智能变电站网络分析仪学习[研究材料]
调研报告 智能变电站状态检测新技术及应用
智能变电站状态检测新技术及应用变电检修室摘要：近年来，伴随能源变革趋势，打造新一代电力系统、构建能源互联网，提高电网智能化水平已成为必要条件。
状态监测系统采用高科技含量的传感器，运用尖端的测量和通信技术，并能进行高效的故障诊断对各种变电设备运行状态的在线监控、评价分析。
变电站状态监测系统使变电站的运行管理模式向更精益化的设备状态检修模式发展。
关键词：变电站状态监测；状态检修；二次设备；一次设备一、发展智能变电站状态检测新技术的重要性和可行性（一）变电站状态检测的意义电力系统是由发、送、输、配、用电设备连接而成的，整个变电站的安全运行直接取决于变压器、断路器、GIS等主设备的可靠运行。
状态监测是监测设备运行状态特征量的变化或趋势，评估电力设备是否可靠运行，或在重大故障发生前预知检修的需要。
如今电力系统把状态监测作为预防性试验的补充，可有效延长变电设备电气试验周期。
通过状态监测，设备故障先兆可被提早发现立即处理，设备使用寿命延长，运行人员巡视工作量减少，人力资源成本得以节约。
图1.1 配电网信息交换总线架构智能变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，在实现数据采集，测控、保护等功能的基础上，还能支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站同常规变电站一样，智能变电站也需连接线路、输送电能，它能收集更广范围、更深层次的信息，并完成更繁杂的信息处理工作。
实现电网运行数据的全面采集和实时共享，变电设备信息和运行维护策略与调度中心全面互动。
智能变电站有一次设备智能化、信息交换标准化、运行控制系统自动化等主要技术特征。
（二）智能变电站状态检测系统结构IEC61850将智能变电站系统分为3层，即过程层、间隔层和站控层。
这个体系结构的划分是从逻辑上按变电站所要实现的控制、监视和继电保护功能划分的。
站控层包括站域控制、自动化站级监视控制系统、对时系统、在线监测、辅助决策等子系统和信息一体化平台。
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。
智能变电站通信网络及其监测技术的应用研究
智能变电站通信网络及其监测技术的应用研究摘要电力行业作为一个国家与社会运行的重要基础，智能电网的建设能够在很大程度上对国家的经济发展与社会进步起着巨大的推动作用。
在智能电网建设过程中，必须不断加强电力通信网络技术以及监测技术两方面的应用研究，对先进的技术进行引进与创新，并根据我国电网建设的实际情况不断建设与改造智能化变电站，从而有效地提升变电站的通信能力，促使电网智能化能够尽快实现。
关键词智能变电站；通信网络；监测技术；应用研究1 智能变电站通信网络的特点第一，对安装方面而言，以往的数据通信网络一般是采用单星形组网，安装较为不便，且灵活性也不好，而智能变电站所采用的通信网络则是通过双星型或者是环网实现组网，其安装灵活方便。
第二，对设备方面而言，传统的数据通信网络通常使用的是民用交换机，其在诸多方面均很繁杂，而智能变电站采用的交换机是工业以太网交换机，其具有安全可靠性更高以及采用无风扇设计等方面的优势。
第三，对数据方面而言，智能变电站中的通信网络可以实现非常稳定的数据链接和传输，信息存储和传输量上均非常大，能够更好地进行数据通信，传统的数据通信是无法与之相比的。
第四，對环境要求方面而言，部分原有数据通信网络有着非常高的环境要求，电磁、温度、灰尘以及湿度等均会对其造成影响，但是智能变电站所采用的通信网络可以对环境有着很好的适应能力，在相对恶劣的环境可以很好地运行[1]。
2 智能变电站通信网络技术的应用研究2.1 中低压接入网通信技术应用研究由于中低压接入网有着位置分散、接入点多和覆盖面广等特点，通常从如下两方面对其进行研究，首先，接入网的通信技术，通过对现有的通信技术进行分析，目前通用的技术种类有PON技术、PLC技术和TD-LTE技术等。
其中PON 技术以及产品主要在各大电信公网中进行采用，目前在电网配电自动化以及电力光纤入户等诸多领域得到了不断的完善，当前PON产品主要分为有吉比特无源网络与以太网无源网络两种。
从几起案例看智能变电站网络分析仪的作用
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald21①作者简介：李毅(1985，4—)，男，汉族，湖北随州人，本科，高级工程师，研究方向：变电二次现场检修。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.19.021从几起案例看智能变电站网络分析仪的作用①李毅 吴晨 周玉冰(国网随州供电公司 湖北随州 441300)摘 要：相比于常规综自变电站，智能变电站具有全站信息数据化和网络化的优势，而网络分析仪正是其数据采集分析的核心设备，能通过组网的方式采集全站所有智能设备发出的数据。
网络分析仪是智能变电站的重要设备之一，能通过组网的方式监视全站智能设备的信息，本文从几起智能故障的查找过程入手，从中分析网络分析仪在查找故障过程中的作用，以显示其在智能站运行中的重要地位。
关键词：智能变电站 网络分析仪 保护装置 合并单元 智能终端中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)07(a)-0021-02相比于常规综自变电站，智能变电站具有全站信息数据化和网络化的优势，而网络分析仪正是其数据采集分析的核心设备，能通过组网的方式采集全站所有智能设备发出的数据，包括设备自身运行信息、采集的数据以及开出信息等，从而监控全站所有智能设备的运行。
