嵌入式网络通讯前置机在数字化变电站自动化系统中的应用.docx

嵌入式网络通讯前置机在数字化变电站自动化系统中的应用嵌入式网络通讯前置机在数字化变电站自动化系统中的应用wangj导语：嵌入式网络通讯前置机在数字化变电站自动化系统中的应用1、工程介绍一般35kV及以上数字化变电站系统一般附带有IEC60870101107等通讯协议的控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置，为保证系统的可靠性和运行平安性，一般需要将这些功能装置别离设计。在增加可靠性和平安性的同时，分散的控制系统必然形成了众多的信息孤岛，因此，系统需要整合信息，十分需要将变电站智能设备的所有监测信号汇总，然后通过Ethernet与中央控制室的变电站的效劳器相连，这个信息汇总装置就称为通讯治理机或者通讯前置机。在某数字化变电站改造经过中，由于各个局部设备的通讯规约不统一，设备参与及晋级困难，为改善这种状态，系统要求此通讯治理机必须有至少6个以上的隔离串行通讯接口、34个网络通讯接口，同时还需要有8/16隔离的数字量输入/输出接口。2、系统设计与实现数字化变电站系统体系构造参照IEC61850，可将原有的经过层processlevel、间隔层baylevel、站级层stationlevel细化为经过层processlevel、二次设备控制层secondarydevicecontrollevel、通讯治理层managementlevel和信息治理层informationmanagementlevel4层，可重点解决通讯治理层中的电力通讯规约转换问题和信息治理层中的变电站信息综合治理问题。其系统功能主要表达在：实现底层二次设备的控制智能化和数字化；实现变电站常规远动功能；实现变电站的信息集中治理和监控。整个系统的核心在于通讯前置机，如图1所示。系统共分4层，即信息治理层、通讯治理层、二次设备控制层和消费经过层。消费经过层由变电站一次设备组成，是系统的最底层；二次设备控制层那么由各智能设备IED组成，实现对各自对象母线、馈线、主变压器、电容器等的控制和保护功能；通讯治理层由连接IED的现场总线和作为通用网关的主/备前置机系统组成，如研华的UNO2679是系统的通讯关键，负责站内信息收集、连接站级计算机、连接远动系统等；通讯治理层中的前置机系统可同时接入多种电力通讯规约的总线设备，并且向上挂接在信息治理层网络上，是局域网中的重要节点，起着采集站内消费信息上传和下发治理层控制信息的作用。在前置机系统中还可接入全球定位系统GlobalPositioningSystem，GPS对时信号和串行Modem，以实现远动功能。在此情况下，前置机系统相当于一远方终端单元RemoteTerminateUnit，RTU的功能。3、系统特点讲明研华UNO系列嵌入式系统是目前市面上唯一采用排针散热、内部无排线设计、支持嵌入式技术、无风扇设计、具备弹性扩大才能的产品，最合适工业环境应用所需的高可靠度与高稳定度的要求，也反映出研华长久以来对于质量的高度坚持。UNO外壳为铝合金材质，外表也以高科技喷砂处理，耐刮防脱落，呈现出高质感与沉稳的流行品味。UNO概念正不断地在全球市场上蔓延。UNO2679是专门针对电力系统设计的一款专用通讯前置机，其规格如下：1U19标准上架安装；板载集成CeleronM600MHz，板载256MBDDR333；无风扇设计，支持LM传感器来监测CPU和主板温度；4×10/100MBase_T网络接口；2×RS232C9线；4×RS232C/422/485串口；8×DI8×DO隔离；4×USB2.0；一个TYPEI/IIPC卡,支持CF卡；2个Pin44的IDE接口，支持3.5硬盘安装；WindowsCE.NET、WindowsXP、WindowsXPEmbedded和Linux解决方法。UNO2679丰富的总线和网络接口，使得数字化变电站的二次控制设备的不同规约的状态与控制信息经过相应的协议转换后无缝连接到变电站的信息总站上，通讯口的高速与隔离功能简化了整个系统的设计，其嵌入式的设计理念以及系统免风扇特点，极大进步整个系统的可靠性和平安性，减少了系统的维修本钱，多网口特性使得系统可以按照双网的特点设计，进一步进步系统的可靠性。UNO2679的高集成度使得整个数字化变电站自动化系统的性价比更高，系统的竞争上风更加明显。图2为实际现场应用图。随着IEC61850在数字化变电站的逐步施行与推广，UNO产品将会在变电站的信息处理与集成上的作用将会越来越大。图1：分布分散式电力变电站综合自动化治理系统图2：UNO2679现场应用图0