健康状态，当网络流量发生突变及超过预定 流量上限时发出告警，并记录相应原始报文
UK-5505智能化变电站故障录波及网络报文分析装置， 既可以作为独立的网络分析装置，也可以作为独立的智能 化录波器应用于智能化变电站，同时也可以作为故障录波 网络分析一体化装置应用与智能化变电站。
概述
概述
UK-5505在线管理单元
UK-5505分析单元
UK-5505扩展单元
系统结构
系统结构
智能变电站网络分析与故障录波一体化系统设计与实现
智能变电站网络分析与故障录波一体化系统设计与实现摘要南京南瑞继保电气有限公司的研究人员何君、刘明慧等，在2018年第8期《电气技术》杂志上撰文，通过分析智能变电站网络分析装置和故障录波装置发展现状，提出了一种适用于网络分析和故障录波应用场景的一体化系统设计方案。
系统结构由管理单元和采集单元组成，文中阐述了系统信息采集方案和数据处理流程，并分别论述了管理单元和采集单元的软件实现方案，解释了管理单元和采集单元总体功能定义和各应用模块组成架构。
通过实例对比分析，指出了一体化设计的优势，总结了设计方案的实用性和有效性。
文献[13]提出管理单元和前置采集单元的一体化系统设计架构，系统内部使用站控层MMS网络通信。
文献[14]提出“分散采集+集中分析”的思想，同样基于管理单元和采集单元架构，采集单元负责采集网络报文，管理单元实时分析和记录。
上述文献基于单装置的设计不能满足不同规模数据流量和组网方式情况下网络报文数据的采集要求。
基于采集单元和管理单元的系统设计缺乏统一的技术标准，采集单元和管理单元功能定位不够合理，“分散采集+集中分析”对管理单元实时性能要求较高，未充分发挥采集单元的作用，采集单元和管理单元采用站内MMS网络通信不适应现行标准和规范对于网络分析记录装置的要求。
本文基于“分散采集分析+集中配置展示”思路，提出一种新的网络报文分析和故障录波一体化系统设计，系统由多（单）台套采集单元和一台管理单元组成，采集单元实现报文实时采集分析和故障录波功能，管理单元负责系统配置及分析结果的展示。
1 系统设计本文设计的网分报文分析与故障录波一体化系统采其系统架构图如图1所示。
图1 系统架构为适应不同电压等级和不同组网方式智能变电站的报文采集需求，系统基于分散采集分析和集中展示的思路，采集单元完成报文采集、记录、分析以及故障录波功能，管理单元承担网络报文分析及故障录波后台功能。
采集单元通过高速采集口采集过程层网络、站控层网络和站内调度通信网络报文，广播报文或GOOSE、SV等组播报文直接将交换机转发范围内的某端口接入采集端口，MMS、104等单播报文需要在交换机上做镜像，然后将镜像端口接入采集端口。
智能变电站自动化系统一体化技术探讨
智能变电站自动化系统一体化技术探讨
智能变电站自动化系统一体化技术是指将变电站中的各个自动化设备、系统以及监控
装置进行整合和集成，构建一个智能化的变电站自动化系统。
该技术的引入可以大大提高
变电站的运行效率和安全性，并实现对变电站的远程监控和管理。
智能变电站自动化系统一体化技术可以将变电站中的各个自动化设备进行整合，实现
设备之间的信息共享和协同工作。
将变压器、断路器、隔离开关等设备与监控系统相连接，可以实时获取设备的运行状态和故障信息，提前预警并进行故障排查，提高设备的可靠性
和稳定性。
智能变电站自动化系统一体化技术可以实现对变电站的远程监控和管理。
通过将监控
系统与通信系统相连接，可以实现对变电站各个设备的远程监控和操作。
工作人员可以通
过远程监控系统实时了解变电站的运行状态，对异常情况进行远程处理，提高工作效率和
安全性。
还可以对变电站进行远程管理，对设备进行远程维护和升级，减少现场维护的人
员和时间成本。
智能变电站自动化系统一体化技术还可以通过数据采集和分析，提供更精确的运行数
据和运维指导。
通过对变电站中各个设备运行数据的采集和分析，可以提供更准确的参数
和状态判断，提高故障诊断和处理的准确性。
还可以通过对历史数据的统计和分析，提供
运维指导和优化方案，进一步提高变电站的运行效率和可靠性。
智能变电站一体化监控系统方案设计与分析
智能变电站一体化监控系统方案设计与分析摘要作为智能电网的主要组成结构之一，智能变电站可以实现智能电网的能量转换和自动控制。
其一体化监控系统高度集成并优化了自动化系统的多种功能。
本文就智能变电站一体化监控系统的方案设计和分析展开研究。
关键词智能变电站；一体化监控系统；设计与分析0引言变电站是电网处理发电、配电、输电和调度的环节的核心平台，变电站的智能化是实现电网智能化的必须步骤。