然而现场运行中多会忽视网络分析仪，使得其未能发挥所应能发挥的重要作用。
以下先简要介绍网络分析仪的运行原理，并从几起故障查找过程的分析中，引出笔者对网络分析仪所发挥作用的见解。
1 智能站网络分析仪功能简介智能变电站网络分析仪（以下简称为网分）主要由报文记录设备及分析主机构成，一般通过千兆光纤与智能站过程层交换机相连，能对基于IEC 61850通信网络的通信全过程进行报文记录，采集全站包括保护装置、测控装置、智能终端、合并单元等智能设备的SV/GOOSE/MMS通信网络的报文记录，然后通过分析主机对各网记录的报文进行详细分析，给出相关的结果，可用于监视全站网络状态、查找实时信息以及事故发生后的事件信息追查。
智能变电站信息网络技术探讨
智能变电站信息网络技术探讨摘要：智能变电站是一种基于信息网络技术的新型电力系统。
它具有实时监测、自动控制、远程操作和智能化管理等特点，能够提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性。
本文将就智能变电站中的信息网络技术进行探讨，包括传感器技术、物联网技术、云计算技术、工业以太网技术等，以期为智能变电站的进一步研究提供有益参考。
关键词：智能变电站，信息网络技术，传感器技术，物联网技术，云计算技术，工业以太网技术正文：智能变电站是一种基于信息网络技术的新型电力系统。
它采用了先进的传感器技术、物联网技术、云计算技术、工业以太网技术等，实现了实时监测、自动控制、远程操作和智能化管理。
智能变电站的信息网络技术包含以下几个方面。
首先，传感器技术是智能变电站中最基础的技术之一。
它可以实时采集变电站运行过程中的电压、电流、温度、湿度、压力、振动等信息，并将这些信息传输到监测系统中。
传感器技术可以帮助变电站实现对设备运行状态的实时监测和异常诊断，及时进行维护和修理，提高系统的可靠性和稳定性。
其次，物联网技术也是智能变电站中重要的一环。
它将各种传感器、监测设备、控制器等设备连接在一起，形成一个统一的网络，实现设备之间的互联互通和数据共享。
物联网技术可以实现智能变电站的自动化管理和远程操作，节约人力和时间成本，提高效率和安全性。
第三，云计算技术是智能变电站信息网络技术中最前沿的技术之一。
它可以将海量的数据存储在云端，通过数据分析和挖掘等方法，提取有用信息，支持智能决策和控制。
云计算技术可以帮助智能变电站实现更加智能化和精细化的管理和控制。
最后，工业以太网技术也是智能变电站信息网络技术中重要的一环。
它是一种专门用于工业控制系统的网络，具有高可靠性、高带宽和强实时性等优点，可满足智能变电站对数据传输速度、数据安全性和数据稳定性等方面的需求。
工业以太网技术可以帮助智能变电站实现高效的数据传输和控制。
综上所述，智能变电站信息网络技术的发展可以为电力系统提供更加可靠、稳定、高效和安全的运行保障。
智能变电站实训报告总结
一、引言随着我国电力行业的快速发展，智能电网建设已成为国家战略。
智能变电站作为智能电网的重要组成部分，其技术研究和应用备受关注。
为了使电力专业学生更好地了解和掌握智能变电站技术，提高实际操作能力，我们组织了一次智能变电站实训活动。
本次实训活动以220千伏智能变电站为对象，通过理论学习、现场操作和数据分析等方式，使学生在实践中掌握了智能变电站的基本原理、设备组成、运行维护等方面的知识。
以下是本次实训的总结报告。
二、实训目的1. 使学生了解智能变电站的组成、工作原理和运行方式；2. 掌握智能变电站的设备操作、维护和故障处理方法；3. 提高学生的实际操作能力和团队协作能力；4. 激发学生对智能电网技术的研究兴趣。
三、实训内容1. 理论学习：通过查阅资料、课堂讲解等方式，使学生了解智能变电站的基本概念、发展历程、技术特点等。
2. 设备认识：带领学生参观智能变电站，认识一次设备、二次设备、保护装置、自动化装置等，了解其功能、原理和结构。
3. 现场操作：在指导老师的带领下，学生进行现场操作，包括设备调试、参数设置、数据采集等。
4. 数据分析：通过采集智能变电站运行数据，分析设备状态、运行趋势等，提高学生对智能变电站运行维护的认识。
5. 故障处理：模拟现场故障，让学生进行故障排查、处理和设备恢复，提高故障处理能力。
四、实训成果1. 学生对智能变电站的组成、工作原理和运行方式有了全面了解，掌握了智能变电站的基本操作和维护方法。
2. 学生的实际操作能力得到提高，能够熟练进行设备调试、参数设置和数据采集等操作。
3. 学生在故障处理方面取得显著进步，能够快速定位故障原因，提出解决方案。
4. 学生的团队协作能力得到锻炼，能够在实训过程中相互配合、共同完成任务。
五、实训心得1. 智能变电站技术发展迅速，作为电力专业学生，我们要紧跟时代步伐，不断学习新技术、新知识。
2. 实践是检验真理的唯一标准，理论知识与实际操作相结合，才能更好地掌握智能变电站技术。
智能变电站自动化系统网络结构分析及其优化开题报告
智能变电站自动化系统网络结构分析及其优化开题报告一、研究背景和意义智能变电站自动化系统是应用物联网、云计算等新兴技术而形成的新型电力系统。
其通过数字化、自动化和智能化的技术手段，将变电站的各种设备、设施连接成一个整体，实现对电力系统的实时监测、分析和控制。
智能变电站自动化系统的成熟与否，直接影响到电力系统的运行效率和稳定性。
因此，对其网络结构和优化的研究具有重大的实际意义。
在目前的研究中，智能变电站自动化系统网络结构和优化已成为研究热点。
文献中主要涉及到智能变电站网络结构的构建、网络优化的算法设计、网络性能的模拟仿真等方面的研究。
然而，网络结构的构建和网络优化算法的设计是基于变电站内部网络结构以及变电站和外部系统之间的网络联系建立的，而这些联系是非常复杂的。
在实践中，网络联系可能会受到电力负荷、天气等因素的影响，造成网络性能的下降。
