分析OPNET的智能变电站继电保护建模与仿真

基于智能变电站的继电保护检测和调试分析智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要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。

本文主要就智能变电站的继电保护检测和调试进行分析讨论。

标签：智能变电站;继电保护;检测调试一、智能变电站的二次回路架构和可视化技术分析智能变电站的典型网络结构为“三层两网”，其中“三层”是指站控层、间隔层和过程层，“两网”是指站控层网络和过程层网络。

站控层主要包括后台监控系统、远动系统、五防系统、保信子站等，间隔层主要包括保护装置、测控装置、计量装置、在线监测装置、网络分析装置等，过程层主要包括智能终端和合并单元。

站控层网络由站控层交换机组网，并负责站控层系统与间隔层装置的数据传输和通信，过程层网络由过程层交换机组网，并负责间隔层装置与过程层设备的数据传输和通信。

智能变电站的数据类型大致有MMS、GOOSE和SV三种，其中MMS用于站控层网络的通信，GOOSE和SV用于过程层的数据传输。

智能变电站典型网络结构如图1所示。

智能变电站中，SCD文件可视化管理系统需要通过典型的SCD文件或运行设备的配置文件提高系统的可读性，检查系统并进行对比，合理评估检修的策略，并将其作为文件的处理结果，从文件中获取编辑、存储功能并检查检修图纸以及生成的报告，这些都被称为可视化操作功能。

此外，SCL是智能变电站中的标准语言，SCD文件符合SCL规范，是一种唯一配置的文件。

SCD文件主要描述了变电站的一次系统结构以及IED的配置信息，对访问点的位置进行通信访问以及所有IED信号之间的联系，SCD文件中，信息头主要用于识别SCD文件的配置版本以及有关信号之间的映射;变电站描述主要是对变电站的功能以及拓扑结构进行描述;IED描述是对IED的配置以及功能进行描述，包含了访问点、设备以及节点等信息;通信系统描述主要是通过逻辑总线描述网络通信之间的连接，分析逻辑总线以及IED访问点之间的关系;数据类型模板主要描述了SCD文件中的类型以及属性。

智能变电站的继电保护技术分析摘要：阐述智能变电站建设特点和技术原理，智能变电站继电保护管理过程中的问题、继电保护模式和运行技术、应对的措施，从而促进智能变电站发挥其功能。

关键词：智能；变电站；继电保护技术；分析引言电网的稳定使用需要以继电保护作出正确动作为前提，而保护继电动作正确性，又需要依赖运维人员的日常检验来实现。

传统运维模式，由于对人力资源的消耗较大，难以有效满足不断提升的电网稳定运行需求，亟需进行升级与优化。

而智能运维系统，可以借助感知继电保护与二次回路状态的方式，指导维护人员工作，进一步降低运维工作量，提高保护运行的可靠性。

同时采用自动配置技术，也能更好的建立信息采集与设备数据输出地址信息的映射关系，解决以往人工配置时容易因信号配置复杂、设备种类繁多产生的错配、漏配等问题。

1智能变电站的特点智能变电站是通过计算机技术、现代通信技术以及综合控制理论等多种学科知识的融合，利用信息传输方式来实现对电力系统进行有效管理。

同时，能够在一定程度上降低传统变电所存在的安全隐患问题，随着科学技术和网络时代不断进步发展与深入推广应用后其优势变得越来越明显。

智能变电站在设计、制造过程中，主要优势是能够有效避免人工操作的失误，实现无人值守。

通过对电力系统运行情况的分析可知，传统变电所一般都是由继电器和控制装置共同构成。

但是随着技术不断发展与完善后出现了微机、PLC等设备来完成对电能质量进行实时监测以及保护工作，同时在自动化程度上也有很大提高，智能化水平已经达到很高水平;因此可以说智能化是未来社会发展的必然趋势。