为了满足现代智能电网更高效和更可靠的运作性能要求，我们必须在智能变电站的建设中合理引进先进的自动化和信息化技术，科学配置各种资源，实现变电站智能监控系统的一体化。
目前我国变电站的智能化进度缓慢，很多智能变电站试点工程仅仅是实现了部分设备的智能化，对于单个设备的运行状态监测和检修展开了研究。
而对于整个智能变电站自动化系统的集成，则普遍存在子系统数目众多，且相互独立，集成度低，不能实现各自动化系统之间的资源共享和信息通讯，难以实现智能变电站监控系统的一体化。
本文依据有关建设规范，分析一体化监控系统结构组成和功能组成，对一体化监控系统的配置方案展开了研究。
1 一体化监控系统结构组成智能变电站的一体化监控系统是指在全站信息数字化、信息共享标准化和通信平台网络化的基础上，实现整个智能变电站信息的统一处理，集成运行监测和管理、自动控制、数据分析、智能预警和其他辅助功能与一体的监控系统。
一体化监控系统是智能变电站自动化系统的核心部分，是智能变电站生产、配电和调度系统以及各自动化设备的连接纽带，也是变电站实现整体自动化的关键组成部分。
智能变电站一体化监控系统通过直接采集智能设备的各种运转信息和整个电网的运行状态信息，并实时与其他监控系统和设备进行信息交换，实现变电站系统的动态监控。
智能变电站一体化监控系统由两个部分组成，分别是安全Ⅰ区和安全Ⅱ区。
位于安全Ⅰ区的监控主机的主要功能是实时采集智能变电站的各种设备的运行状态参数，以及电网整体运行状态信息，并对采集的信息数据进行综合分析和处理，然后将这些信息数据上传至系统服务器。
智能变电站信息一体化应用研究
智能变电站信息一体化应用研究【摘要】随着经济的不断发展，我国电网事业也在不断地发展着，而智能变电站的建设则早已成为电网事业发展的一个重要方向。
在智能变电站的建设过程中，信息、业务、电力这三方面的建设是非常重要的，通过这三者的一体化应用，不仅能够满足智能变电站的建设需求，还能满足电网的不断发展。
本文主要就变电站信息一体化应用进行分析，并为信息一体化提出几点合理的建议。
【关键词】智能；变电站；一体化；应用；研究社会的发展离不开对电力的需求，在人类的发展进程中，由于对自然资源的过分依赖和利用，导致自然资源和自然环境遭受到破坏，其中包括世界范围内出现能源危机、全球气候变暖等现象出现，从而对人类的发展带来非常严重的影响。
要改善这一情况，对能源的有效控制和利用是非常重要的，电力作为能源战略的重要组成部分，对电的可持续利用是目前人类走可持续发展的重要组成部分，在此趋势下，智能变电站的建立是大势所趋。
利用智能变电站，可以不断完善我国能源运用体系，有效解决能源运输的问题以及解决我国能源资源分布不平均的现状，还能有效推动社会经济的发展。
本文主要对智能变电站信息一体化方面进行研究，结合我国人们日常生活中对供电方面的需求，对智能变电站一体化提出几点合理的建议。
1.构建智能变电站信息一体化平台的作用与传统变电站中信息系统相比，智能变电站信息一体化系统避免了传统系统类型繁多的特点，从而有效避免了系统排列之间容易出现的弊端，如：各系统在进行信息处理的过程中容易出现传递重复，也较容易出现“信息孤岛”现象，这些弊端不仅让信息系统做了无用功，还造成了信息资源的浪费。
此外，由于在信息传递过程中存在漏洞，数据的准确性无法得到保证，从而严重影响着变电站的发展。
智能变电站在先进的科学技术带领下，不仅能够对信息进行一体化处理，通过构建一体化平台，不仅避免了多个系统工作，还能满足用户对信息的需求，下文主要对智能变电站信息一体化设计方案进行分析。
智能变电站信息一体化应用分析
２ ０ １ ３ 年３ ６ 期
科技 一向导
◇ 科技论坛◇
智能变 电站信息一体化应用分析
刘 军
（ 长治供电公司
山西
长治
０ ４ ６ ０ １ １ ）
【 摘 要】 电网事业和电力技 术的发展催 生 了智能变 电站 ， 智能 变电站是 坚强智能电 网的重要基础和 支撑 ， 是 电网运行数 据的采集源头和