因此，需要对智能变电站自动化系统网络结构进行深入研究与优化，以提高其运行效率和稳定性。
二、研究内容本课题旨在对智能变电站自动化系统网络结构进行深入研究，优化其网络性能，具体研究内容如下：1. 分析智能变电站自动化系统内部网络结构，建立相应的网络模型（包括拓扑结构、设备连接关系等），为后续的网络优化提供基础支持。
2. 研究现有的网络优化算法（如遗传算法、粒子群算法等），并根据智能变电站自动化系统的特点进行改进，以提高网络性能。
3. 设计网络性能的模拟仿真实验，分析网络性能的影响因素，检验算法的有效性。
4. 根据优化结果，提出实际应用中的调节措施和建议，改善智能变电站自动化系统的网络结构和性能。
三、研究方法本课题将采用以下研究方法：1. 文献研究法：对智能变电站自动化系统的发展历程、网络结构、网络优化算法等进行全面系统的梳理和总结。
2. 数学建模法：将智能变电站自动化系统的内部网络结构进行建模，研究网络结构的影响因素，并运用网络优化算法进行优化。
3. 实验仿真法：通过模拟仿真实验，分析网络性能的影响因素，检验算法的有效性。
智能变电站-培训材料
一、系统架构：一次设备断路器互感器说明：1)网络结构采用3层（站控层、间隔层、过程层）2网（GOOSE网、MMS网）结构，比常规自动化站增加过程层和过程层网络，过程层网络采用光纤以太网；2)站控层通过MMS方式通讯；过程层通过SV方式采样，目前主流为9-2；过程层通过GOOSE方式采集开关量并且跳闸；3)保护装置SV采样和GOOSE跳闸采用点对点的通讯方式，SV和GOOSE分开；测控装置通过组网方式，SV和GOOSE共网；4)低压保护：GOOSE和MMS共网运行，兼测保一体、智能终端、MU功能；5)其他设备：电度表采用点对点采样，故障录波器和记录分析仪采用组网方式获取数据。
上图就是一个数字化变电站的基本结构，从上而下，图示的互感器与断路器是常见的一次设备，大家参照下表就可以看出两者区别。
常规站大家都了解，就是采用电缆接线后，采集模拟量上送到各装置。
不过有些数字化改造站的一次设备依然使用传统互感器、开关；间隔层与站控层与数字化站没有区别。
不同之处就是在MU合并装置上增加了交流模拟插件，用来采集常规一次设备的电压、电流等模拟量。
网络结构解析站控层：设备包括主站设备，如监控主机、监控备机、工程师站、远动机、故障录波、网络分析仪、信息子站等。
间隔层：设备包括保护、测控、电度表、直流、UPS、电度采集器等。
过程层：设备包括合并单元、智能终端、光/电CT、PT、智能机构等。
MMS网：保护、测控等设备与监控通讯的网络，走61850协议。
设备包括保护、测控、监控、故障录波等。
GOOSE网：合并单元、智能终端通过光纤上GOOSE交换机，同时保护、测控也上了GOOSE网，进行信息交换。
GOOSE网相当于取代了原来常规站测控、保护的电缆接线工作。
连接设备包括MU、智能终端、测控、保护、网络分析仪、故障录波器等。
注意：10KV目前没有走单独的GOOSE网，走的是GOOSE/MMS合一的网络，即是在一个交换机中，既有GOOSE报文又有MMS报文，而不像高压部分GOOSE和MMS是单独分开的。
网络分析仪在智能变电站中的应用
网络分析仪在智能变电站中的应用摘要：智能化变电站中各智能设备(IED)间的数据的传输主要是网络通信，通过网络分析仪可以记录整个通信过程，并对记录的通信协议进行分析，为事故分析及运行维护提供了依据。
关键词:网络分析仪；IEC61850；报文记录1 网络分析仪简介网络分析仪主要由报文记录设备及分析主机构成。
分析仪能对基于IEC61850通信网络的通信全过程进行报文记录，包括MMS通信网络、GOOSE通信网络和SMV采样值通信网络的报文记录。
然后通过分析主机对各网记录的报文进行详细分析，给出相关的结果。
1.1报文记录设备记录设备主要把各层网络的通信报文无遗漏的记录下来。
由于各层网络的流量不一样，特别是采样值网，1s的采样速率一般为5K或10K，因而1s记录文件的量比较大，像主变采样回路，10min的文件达500M左右，而记录仪存储的容量是有限的，因而需要依据所记录的通信流量确定记录文件保存的时间和记录存储介质的容量，一旦当记录文件的记录容量达到最大值后，采用覆盖历史记录的方式进行记录。
一般要求能够保证存储最近一周的通信原始报文。
所记录的报文都通过分析仪的对时系统打上时标，以方便查询与分析。
1.2分析主机设备分析主机可以手动地从各记录仪上下载记录文件，并通过安装于主机上的规约分析模块对记录报文按逻辑通道进行报文详细分析，具备对报文各层面进行分析的能力。
能够直观显示通信规约整个过程，具备显示分析报文的类型、报文内容，跟随报文给出明确的报文分析结果;具备故障报文定位和应用报文定位与查找功能，能够根据逻辑通道、时间等关键字对报文内容等单个或组合条件进行查询。
2 各网通信协议分析通信协议分析包括离线分析和在线分析，由于现在的变电站大多数是无人值守的综合自动化站，因而在线分析都不采用，而且网络分析仪所能分析的报文需10 min 以后才能形成下载文件，因而实际运行过程中主要通过离线分析查找出变电站自动化系统中网络通信存在的问题，达到为运行人员分析各种故障提供依据的目的。
智能变电站继电保护网络可视化研究与应用
智能变电站继电保护网络可视化研究与应用随着智能电网建设的不断推进，智能变电站越来越成为电力系统的核心设施。
智能变电站是指使用大量智能化设备和技术，以实现对变电设备、电网信息、通信网络等全面智能化管理的变电站。
其中，继电保护是智能变电站的重要组成部分之一，其作用是在电力系统故障发生时及时进行保护并避免事故扩大。
在智能变电站中，继电保护需要与其他设备进行信息交互，因此网络可视化技术成为继电保护的一项重要应用。
一、智能变电站继电保护系统简介智能变电站继电保护系统是一种电力系统保护设备，主要作用是对电力系统进行保护和控制。