2智能变电站继电保护中的问题继电保护在电力系统中主要提供线路安全维护等工作，对保护电力系统的稳定运行有意义。

智能变电站和综自变电站的实际继电保护原理整体一致。

但是在实际的设备操作和设备运用等多个方面的实现形式也有较多不同。

因此，智能变电站虽然可以解决综自变电站所无法解决的问题，但是在实际的操作方面，智能变电站也存在较多问题。

基于OPNET的智能变电站过程层网络建模方法凌光;王志亮;吕建龙;何强【摘要】智能变电站过程层网络的性能,会直接影响继电保护等高实时性应用的有效实现.为了定量研究过程层网络的可靠性和实时性,提出了一种基于OPNET的过程层网络建模方法.根据过程层网络设备结构、报文种类及流量特征,搭建了合并单元、智能终端、保护测控装置等各智能电子设备(IED)模型.在此基础上,建立了每个间隔模型;并以D2-1型变电站为例,采用星型拓扑组建了过程层网络模型.最后以组建的网络模型为平台,开展了虚拟局域网(VLAN)划分方式的研究,仿真及测试结果说明了模型的有效性.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2017(050)001【总页数】7页(P79-84,91)【关键词】智能变电站;过程层网络;OPNET;建模;仿真【作者】凌光;王志亮;吕建龙;何强【作者单位】国网绍兴供电公司,浙江绍兴312000;国网绍兴供电公司,浙江绍兴312000;国网绍兴供电公司,浙江绍兴312000;国网绍兴供电公司,浙江绍兴312000【正文语种】中文【中图分类】TM769基于IEC 61850的智能变电站，由于构建了网络化的信息传输与共享平台，使得继电保护、监控、遥控操作等系统应用得以实现。

智能变电站内的网络是各IED间的信息交互通道，网络功能是否完善、性能指标是否满足要求，直接影响到变电站内保护、控制和录波等功能的实现，因此网络性能的分析评估是十分必要的。

借助计算机建模仿真来辅助网络设计，并对网络性能进行评测，已成为一种重要的研究方法[1-2]。

OPNET是目前业界公认的优秀的通信网络、设施、协议的仿真及建模工具，适用于智能变电站网络建模仿真。

当前也有不少研究成果，提出了基于OPNET的智能变电站网络的建模方法及性能研究。

文献[3]通过建立变电站网络仿真模型，研究了网络拓扑、VLAN划分、网络带宽等因素对报文传输性能的影响，文献[4-5]提出了降低报文传输延迟的方法并通过OPNET建模进行了仿真验证，但上述工作在建模过程中未区分过程层网络与站控层网络，采用了统一的7层结构网络模型，与过程层网络结构不符。

智能变电站继电保护及自动化系统分析智能变电站继电保护及自动化系统是一种集成了电力系统保护、控制、监测、通信和数据处理等多种功能的高级自动化系统。

它能够对电力系统中的异常情况进行及时监测和精确定位，并对故障进行快速隔离和恢复，保证电力系统的安全稳定运行。

本文将对智能变电站继电保护及自动化系统进行详细分析。

智能变电站继电保护系统是智能变电站的核心部分，它负责监测电力系统中的各种异常情况并做出保护措施以保障电力系统的安全稳定运行。

智能变电站继电保护系统包括多种保护装置，如差动保护、过流保护、接地保护、方向保护等。

这些保护装置通过对电力系统中的电流、电压等参数的监测来实现对电力设备的保护，确保电力系统中的故障能够及时地被隔离并恢复，从而保证电力系统的连续供电。

智能变电站继电保护系统的特点是具有高精度、高速度、高可靠性和高通信能力。

它采用数字信号处理技术和复合材料技术，在信号采集、信号处理和故障诊断等方面具有较高的精度和可靠性。

同时，智能变电站继电保护系统还能够通过网络与上级电网进行通信，实现集中监测和远程控制。

智能变电站自动化系统的特点是具有高可靠性、高智能化和高集成性。

它采用现代化的计算机技术和网络通信技术，实现了数据的集中管理和共享，提高了变电站的管理效率。

同时，智能变电站自动化系统还具有强大的故障自诊能力，能够对电力系统中的各种异常情况进行自动判断和自动响应，从而提高了变电站的自动化控制水平。

智能变电站继电保护及自动化系统是目前电力行业的热点技术之一，它具有广泛的应用前景。

随着电网规模的不断扩大和电力系统的复杂性的不断提高，智能变电站继电保护及自动化系统将成为电力系统稳定运行和安全保障的重要技术手段。

未来，智能变电站继电保护及自动化系统有望与现代化的电力系统管理模式相结合，构建起智能化、数字化的电力系统管理平台，实现电力系统的智能化监测、智能化调度和智能化控制。

同时，随着人工智能、大数据、物联网等新技术的不断发展，智能变电站继电保护及自动化系统将进一步提高其智能化水平和自主化能力，对电力系统的安全稳定运行发挥更加重要的作用。