１ ． 建设信 息一体化平 台的意义 系统 ． 而间隔层中 四个部 分所应用 的系统都 有所不 同． 因而有必要对 变 电站 中的信 息系统 主要包 括故障信息 系统 、 监控系统 、 数据采 其应用进行分析 。 集 系统等 ．但这些系统都是按 照特 定的不 同规 则进行建设 排列的 ， 因 ３ ． １ 测控保护 而在信息处理或采集方面 ．有些系统就会 出现重复交叉操作的现象 ． 智 能变 电站信息平 台中将测控与保护两种系统相结合 ． 通过应用 例如故 障信 息系统 中的故 障信息收集与数据 采集系统 的收集功能就 测控保 护一体化装置使变 电站 中的继 电保 护和测量控 制两种功能结 有交 叉 ． 相同的信息 由两个 系统来收集 ． 这样 不仅造成 了信 息系统应 合 ． 而这种功能的实现 主要是依靠 于装 置中双处理器结构 ． 测控功能 而另一个处理器则 负责保护功能 ． 两个处理器 用 的浪 费． 而且使得信息处理的效率下降。而同时各个系统之间 由于 由一个 处理器来负责 ． 在运作时不会相互产生干扰。同时 由于两个处理 信息共享较差 ． 而使得变 电站信息系统在运行过 程中容易出现信息孤 之 间相互独立工作 ． 岛． 因而有必要将这些 系统整合起来 ． 通 过信息平 台将 这些 系统之 间 器都 位于一个装置 内． 又能对两个处 理器进行 同步管理 ． 保证 了系统 的信 息进行联系 ． 这样既避 免了重复浪费 问题的出现 ． 又提高了信息 运行 的可靠性 和共享性 ３ ． ２监控五 防 处理效率 。 因此 ， 变 电站要想提高智能化建设水平 ， 推动信息一体化建 智能化信息平 台中的监控五防系统 ． 是将五防软件嵌人到智能监 设就应该加强对变 电站信息平台的建设 控系统 中． 同时还保 留了五防软件所具有 的电气连锁 回路功能 ． 在发 ２ ． 信息一体化设计 生故 障时指挥 中心能 够通过互联 网对 间隔层的监控 五防系统发 出指 ２ ． １ 设计原则 实现控 制层 、 过程层和 间隔层 的防误闭锁功能 ， 这样能够将 电气故 智 能变 电站信息化建设要符合 以下几点设计原则 ． 一是变 电站 的 令 ， 同时也避免 了故障设备对其他层设备 的影响 。在 信息化建设设计要注意推广应用最新变电站设计 技术 变 电站信息化 障范围控制 到最小 ． 变 电站中的闭锁触点都 是处在断开 的状态 下 ． 当指挥层 设计 人员在进行设计过程 中 ． 不仅要借鉴 以往变 电站建设 经验 ． 而且 正常运行时 ． 下达闭锁指令后 ． 五防程序将会启 动防误闭锁功能 ． 对 闭锁条件进行 要注意应用现代最新 的设计技术进行设计 ． 以使设计方案更加符合 时 若符合条件 则会 闭合闭锁触点 ， 若不符合条件则不会有所 动作 ， 代 发展要求 。 二是信息化设计要注意对信息技术以及一体化设备进行 判断 ． 创新 ， 以使 整个变 电站设计布局得到优化。 三是坚持规范 、 提高 、 巩固 、 这样也避免了工作人 员操作失误 的出现 ３ ． ３ 集 中故 障录波 完善等优化原则 ． 对变 电站信息设计 的标 准进行规 范 ． 对设计方案 的 智能信息平 台中的故障录波程 序不仅能够将 电网中 出现 的故 障 完整性进行 巩固 、 对智能 化水平进行提高 以及对总体一体化设计进行 信息进行收集集 中 ． 而且能够对故 障信息进行分层 处理 ． 根据 录波器 完善。 收集的故障波形数据对各类故 障进行分析 ，并对其进行故障测距 、 定 ２ ． ２ 设计方案 谐 波分 析等处理 ． 然后将 分层处理后 的故障数据通过 网关 端 智能化 变 电站信息 一体化 的设计 方案 主要 是基 于 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０技 值校验 、 而这种功能的实现有赖于信息平 术， 这一技术的发展为变 电站信息化设计提供 了优化 的可 能性 。在 智 口上传到控制层中进行进 一步处理 功能模 型以及统一 的通信 协议 使得 录波 能化信息平 台中 ． 其结 构主要分 为主机系统和下端 接 口网关 ， 其 中作 台中所有设备统一 的数据 、 为控制层 的主机系统主要负责对 下端系统 中收集上传的信息进 行分 器装置与其他设备之间实现了信息互通 ３ ． ４电能量采集 析． 并根据各类 信息的不 同性质进行优先级处理 。 同时 ， 平台的控制层 电能量采集功能主要用于电网用户 电量计 费结算方 面 ． 因而对其 则是按照 １ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 技术标准对汇总的信息进行统一 建模 ，并将 其通 智 能变 电站信息平 台中的 电能量采 过信息通道送往变电站的上级指挥 中心 ， 这样就实现 了变 电站与上级 准确度和结算效率有较高的要求 指挥 中心之间的信息实时互通 而控制层 中还有“ 后台演示” 这样一个 集装置主要是选用光电式的电能表进行 电量采集计算 ． 光 电式 电表能 部分 ．这部分 主要是 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０的运 行客 户端 ，能够将信 息平 台 中 够接受 光纤 传送的 电流 电压信号 ．较传统 电表在传送速度上 大大提 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０系统模型和服务进行直观展示 升． 同时其所具有的运算处理功能． 能够对传送信号进行高效运算处