继电保护系统可以对电力系统中的任何设备进行监测、控制和保护，如变压器、电缆、输电线路等。
在故障或异常情况下，继电保护系统可以及时识别故障，并发出相应的信号指示，以保护设备的正常运行。
智能变电站继电保护系统一般由三个主要组成部分构成：测量单元、逻辑单元和执行单元。
测量单元主要负责测量电流、电压、功率等电力参数；逻辑单元主要负责对电力参数进行分析和处理，判断是否存在故障；执行单元主要负责将判断结果转化为实际操作，如开关动作、告警等。
智能变电站继电保护系统中，多个继电保护设备需要进行信息交互。
为了方便管理和监控，网络可视化技术应运而生，可以方便地提供多种可视化展示方式，帮助工程师进行故障分析和故障定位。
网络可视化技术是一种基于计算机技术的信息显示技术，其主要目的是将网络中的各种信息可视化以方便人们观察和管理。
在智能变电站继电保护系统中，网络可视化技术可以将多个继电保护设备的信息以图形化方式呈现出来，工程师可以通过鼠标等手段对其进行控制。
具体应用如下：1. 显示设备状态和故障位置：网络可视化技术可以将智能变电站中各个设备的状态实时呈现出来，以便工程师进行实时监控和管理。
同时，网络可视化技术还可以在地图上显示电网络的拓扑结构，方便使用者快速查找故障发生的位置。
2. 实时通信：网络可视化技术可以将各个继电保护设备的信息实时更新，包括电流、电压、功率等参数，以便工程师随时了解系统的状态。
智能变电站技术研究及应用实践分析
智能变电站技术研究及应用实践分析第一章前言随着电力市场的不断发展，电网的规模不断扩大，现有的变电站面临着严重的压力，需要更智能化、自动化的技术来提高其安全性和稳定性。
因此，智能变电站技术的研究和应用实践变得非常重要。
本文将探讨智能变电站技术的相关内容。
第二章智能变电站技术介绍智能变电站技术是借助现代计算机、通讯、控制、监测、保护等技术对传统变电站进行升级改造，实现设备状态的智能化、自动化、信息化和网络化。
通过实现线路状态动态监测、智能配电、远程操作、自动调度等功能，为电网安全可靠运行提供了有力保障。
智能变电站技术主要包括以下方面：1、通讯技术方面包括局域网、广域网、无线通信、射频识别技术等。
通过网络化技术实现设备状态监测、远程操作和管理等。
2、控制技术方面采用先进的PLC、控制器等控制设备，实现设备的自动化控制和运行管理。
3、监测技术方面采用高精度的传感器和测量仪器，实时监测设备状态和线路运行情况，对异常情况及时报警并进行处理。
4、保护技术方面采用数字式保护装置，实现对电网的实时保护，提高电网的安全性和稳定性。
第三章智能变电站技术应用实践分析智能变电站技术在电力行业的应用已经比较广泛，下面是一些应用实践案例：1、华东电网公司埃及地中海分公司智能变电站工程华东电网公司埃及地中海分公司智能变电站工程是华电国际在2010年中标的第一份海外EPC订单。
该项目是一座220kV变电站，借助智能技术实现了双回馈系统的全过程监控，自动发现和处理异常情况，提高了电网安全和稳定性。
2、国内某智能变电站工程该工程采用智能化技术实现了多环网电源切换、自动安全闭锁、远程故障定位等功能，提高了设备的管理效率和工作安全性。
3、西门子（SIEMENS）公司开发的NECST工程NECST是一种全新的智能化变电站控制系统，在德国首次应用。
该工程实现了数字化电网的管理，大幅提高了电网的运行效率和可靠性。
第四章智能变电站技术的前景随着电力市场的竞争和发展，智能变电站技术的应用前景非常广阔。
智能变电站网络分析仪学习PPT课件
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流量计算
在采样率为4000Hz时，常见的MU数据集流量估算如下：100Mbps以太网的端口带宽折算成Bytes合12500KBytes，实际应用设计时，带宽使用率建议控制在40%以下，即控制在5000KB，22通道约合4个MU，9通道约合7个MU。
通道数
单个数据包大小（Bytes）
流量（Bytes/S）
释义
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故障录波及网络分析仪配置原则
d）采样值传输可采用网络方式或点对点方式，当通过网络方式接收 SV报文时，网络报文记录装置每个百兆接口接入合并单元报文的数量不宜超过 5 台。e）故障录波装置采用网络方式接受SV报文和GOOSE报文时，故障录波功能和网络记录分析功能可采用一体化设计。
d条明确了采样值和开关量的传输方式：采样值采用网络和点对点传输均可以，开关量采用网络传输。e条明确了故障录波和网络记录分析装置的整合原则：故障录波采用组网方式。
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SV采样值报文(传输电流、电压的测量值)面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文(传输控制命令和状态信息)基于制造报文规范MMS协议报文(后台与保护、测控设备之间的数据读写、目录列表上送、事件列表上送等服务)PTP1588对时报文
网络分析仪检测对象
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智能变电站组网图
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在线通讯监视(各种异常告警)。通讯信息记录及分析(链路，MMS，GOOSE,SV报文进行分析)波形还原及异常告警(人机界面告警及硬接点输出告警)数据检索及提取(按照时间段、报文类型、报文特征(如异常标记、APPID）等条件检索并提取报文列表)数据转换(导出CAP格式或者COMTRADE格式)
