万方数据嚣懈蚓斟巨I■——智能变电站故障录波系统设计与探索Jul．2010@■●-l_Fr3刮数据m吲器单元=￡=[电力自动化设备Equipm州付国新，戴超金，侍昌江，张明勇系统结构第30卷第7期(国电南京自动化股份有限公司，江苏南京210003)摘要：智能变电站故障录波系统是针对当前智能电网的发展而设计开发的故障录波分析系统。系统可接入智能变电站过程层网络的IEC61850—9一l或IEC61850—9—2模拟量采样值(SMV)报文和IEC61850—8一l面向变电站事件的通用对象(GOOSE)报文。并将GOOSE解析成实际的开关状态，并且系统也支持SMV+GOOSE共网模式．直接从交换机获取SMV和GOOSE。系统与站控层设备的通信采用IEC61850制造报文规范(MMS9506)通信规约，实现与站控层设备的互操作。系统采用嵌入式POWERPC硬件平台和嵌入式实时多任务VxWorks操作系统．满足了当前智能变电站对故障录波器提出的新要求。关键词：IEC61850；智能变电站故障录波系统；POWERPC；VxWorks；F13中图分类号：TM电力系统故障录波器是研究现代电网不可缺少的工具．其主要任务是记录电力系统大扰动(如各种短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等)发生后的系统电压、电流及其导出量，如系统有功功率、无功功率．以及系统频率的变化全过程。随着GOOSE的应用成熟变电站逐步实现了全面数字化．要求录波器提供开入的数字化接入．数字化站开始实现由模拟量的点对点通信到模拟量组网[¨。录波器由集中式到分散式。智能故障录波器能全面适用于智能变电站．既可集中设计也可分散组网【21，对于模拟量接收方式，f耶由于单向多路点对点串行链路传输协议mSampledlink(Fr3)协议将逐渐不被采用．二次设备的模拟量接收将全面实现IEC61850—9—2E引．所以1713模拟量接收这种方式只是过渡过程。如图l所示基于F1．3模拟量接入方式的系统结构图：系统主要分为4大单元，即GOOSE接收、解析单元、数据集中器单元、录波处理单元和录波管理单元。单元之间的数据走向．以及单元内部数据的流程均以方向线标出。图2是基于IEC61850—9—2模拟量接入方式的系统结构图：系统主要分为4大单元，即GOOSE接收、解析单元、IEC61850—9—2报文接收单元、录波处理单元和录波管理单元。单元之间的数据走向．以及单元内部数据的流程均以方向线标出。2010年7月文献标识码：B文章编号：1006—6047(2010)07—0131—031图l基于兀3模拟量接入方式系统结构圈{V01．30No．7E1ef￡一rISO734A网l1GOOSE接收、l解析单元FT3亡爿集中监控、信息系统参数及启动卜—一和录波处理定值配置模块k—一单元通信模块MMS埘外通信模块在线监测模块：向量监视．序分量监视、功率监视、频率监视、开戈量监视收稿日期：2010—01—06；修回日期：2010—04—19valuesserialunidirectionalmultidroppointA网I解析单元远方单元9—2报开关量状态接收模块模拟收模块录波单元处理；和录波管理单元通信模块系统参数及启i定值配置模块和录波处理单元通信模块分脉冲秒脉冲串口对时B码对时图2基于IEC61850-9—2模拟量接入方式系统结构图P0werAutomati。nB网子站、调度Fig．1SystembasedtoGOOSE接收．9-29—2文接收量接●●-‘●●●．．．●⋯●。。⋯⋯●●-⋯⋯-⋯一^Fig．2IEC61850-9—2structureoverOilONI万方数据荔Y藤蓊奄k丽丽舂圃—]报文接收广—1堡l单————————Jj!—一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，．．：』!．!!：．．．．．．．．．．．一————————土二￡—一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．j1．』!!：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一q巫杰巫查岁巴刘@—]报文接收广—_1孽I网厂石西两习消息队列1鎏l’l鎏1’圄7l壅l掣瓢丽歪东痛语≯卫电力自动化设备2系统各单元设计f耍I陌]I翟l发需．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．!l：．．．．．．．，．．．．．．．一GOOSE接收解析单元负责GOOSE报文的接收和解析．同时将解析好的开关量状态传送给录波处理单元．如图3所示GOOSE接收、解析软件进程．根据IEC61850通信系统中GOOSE的要求(51．需完成GOOSE协议栈的嵌入式系统实现和Windows环境下GOOSE配置软件开发[6]。主要功能是：GOOSE配置文件解析；ASN．1解码；GOOSE应用层协议栈；数据集的存储：与录波管