故障录波及网络报文分析系统在智能化变电站的应用
故障录波及网络报文分析系统在智能化变电站的应用摘要：随着电力系统自动化技术的发展，大多数智能化变电站均分别配置了网络报文及故障录波装置，使其各自实现各自的功能。
基于此，本文提出了一种应用于智能化变电站的故障录波及网络报文分析系统UK5505，该系统将故障录波及网络报文分析进行了一体化整合，并利用该系统在某110KV的智能化变电站中的运行进行了工程实例分析。
关键词：智能化变电站；故障录波；网络报文；110KV变电站前言当今社会，人们的日常生活以及生产活动与电力系统均有着密不可分的关系，电力系统发生故障将会对人们的生活、生产活动带来极为不利的影响，并可能造成巨大的经济损失。
然而，引起电力系统故障的因素有很多种，对于运行维护人员来说，处理电力系统故障是一项极为复杂且重要的工作。
随着计算机、通讯、电子技术的发展，电力系统自动化也得到了高速发展。
自2008年全国开始数字化变电站试点，而如今智能化变电站获得大面积推广，在这个过程中，大多数智能化变电站均分别配置了网络报文及故障录波装置。
网络报文装置用于实时监控全站网络状态，进行报文接收、记录、存储（包括MMS通信网络、GOOSE通信网络和SV采样值网络的报文记录），并能自动或手动进行报文详细分析，直观地给出分析结果，同时提供高效的查询手段和统计功能及变电站网络冗余的历史报文记录数据、方便快捷的记录数据索引。
而故障录波装置则通过接收、过滤GOOSE通信网络和SV采样值网络的报文来完成对站内电流、电压、开关状态、异常、故障等信号的记录、存储，并能自动或手动进行故障录波分析，直观的给出分析结果，一般可分为稳态实时记录和故障记录。
然而，需要指出的是，自数字化变电站试点开始至今，大多数变电站的网络报文及故障录波装置都作为独立的2个装置进行设计、组屏。
但是，由于很多网络和报文异常带来的波形变化在波形中无法解释，且当网络故障或报文异常引起继电保护装置动作时，很难将网络报文数据和故障录波数据进行关联、综合分析。
浅析智能变电站设计配置一体化技术
浅析智能变电站设计配置一体化技术智能变电站的建造中，有待解决的问题有设计与配置的一致性、效率、设计的虚回路标准化、设计与维护对二次回路的信息共享、安全方面。
这就需要进行二次设计，其中需要一些数据和操作，还需要设计人员有相关方面的知识，这点非常重要。
交直流电源的系统是智能变电站重要的一部分，它可以使智能变电站进行安全顺利运行，是智能变电站发展的基础。
现在电力技术已经在飞速发展，智能变电站的地位也在上升，有很大的提升区间。
在智能变电站设计中故障录波装置与网络分析的装置是比较独立的设备，在设计中尽量不能出现问题，会影响整体的设计工作。
变电站的顺序控制是一种能机器自动完成工作的一种系统控制，减少了工作人员的工作量，但是要加大监视，不能出现故障。
当今，我国的智能变电站设计的发展已经走向了综合化，不再单一的发展，变成了全面发展，使其更智能化。
其中运用了很多物理原理和计算公式等，经过长时间的研究、计算，取得了完美的成果，还采取了实地研究的方法，经过一定的测试，来分析出智能变电站的最佳方案。
在智能变电站的创建过程中发现二次设计不足的地方，如：工具不齐全，工作人员的专业知识和技术方面都不具备齐全，影响了工作的进程，二次厂家的命名不符合规定，使其不标准化，违反了规定的制度。
还有设计与配置不相符的问题。
变电站的控制功能也称为顺序功能，这一个功能全程序自动化，人为的操作很少，监督方面的工作需要去加大力度去做，只需人工按键操作而已，对于维护工作也很重要，因为多家设备提供的方式是不同的，导致维修起来很困难。
监督方式采用智能监督、后台监督，也使工作有秩序的进行。
对于智能站一体化电源问题也要进行研究，如在安全运行中的电压设置等。
对于智能变电站的方案设计，要体现出一体化的特色，变电站的组织是非常繁琐的，最后要整理成有条理的方案，实施起来也要方便简明。
对智能变电站的相关法律规定也要明确、熟悉，合法的去进行方案的分析、研究、实施。