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工程使用-光口分配(流量分配)
智能变电站通信网络与监测技术措施研究
智能变电站通信网络与监测技术措施研究摘要：智能变电站通信网络与监测技术的应用可以实现变电站的自动化运行，减少人工干预，提高变电站的运行效率和管理水平。
通信网络可以实现智能变电站内部各个系统之间的信息共享与互通，提高信息的利用率和传递效率，便于对变电站进行统一管理和调度。
监测技术可以实时监测变电站的运行状态，及时发现和处理潜在的问题和故障，降低变电站运行的风险，提高安全性和稳定性。
智能变电站通信网络与监测技术的应用对于提高变电站的自动化水平、实现信息的共享与互通、提高变电站的安全性和稳定性具有重要意义。
关键词：智能变电站；通信网络；监测技术；措施研究前言：智能变电站通信网络与监测技术在现代电力系统中具有重要的意义。
它们为变电站提供了高效的数据传输和监测能力，为运维管理和系统运行提供了强大的支持。
智能变电站通信网络可以实现设备之间的数据传输和共享。
通过建立可靠的通信网络，变电站内的各种设备和系统可以实时地交换数据和信息，包括设备状态、运行参数、告警信息等。
这种数据的传输和共享为运维人员提供了全面的信息基础，便于他们进行实时监测、故障诊断和决策分析。
一、智能变电站通信网络系统现状1. 网络拓扑结构：智能变电站通信网络系统采用多层次、分布式的网络拓扑结构，包括边缘网络、局域网（LAN）、广域网（WAN）等。
这些网络通过交换机、路由器、光纤等设备进行连接和互通，构建起整个变电站的通信体系。
2. 通信协议：智能变电站通信网络系统使用的通信协议主要包括IEC 61850、DNP3、Modbus等。
这些协议定义了设备之间的通信规范和数据格式，实现了变电站各个设备之间的信息交互和数据传输。
3. 安全保护：智能变电站通信网络系统对数据安全和网络安全有着严格的要求。
通过使用防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络（VPN）等技术手段，对通信网络进行安全防护，确保变电站运行的可靠性和稳定性。
4. 运维管理：智能变电站通信网络系统需要进行运维管理，包括网络设备的巡检、维护和升级，故障排除和应急响应等工作。
智能变电站通信网络和检测技术分析
智能变电站通信网络和检测技术分析摘要智能变电站是变电站走向自动化未来的重大标志，也是变电站发展的必然趋势。
相比较传统的变电站，智能变电站的优势不可取代，而且通信网络信息技术在智能变电站的应用是符合现代信息化快速发展时代的需求。
本文主要对智能变电站的通信网络和检测技术进行分析。
关键词智能变站；通信网络；技术检测1智能变电站的概念及其特性智能变电站是一种由智能设备组合而成的，具有信息数字化、共用信息平台以及标准化信息平台共享等于一体的数字化智能变电站。
它具有采集信息、测量信息、检测信息、控制电网以及实现调节自动化与智能化的功能。
智能变电站具有以下几个方面的特性：首先，智能变电站与传统变电站相比最大的优势就在于可靠性。
传统的变电站因为自身的一些设施的管理、检测和诊断问题，具有一定的危险性，这就要求变电站定期对这些设备进行诊断和治理，需要耗费比较大的人力、物力。
智能变电站可以自主进行相关的监测提醒维护，有助于减少由于变电站机械设备故障所产生的不必要的供电亏损情况；其次，智能变电站集合了很多先进的信息技术，这些技术都为电网的管理提供了一定的帮助，特别是在一些电站数据的采集与处理方面，智能化的网络信息处理技术为变电站提供了高集成度的技术支持，大大促进了工作效率的提高；再次，变电站的主要任务就是为电网提供可靠的信息支持，这就对变电站的信息采集和信息处理提出了更高的要求。
智能变电站所具有的交互性使得一些电网方面的信息可以很好地处理并提供；最后，智能变电站所使用的基本都是当下最先进的信息技术，与传统的变电站相比具有绝对的环保优势，也不会造成一些电磁污染，更不会产生噪音对周围人员形成不良影响。
2智能变电站的通信网络和检测技术分析智能变电站是一个主要依赖于因特网信息技术而形成的通信中心网。
总体上来说，这个网络具有稳定、安全以及高品质等方面的属性特点。
这些总特性也是智能变电站与传统变电站最不同的关键，但是同时也正是因为智能变电站的智能信息化，所以通信网络技术对智能变电站的影响是比较大的。
关于智能变电站状态监测系统网络结构的研究
关于智能变电站状态监测系统网络结构的研究摘要：智能变电站是电网建设中的重要组成部分之一，对变电站自动化的发展具有重要的作用，可以促进电网系统更高效、安全、稳定的发展。
智能变电站具有集成、环保、节能、可靠、先进等优点，使用高速的通信传输网络，可以对信息的收集、计量、保护、监测、控制、测量等基本功能进行自动的完成，按照所需对电网进行协调互助、在线分析决策、智能调节、实时自动控制等操作。
将状态监测技术应用在智能变电站中，可以更科学的对设备状态进行检修。
关键词：智能变电站；状态监测；网络结构引言随着智能电网理念的提出，智能变电站的发展势头越来越强劲。
目前，我国正着手进行智能变电站的建设工作，为今后智能电网建设打下坚实基础。
智能变电站的基础构架为数字化变电站结构，建立起信息采集、传输和处理平台，实现变电站设备检修、调整运行模式、决策分析等功能，保障变电站正常运行。
而优化智能变电站网络结构，对于其今后发展以及电网建设都有着重要的现实意义。
1、状态监测技术的组成1.1 智能传感器相比于传统传感器，智能传感器高度集成了神经网络，同时采用了多传感器融合技术，能够同时获取多种信息，进行数据的传输、存储和自我分析以及判断，对比传统机电测量为基础的传统传感器，智能传感器抗干扰能力更高，灵敏度更高，可靠性更高。