智能变电站的工作也和以前的方式不一样的，工作人员和设备的工作运行中是不能同时的，要实行分离的制度，保证环境的要求。
智能变电站自动化系统一体化技术探讨
智能变电站自动化系统一体化技术探讨智能变电站自动化系统是一种将数字化技术与实时数据采集技术和分布式控制技术相结合的综合应用系统。
智能变电站自动化系统具有集中控制、信息共享、自动化协调等特点，能够提高变电站的运行效率，提高电网的安全性和稳定性。
本文将探讨智能变电站自动化系统一体化技术的应用现状和趋势。
智能变电站自动化系统一体化技术是近年来电力行业快速发展和技术更新的必然产物，其应用现状主要体现在以下几个方面：1.信息化技术的广泛应用智能变电站自动化系统一体化技术的应用，离不开信息化技术的支持。
随着信息技术的广泛应用，在变电站自动化系统中，信息化技术已经广泛应用，如数据库技术、通信技术、数据建模和仿真技术等，同时，变电站自动化系统的控制设备和仪表也实现了数字化和信息化的集成。
2.智能控制和自适应控制技术的应用智能控制和自适应控制技术是智能变电站自动化系统一体化技术的核心，其应用主要表现在智能设备和智能算法的运用上，如灵活的控制策略，智能计算和预测技术，以及基于模型的协调控制和优化控制。
3.集中控制和信息共享的实现智能变电站自动化系统一体化技术通过数据采集和处理技术、网络和通信技术和控制技术实现了集中控制和信息共享，使得变电站信息化程度更高，易于维护和更新，同时可以将电力信息和控制命令快速传送到目标设备和操作人员。
智能变电站自动化系统一体化技术的提出和应用，可以带来许多好处，但是，在长期的发展过程中，也需要不断地适应趋势，不断完善和更新自己。
1.数据共享和互联互通未来，随着大数据和云计算技术的应用，智能变电站自动化系统也将实现更广泛的数据共享和互联互通。
如共享电力信息、众包和协同工作等。
2.智能化与自动化深度融合未来，智能变电站自动化系统将更注重智能化与自动化技术的深度融合，以提高变电站的运行效率和稳定性。
3.发展开放型系统和工业互联网未来，智能变电站自动化系统将发展向更加开放的系统，并不断地完善工业互联网的应用，实现多方信息共享和智能化协同。
智能变电站自动化系统一体化技术探讨
智能变电站自动化系统一体化技术探讨随着科技的不断发展，智能变电站自动化系统的一体化技术越来越受到人们的关注。
智能变电站自动化系统一体化技术是指在变电站建设和运行中，将不同的自动化设备、系统和软件整合到一个统一的平台中，实现资源共享、功能互补、数据交互和相互控制，从而提高变电站的运行效率、安全性和可靠性。
本文将从智能变电站自动化系统一体化技术的发展背景、技术特点、关键技术和应用前景等方面进行探讨。
一、发展背景随着能源行业的快速发展和电力系统的不断完善，传统的变电站自动化系统已经不能满足日益复杂的电力生产和供应需求。
智能变电站自动化系统一体化技术应运而生，其主要目的是将传统的分散式自动化系统整合为一个统一的平台，实现设备之间的信息共享和功能互补，从而提高系统的整体性能和效率。
随着信息技术和通信技术的飞速发展，智能变电站自动化系统一体化技术也得到了更好的支持和保障。
物联网技术、云计算技术、大数据技术等的普及和应用，为智能变电站自动化系统一体化技术的发展提供了强大的技术支持和保障。
二、技术特点智能变电站自动化系统一体化技术具有以下几个显著的技术特点：1. 整体性：智能变电站自动化系统一体化技术将传统的分散式自动化系统整合为一个统一的平台，实现资源共享、功能互补、信息交互和相互控制。
2. 可靠性：智能变电站自动化系统一体化技术采用了多重冗余和备份措施，能够在设备故障或通信中断的情况下，自动切换到备用系统，确保系统的运行稳定性和安全性。
3. 智能化：智能变电站自动化系统一体化技术集成了先进的智能算法和人工智能技术，能够实现设备的自动诊断、自动调整和智能优化，提高系统的运行效率和性能。
4. 可扩展性：智能变电站自动化系统一体化技术支持模块化设计和开放式接口，能够方便地进行功能扩展和系统升级，满足不断变化的需求和应用场景。
5. 开放性：智能变电站自动化系统一体化技术采用了开放式的通信协议和标准接口，能够方便地与其他系统进行信息交换和数据共享，实现信息互联互通。
YS-ES1智能化变电站故障录波及网络记录分析装置-说明书v3[1].0
![YS-ES1智能化变电站故障录波及网络记录分析装置-说明书v3[1].0](https://img.taocdn.com/s3/m/ca619adc79563c1ec4da71b5.png)
YS-ES1智能化变电站故障录波及网络记录分析装置-说明书v3[1].0南京航天银山电气有限公司技术资料编号：201306270001YS-ES1智能化变电站故障录波及网络记录分析装置版本V3.0航天科工深圳（集团）有限公司南京航天银山电气有限公司前言本说明书仅适用于最终用户，对翻版、其他任何商业或其他目的的用途，本公司保留追究其法律责任的权利。
由于本装置的良好扩充性能，在本说明书中可能没有涵盖装置的所有功能，用户有不明之处，欢迎向本公司致电或E-mail垂询。
第一章、概述1.1 应用范围该装置设计采用FPGA结合嵌入式实时操作系统vxWorks，适应电力系统发展需求的嵌入式电网通信记录、分析装置。
装置能自动识别IEC61850-MMS、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE、IP等多种网络通信协议。
具有可扩展性好、时间延时小、实时在线监视等优点，提供多种模式的分析手段，适应不同层次的客户使用，操作简便。
该装置适用于智能电网的数字化变电站中，用于监视、记录、分析数字化变电站中的所有交互的报文信息，同时也可以应用于需要记录、分析网络报文的场所，在智能电网的建设中将会起着重要的作用。
1.2技术特点1.分布式架构设计：本装置采用分布式架构设计，可以根据接入量使用多个采集单元，同时配有集中管理单元，将各个采集单元的数据进行合成。
2.嵌入式硬件、嵌入式操作系统：采用高档FPGA以及高速ARM进行采集处理，同时在前置单元采用了实时性很强的vxWorks操作系统，集中管理单元采用了Linux 操作系统。
3.分布式大容量存储：集中管单元配有两块1T硬盘，暂稳态独立存储，使数据更加安全。
4.基于TCP/IP以及IEC61850、IEEE1588等规范的深层完整解析：深入并完整地基于TCP/IP以及IEC61850、IEEE1588解析网络报文，通过三种模式，即简明模式、专业模式、原始模式满足不同层次用户的需求，真正达到了方便使用的目的。
智能变电站信息一体化分析
智能变电站信息一体化分析文章针对智能变电站信息一体化，在简述其重要意义的基础上，对其测控保护、监控、故障录波以及电能计量等方面的一体化内容进行介绍，并深入剖析了其基本功能，旨在为电网切实走上可持续发展道路提供可靠的技术支持。
标签：智能变电站；信息一体化；电力行业；功能如今，在社会发展的不断推动之下，智能化电网建设是一种可以为人们生产生活带来巨大便利的举措，同时也是电力行业发展的必然趋势。
作为智能化电网建设的重要基础，变电站信息一体化的合理应用可以从根本上实现全站范围内的信息共享，还可以在很大程度上确保信息的安全性与准确性，有着十分重要的意义和作用。
此外，信息一体化在变电站的全面应用，还能起到促进行业发展的作用，具备对各类数据进行分析的功能，是当前较为先进的技术形式之一。
1 智能变电站信息一体化的重要意义在以往的变电站中，设备检查检修工作缺乏足够的针对性，使得检修工作无法发挥应有的效果，存在一定隐患，严重时还会造成停电等事故，给系统运行造成严重的影响。
为消除这些问题，需要对设备检修方法进行全面的优化和整改，并运用当前较为先进、有效的技术措施。
信息一体化的应用可以很好的解决数据交互方面的难题，借助相应的平台，可对变电站复杂、海量的实时数据进行统一的管理。
与传统意义上的变电站对比，切实应用信息一体化的智能变电站在采集数据时更加方面，处理效率也更高。
由于传统变电站的系统相互交叉，容易使数据也产生重叠或交叉，所以会对数据的准确性造成一定程度的影响，不利于后续分析、处理等工作。
然而，信息一体化的合理应用可以从根本上避免这种问题的发生，它强调信息的统一性，可实现数据共享，不仅节省了大量资源，还能提高各类数据的准确性和可靠性[1]。
由此可见，信息一体化的合理应用对于变电站数据采集、处理与分析等都有着十分重要的意义和作用。
2 智能变电站信息一体化主要内容2.1 测控保护的一体化现阶段，针对超过110kV的高电压，我国大多运用保护和测控完全分离的控制观念，这样可以对安全和技术进行统筹考虑[2]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
IEEE 1588典型案例分析—1588时钟无效
上图显示的是一个ID为0x114B的IEEE 1588时钟发出来的报文里面标志位(flags) 为全0的情况，在该情况下，系统会报告“时钟无效”的告警。