智能传感器技术能够进行高精度的信息采集，是测量技术的发展，同时具有一定的编程能力，提高了数据的稳定性和信息采集的可行性，安装维护更加方便，而且集成度高，传感器体积很小，应用在变电站设备在线监控系统中，有着良好的电磁兼容性，能够实现实时故障检测和智能数据交换以及远程控制，是变电站设备状态监测系统的核心技术。
1.2 智能信息处理智能信息处理技术是对不完整、不准确、不确定知识信息的处理技术，知识获取和数据挖掘是智能信息处理中最重要的技术手段。
越来越多的电力系统采用多数据源，信息量逐渐增加，状态监测系统的诊断负担加重，在信息描述、关联分析和历史数据聚类分析以及偏差分析为主的数据挖掘下，能够有效的为智能设备状态监测系统提供可靠准确的数据基础。
智能变电站监控系统的研究
智能变电站监控系统的研究1. 引言1.1 研究背景智能变电站监控系统作为电力系统重要的一环，在电力生产和供应中起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和电力系统的不断发展，智能变电站监控系统的研究和应用也变得日益重要。
研究背景是智能变电站监控系统的发展历程和现状，以及相关技术的应用和挑战。
随着电力系统规模的不断扩大和复杂度的不断增加，传统的变电站监控系统已经难以满足电力系统对数据处理、故障检测和设备管理等方面的需求。
研究智能变电站监控系统的意义就在于通过引入先进的信息技术和智能算法，提高变电站的运行效率和安全性，实现电力系统的智能化管理和监控。
智能变电站监控系统的研究背景涉及到电力系统的发展趋势、智能化技术的应用以及未来的发展方向和需求。
通过深入研究智能变电站监控系统的相关理论和技术，可以更好地理解其在电力系统中的作用和意义，为电力系统的现代化提供重要支撑。
1.2 研究意义智能变电站监控系统的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高电网安全稳定性。
随着电力系统规模不断扩大和电力负荷增长，电网运行面临着越来越多的挑战。
智能变电站监控系统可以实时监测电网运行状态，及时发现并处理故障，提高电网的安全性和稳定性。
2. 提高电网运行效率。
智能变电站监控系统可以实现对电网设备的智能化监控和管理，降低维护成本，优化电网运行效率，提高供电质量，满足用户需求。
3. 推动能源转型发展。
智能变电站监控系统可以实现对多种能源的整合管理和监控，实现能源在电网之间的灵活调度，促进可再生能源的大规模接入和智能利用，推动能源转型发展。
4. 促进电力行业信息化建设。
智能变电站监控系统利用先进的信息技术，实现了电力系统监控的自动化、智能化和数字化，促进了电力行业信息化建设，推动电力行业技术水平的提升。
在当前信息化和智能化发展的大背景下，研究智能变电站监控系统具有重要的现实意义和深远的发展价值。
只有不断推动智能变电站监控系统的研究和应用，才能更好地保障电力系统的安全稳定运行，促进电力行业的绿色可持续发展。
智能变电站实验报告
智能变电站实验报告一、引言智能变电站是应用先进的技术和系统集成手段，在传统的变电站基础上进行改造和升级的。
它通过数字化、网络化和智能化的手段，实现了对电网设备、线路和运行状态的全面感知、精确控制和智能化管理。
本文通过对智能变电站的实验研究，详细阐述了智能变电站的工作原理、优势以及在电网运行中的应用。
二、智能变电站的工作原理智能变电站的工作原理可以分为几个关键步骤。
首先，通过传感器和监测设备对电压、电流、温度等关键参数进行实时监测，并将所得数据传输给数据采集系统。
数据采集系统通过网络将数据传输给远程监控中心，并对数据进行处理和分析。
远程监控中心利用数据分析的结果，实现对电网设备状态的精确掌控和预测。
最后，通过智能控制设备对变电站进行精确控制，实现电网的稳定运行和保护。
三、智能变电站的优势智能变电站相比传统的变电站具有一些明显优势。
首先，智能变电站通过使用先进的传感器和监测设备，能够对电网设备的运行状态进行实时监测和预警，提高了对电网运行的可靠性。
其次，智能变电站通过数字化和网络化的手段，实现了数据的集中管理和分析，使得电网管理人员能够更加高效地对电网进行监控和调度。
此外，智能变电站利用先进的智能控制设备，提高了电网的响应速度，有效应对了各类故障和突发事件。
最后，智能变电站还可以实现对电网运行的预测分析，提前发现问题并采取措施，降低了电网运行中的风险。
四、智能变电站在电网运行中的应用智能变电站在电网运行中有广泛的应用。
首先，智能变电站可以实现对电网设备的状态监测和诊断，及时发现设备的故障和隐患，并采取相应的维修和替换措施，有效提高了电网设备的可靠性和稳定性。
其次，智能变电站能够进行负荷预测和优化调度，合理安排电网的运行模式和负荷分配，降低了电网运行的能耗和成本。
此外，智能变电站还可以实现对电网运行参数的精确控制，提高了电网的稳定性和供电质量。
五、实验设计与结果分析在本实验中，我们建立了一个小型的智能变电站模型，并对其进行了测试。
智能变电站网络异常分析方法
智能变电站网络异常分析方法摘要：变电站网络异常分析是变电站运行维护的重要部分，它可以帮助智能变电站及时发现设备故障，从而有效保护变电站的安全运行。
本文介绍一种综合的智能变电站网络异常分析方法，分析过程主要包括：变电站网络信号数据采集与处理、数据特征提取、特征模型建立及异常分析与诊断。
首先采用持续数据采集、累积历史数据等方法进行变电站网络信号数据采集与处理，并采用信号处理及数据挖掘技术进行特征提取；接着建立基于特征空间的模型，以及基于熵与距离的综合异常检测算法；最后，使用联合概率矩阵计算变电站网络异常的相关性，以及利用专家系统以及故障模式识别等技术对变电站网络异常进行有效诊断。
关键词：智能变电站；网络异常；信号处理；数据挖掘；特征空间1言随着智能电力网络的发展，变电站网络安全的可靠性与可视性受到越来越多的重视。