A/B网切换过程时钟和MU的行为分析
1588时钟优先级切换过程(BAll消息
报文接入
FPGA打时标 流量统计
解 码 报文分析
异常告警
网络信息分析 故障录波分析
原始报文记录 原始报文数据检索服务
提取录波所需的数据
同步时钟
录波启动判据算法
未达到启录值
启动录波 故障录波记录 数据检索服务
故障录波与网络信息分析装置的工作原理
两种记录信息共用统一的数据源和时标，实时解码及报文 分析，从报文分析开始并行接入网络信息分析与故障录波 功能。 不仅可以减少成本，节省变电站的屏柜空间，还能更方便 地实现原始报文数据和暂态录波数据的对比组合分析，更 快速更准确的定位异常位置。
典型案例分析—流量监测
此为装置实时统计网络流量的一个监视画面 可以按照网络端口进行流量统计（如端口3，端口5） 也可以按照报文类别进行流量统计（如PTP报文，采样值报文等）
典型案例分析—流量突变告警
当实时监测的网络流量发生异常时，如流量突增或者突减， 将会在管理机界面给出实时告警画面。在以上实时告警画面中 圈出的部分标识了流量突增、流量突减告警提示。
SV 报文序列 检查
SV 报文内容 检查
监视GOOSE报 文的stNum、 sqNum，检查 GOOSE报文是 否丢帧、错序、 重复并给出相 应告警
检查GOOSE报 文的APDU内 容是否和CID 文件一致， 若不一致给 出告警
监视SV报文的 序号，检查SV 报文是否发生 丢帧、错序、 重复并给出相 应告警
采样值报文案例分析—ＭＵ之间采样不同步
采样值报文案例分析—丢失同步信号及品质位改变
丢失同步信号
采样品质位改变
当MU丢失同步信号后，一定会发生采样品质改变，否则可判断MU异常
采样值报文案例分析—丢包／错序／重复
采样值报文案例分析—条目数不匹配
采样值报文案例分析—故障波形分析
采样值报文案例分析—报文、波形组合分析
典型案例分析—分析简报
上图是一个典型报文的报文分析简单报表，在该报表中在所有报文、每个网口、 单个网口的每个报文类型等多个层次上统计了报文总数、总字节数、总时间、平 均流量、各种类型报文数量、错误数和警告数、以及错误信息列表 。
典型案例分析—HTML格式分析简报
典型案例分析—单个控制块分析简报
GOOSE报文案例分析—stNum,sqNum丢失
stNum丢失
sqNum丢失
IEEE 1588典型案例分析—1588时钟切换
上图显示的单网络环境下从主钟切换到从钟的实时告警画面。现场工况如下： 在2010-04-23 14:17:17.001848时刻，ID为0x4550的从钟加入到网络中， 由于之前网络中已经存在一个ID为0x4451的主钟，此时系统报告“低等级始终活动”的异常； 在2010-04-23 14:17:20.000947时刻，断开ID为0x4451的主钟，系统提示“时钟通信超时/通信中断”； 在2010-04-23 14:17:20.001566时刻，0x4451的主钟退出，网络时钟切换到0x4550的从钟； 在2010-04-23 14:17:37.997824时间点附近，4个采样值控制块0x5000, 0x5001, 0x5002, 0x5003“丢失同步信号”，并于2010-04-23 14:18:09.000720时间点附近复归。
故障录波与网络信息分析装置的工作原理
背 景
现在国内已经出现了几种智能变电站网络信息分析装 置和故障录波装置，但这两种装置需要分别组屏，各 自实现各自的功能。
当智能变电站内出现异常情况时，常常需要将两个装 置记录的信息结合在一起分析才能更快更准确地定位 异常位置，分析异常原因。
故障录波与网络信息分析装置的工作原理
同时在报文分析时检查如丢帧、错序、失步、超时、中
断、无效编码、流量突变等各类异常状态，并实时给出 异常事件告警。
故障录波装置的功能介绍
保护动作 行为记录
电压电流 波形记录
实时波形监视 离线波形分析
故障录波
故障录波装置的功能介绍
异常告警
挂牌告警
硬接点开出告警
在人机界面上 指示告警情况
通过硬接点 方式开出告警
典型案例分析—通信超时告警
装置实时监测网络报文的状态。如当发生网络报文超时，网络报文丢失等异常情况， 装置将在管理机界面给出实时告警画面。 在上图的实时告警画面中圈出的部分标识了SV 9-2报文发生了 超时/丢包/丢失同步信号/通信恢复的告警提示。
典型案例分析—IEEE1588时钟异常告警
上图是网络报文分析装置通过实时监测PTP报文，分析主从时钟的工作行为。 以上是从时钟加入，主时钟退出的一个实时告警画面过程。 以上画面中圈出的部分标识了时钟加入、时钟加入/低等时钟活动、时钟退出实 时告警画面提示。
网络信息分析装置功能简介
网络报文记录
报文顺序记录 根据网络报 文到达装置的 顺序完整原样 记录所有报文
异常事件记录
对帧格式错误、 报文错序、重复、 超时、匹配无效、 超时、中断等各 类异常报文进行 实时标记存储
网络报 文记录
网络信息分析装置功能简介
网络报文检查
GOOSE 报文序列 检查
GOOSE 报文内容 检查
网络信息分析装置的工作原理
接收来自过程层网络和/或站控层网络的所有报文，在
将这些报文打上时标，统计流量，进行硬解码后，对 其进行实时分析和存储。
在对报文进行实时分析时，检查报文有无如丢帧、错 序、失步、超时、中断、无效编码、流量突变等各类 异常状态，并实时给出异常事件告警。
网络信息分析装置功能简介
准建设的新型智能变电站中的新型装置，用于记录和分 析智能变电站二次网络系统的异常和故障。
记录并分析智能变电站中的网络信息，具有对智能变电 站的二次网络系统健康状态监视、预警和故障分析的功 能。
网络信息分析装置的工作原理
报文接入
FPGA打时标 流量统计
解 码
报文分析
异常告警
原始报文记录
原始报文数据检索服务
装置功能
网络 状态 诊断
网络 报文 记录 网络 报文 检查 网络 报文 检索
网络信息分析装置功能简介
网络状态诊断
通信超时
根据报文传输 特性，当超过 特定的时间还 未收到预期的 报文，则给出 通信超时告警
流量统计
流量异常
当网络流量 突增或突减 达到20%以 上时，给出 网络流量异 常告警
可按端口和 报文类型分 类统计网络 实时流量
COMTRADE格式 暂态录波分析
双时间坐标系 报文波形分析
采样值报文典型案例分析—时间均匀性分析
MU时间特性较差
MU时间特性很好
GOOSE典型案例分析—GOOSE状态改变
上图中，红色方框标出了AppID为0x0F11的GOOSE控制块的GOOSE报文的 stNum从5跳变到了9，其间发生了4次状态改变。 在图下方的事件序列表中，绿色上升箭头代表状态由FALSE变为TRUE，红色 下降箭头代表状态由TRUE变为FALSE，而灰色回形针则表示双点信息中的状 态由确定态跳变为不确定状态。
典型案例分析—对象状态监视
可实时监测设备通信端口、SV数据集(MU)、GOOSE数据集(IED)、IEEE1588时钟等对象的状态。 对于通信端口、SV数据集(MU)、GOOSE数据集(IED)等对象，可监视的状态包括通信超时、通信 中断、配置是否匹配等。 对于IEEE1588时钟可监视时钟的当前等级（主钟或从钟）、时钟的工作状态（活动或静默）等。
故障录波装置的工作原理
报文接入
FPGA打时标 流量统计
解
码
报文分析
异常告警
提取录波所需的数据
同步时钟
录波启动判据算法
未达到启录值
启动录波 故障录波记录 数据检索服务
故障录波装置的工作原理
接收来自过程层网络的所有报文，并将这些报文打时标、 解码，进行报文分析后，提取录波所需的数据进行录波 启动判据算法，判断是否达到录波启动条件，如达到录 波启动条件，则进行录波并存储。
GMRP典型案例分析—JoinIn消息
由于JoinIn消息是IED设备与交换机交互的信息，到交换机就截止了， 因此要捕获此消息，只能用端口映射的方式监听。
MMS典型案例分析
其他典型案例分析-暂态录波启动
上图为由于GOOSE变位导致的暂态录波启动实时告警画面
OCT/CT/RTDS波形对比
智能变电站故障录波与网络信息分析 装置的一体化应用
内容简介
1
网络信息分析装置的工作原理 故障录波装置的工作原理 故障录波与网络信息分析装置的工作原理 典 型 案 例 分 析
2
3
4
网络信息分析装置的工作原理
基本概念
网络信息分析装置是应用于过程层网络采用IEC61850标
检查SV报文 的APDU内容 是否和CID 文件一致， 若不一致给 出告警
网络信息分析装置功能简介 网络报文检索
按时间 进行检索
按报文类型 进行检索
按异常事件 类型检索
按报文特征 进行检索
故障录波装置的工作原理
基本概念 故障录波装置（有时会简称为暂态故障录波装置 TFR）是应用于过程层网络采用IEC61850标准建设 的新型智能变电站中的新型系统故障录波装置。 在电力系统发生故障时，自动地、准确地记录电 力系统故障前、后过程的各种电气量的变化情况。 通过这些电气量的分析、比较来分析处理事故、 判断保护是否正确动作，有提高电力系统安全运 行水平的作用。