因为变电站的网络的运行情况往往会受到外界环境的影响，因此及时发现变电站网络的异常状态对于保护变电站的安全运行具有重要意义。
智能变电站的发展更是更加凸显了这一点。
针对变电站设备的网络异常，智能变电站网络异常分析也被认为是变电站运行维护的重要部分，它可以帮助变电站及时发现设备故障，从而有效保护变电站的安全运行。
本文研究了基于智能变电站的网络异常分析方法，主要将变电站网络异常分析过程划分为变电站网络信号数据采集与处理、数据特征提取、特征模型建立及异常分析与诊断等。
在变电站网络信号数据采集与处理方面，采用持续数据采集、累积历史数据等方法，并采用信号处理及数据挖掘技术进行特征提取；在特征模型建立及异常分析与诊断方面，提出了基于特征空间的模型以及基于熵与距离的综合异常检测算法，并使用联合概率矩阵计算变电站网络异常的相关性，以及利用专家系统以及故障模式识别等技术进行有效诊断。
2电站网络信号数据采集与处理变电站的数据采集与处理对于变电站的网络异常分析至关重要。
变电站网络数据包括遥测数据、遥控数据、遥信数据、继电保护及控制数据等。
网络分析仪在智能站的作用
网络分析仪在智能站中的应用1.1 传统变电站向智能站的变革随着IEC 61850 通信建模标准的分阶段颁布实施和电子式互感器技术、智能开关技术、计算机网络通信技术的发展，以及国家建设坚强智能电网的战略发展规划的快速推进。
变电站综自技术进入了数字化、智能化时代。
数字化变电站的建成投产也为电网数字化建设奠定了基础, 在变电站发展历程史上具有划时代的意义, 是一次变电技术的革命。
智能变电站相对于传统变电站有众多明显优势：1、高性能通信网络采用统一的通信规约IEC 61850 , 提高了设备之间的互操作性，不需要进行规约转换, 加快了通信速度, 降低了系统的复杂度和设计、调试和维护的难度, 提高了通信系统的性能。
数字信号通过光缆传输避免了电缆带来的电磁干扰, 传输过程中无信号衰减、失真。
无L 、C 滤波网络, 不产生谐振过电压。
传输和处理过程中不再产生附加误差, 提升了保护、计量和测量系统的精度。
光电互感器无磁饱和, 精度高, 暂态特性好。
2、高安全性光电互感器的应用, 避免了油和sF 6互感器的渗漏问题, 很大程度上减少了运行维护的工作量, 不再受渗漏油的困扰, 同时提高了安全性光电互感器高低压部分光电隔离, 使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身或设备等问题不复存在, 大大提高了安全性。
光缆代替电缆, 避免了电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险, 提高了变电站整体安全运行水平。
3、高可靠性，设备自检功能强, 合并器收不到数据会判断通讯故障或互感器故障而发出告警, 既提高了运行的可靠性又减轻了运行人员的工作量。
采集器的电源由能量线圈或激光电源提供, 两者自动切换, 互为备用。
4、高经济性采用光缆代替大量电缆, 降低成本。
用光缆取代二次电缆, 简化了电缆沟、电缆层和电缆防火, 保护、自动化调试的工作量减少, 减少了运行维护成本。
同时, 缩短工程周期, 减少通道重复建设和投资。
实现信息共享, 兼容性高, 便于新增功能和扩展规模, 减少变电站投资成本。
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1. 按电压等级和网络配置故障录波和网络报分记录分析装置的原因： 防止同一设备跨不同电压等级网络。 防止同一设备跨接双网。
2. 由于数字式故障录波和网络报文记录分析装置的接入量有限，当接 入量较多时，单个网络可配置多台装置。
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b）主变宜单独配置主变故障录波装置； c）故障录波装置和网络报文记录分析装置应能记录所有MU 、过程层GOOSE网络的信息。录波器、网络报文记录分析 装置对应SV网络、GOOSE网络、MMS网络的接口，应采用 相互独立的数据接口控制器。
实际应用设计时，带宽使用率建议控制在40%以下，即控 制在5000KB，22通道约合4个MU，9通道约合7个MU。
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故障录波及网络分析仪配置原则
工程使用
◦ VLAN划分 ◦ 光口分配 ◦ 装置调试
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15Leabharlann a）对于220kV及以上变电站，宜按电压等级和网络配置故障 录波装置和网络报文记录分析装置，当SV或GOOSE接入量 较多时，单个网络可配置多台装置。每台故障录波装置或网 络报文记录分析装置不应跨接双重化的两个网络 。
思源弘瑞测试科
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1
➢网络分析仪出现的背景 ➢网络分析仪检测对象 ➢网络分析仪主要功能 ➢网络分析仪的组成 ➢网络分析仪的使用
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2
智能变电站的出现
◦ 通讯过程不可见 ◦ 难于追查事故原因 ◦ 网络缺乏监测手段
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3
工作站1 工作站2 远动站
RS485、以太网 IEC-60870-5-
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5
SV采样值报文(传输电流、电压的测量值)
面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文(传输 控制命令和状态信息)
基于制造报文规范MMS协议报文(后台与保护、测 控设备之间的数据读写、目录列表上送、事件列表 上送等服务)
PTP1588对时报文
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6
站控层
对时系统
数据中心
应用集成 操作员站
104/103
网关
网关
网关
电缆
装置1
装置n
CT/PT
传统互感器
传统一次设备
站控层
工作站1 工作站2 远动站
间隔层
装置1
以太网 IEC61850-8-1
装置n
过程层 合并单元
智能接口
光缆
ECVT
电子式互感器 智能一次设备
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4
目前做网络分析仪的厂家
◦ 主流厂家：中元华电，国电南思
◦ 其他厂家：南京达斯曼，广州思维奇，成都引众，北京华 电众信。
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10
在采样率为4000Hz时，常见的MU数据集流量估算如下：
通道数
单个数据包大小（Bytes）
流量（Bytes/S）
9
24+18+60+8*9=174
174*4000=696K
22
24+18+60+8*22=278
278*4000=1112K
100Mbps以太网的端口带宽折算成Bytes合12500KBytes，
2. e条明确了故障录波和网络记录分析装置的整合原则： 故障录波采用组网方式。
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对于一个单网的110KV变电站来说，只需要1台管 理机+一台记录仪就可以实现现场要求的功能。
对于双网的110KV站来说，推荐1台管理机+2台记 录仪配置。
如果现场为点对点模式，需要添加网络扩展单元来 实现功能。个数视现场情况而定。
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220KV双网不分电压等级，推荐1+2。
对于双网的110KV站来说，推荐1台管理机+2台记 录仪配置。
220KV双网并分三个电压等级，推荐1+6。 点对点情况下需要添加网络扩展单元。
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20
330kV 3,2M 母线 电压 合并 单元
A
330kV 1,2M 母线 电压 合并 单元
电力调度数据网 标准接口服务器
（SPDnet）
过程层 间隔层
A
B
保护 单元
测控 单元
动态 测量
计量 单元
扰动 测量
A
IEC61850-9-2 合并 单元
A
B
合并 单元
B
ECVT ECVT
GOOSE
GOOSE
智能 终端
报文分析仪
电源监控 终端
B A
Modus
电子式互感器
智能一次设备
常规一次设备
站用交直流电源 峰谷书屋
IEC61850-8-1
安防监控 终端
隔 离 开
断 路
变控 压制
关
器
器室
变电站安防设备
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在线通讯监视(各种异常告警)。
通讯信息记录及分析(链路，MMS，GOOSE,SV报 文进行分析)
波形还原及异常告警(人机界面告警及硬接点输出告 警)
数据检索及提取(按照时间段、报文类型、报文特征 (如异常标记、APPID）等条件检索并提取报文列表)
数据转换(导出CAP格式或者COMTRADE格式)
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硬件系统
记录仪
存储设备
I/O节点 扩展单元
管理机
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软件数据由以太头+APDU头+ASDU头+采样数据组成。 其中以太头固定为 18Bytes，APDU和ASDU头和起来大 小平均约为60Bytes（取决于IEDName和SVID描述字符 串长短） ，单个通道的采样数据固定为8Bytes（4Bytes 采样值+4Bytes采样品质）。除此之外还有12字节 (7+1+4)的链路数据和96bits(12字节)的帧间隙。
释 义
1. b条提出了主变故障录波器的配置原则： 为了便于事故分析，主变宜单独配置故障录波器。 存在录波装置跨接不同电压等级问题，应采用独立的数据接口控制器 。
2. c条明确了对故障录波装置和网络报文记录分析装置的要求： 明确了故障录波装置和网络报文记录分析装置记录的对象。 为了防止不同网络之间相互影响，接入不同网络的接口应采用独立的 数据接口控制器。
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d）采样值传输可采用网络方式或点对点方式，当通过网络 方式接收 SV报文时，网络报文记录装置每个百兆接口接入合 并单元报文的数量不宜超过 5 台。 e）故障录波装置采用网络方式接受SV报文和GOOSE报文时 ，故障录波功能和网络记录分析功能可采用一体化设计。
释 义
1. d条明确了采样值和开关量的传输方式： 采样值采用网络和点对点传输均可以，开关量采用网络传输。
A
330kV 母设 测控
1
330kV 母设 测控
2
330kV SV A网 中心 交换
机1n1 P11
1
3
5
7
11
330kV SV A网中心交换机1n2 IP:192.168.0.106
2
4
6
8
网络 分析 装置 A1
网络 分析 装置 A2