摘 要： 在電力(lì)行業，智能(néng)電網是(shì)未(wèi)來電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方(fāng)向，隨(suí)著(zhuó)智(zhì)能電網的(dí)迅速(sù)發展(zhǎn)，作(zuò)為(wéi)智能電網(wǎng)的核(hé)心，通信管理(lǐ)機起(qǐ)著(zhuó)承(chéng)上啟(qǐ)下的作用。作(zuò)為(wéi)電(diàn)力自動化(huà)係(xì)統(tǒng)的(dí)關鍵(jiàn)技(jì)術，將(jiāng)係(xì)統的控製命令(líng)下(xià)達到各執行機構(gòu)或終端，很大(dà)程(chéng)度上通(tōng)信管理機(jī)的好壞(huài)決(jué)定(dìng)了(liǎo)整個配電(diàn)自動化係統的(dí)優劣。
關鍵詞(cí)：電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng) 數(shù)據(jù)采集 嵌(qiàn)入(rù)式係統(tǒng) 通信(xìn)管理(lǐ)機(jī)
1 概述
電力(lì)是國(guó)家重要的基(jī)礎設施，電(diàn)力監控(kòng)係統用(yòng)於(yú)監(jiān)視和(hé)控製電力生(shēng)產(chǎn)和(hé)供應(yīng)過程，是(shì)電(diàn)力安全穩(wěn)定(dìng)運行的支撐(chēng)係(xì)統。電(diàn)力監控係統(tǒng)主要(yào)是對配(pèi)電(diàn)室(shì)內(nèi)高(gāo)低(dī)壓設備進(jìn)行監(jiān)控，它主(zhǔ)要(yào)通(tōng)過高壓微(wēi)機保(bǎo)護，智能網(wǎng)絡儀表，低(dī)壓(yā)智(zhì)能網絡(luò)儀表(biǎo)，直流(liú)屏(píng)，溫(wēn)控器等(děng)設(shè)備的監控(kòng)實(shí)現設備(bèi)的(dí)遙測(cè)，遙(yáo)信(xìn)和遙(yáo)控，實(shí)時監(jiān)視係(xì)統(tǒng)和(hé)設備的(dí)運行狀態，記錄和(hé)處(chǔ)理(lǐ)監控(kòng)數據(jù)，及(jí)時監測故障並通(tōng)知維護人(rén)員(yuán)處理，從而(ér)達(dá)到少人或(huò)無人值守(shǒu)，實現電(diàn)力係統的(dí)集中(zhōng)監(jiān)控維(wéi)護(hù)和管(guǎn)理，提高(gāo)供電係(xì)統(tǒng)的可(kě)靠(kào)性(xìng)和供(gōng)電(diàn)設備(bèi)的(dí)安全性。
在電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)中經常(cháng)會運用(yòng)到(dào)通信管理機，通信管(guǎn)理(lǐ)機(jī)也(yě)稱作DPU，其具(jù)有多(duō)個(gè)下(xià)行通訊(xùn)接(jiē)口及一(yī)個或者(zhě)多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，相當(dāng)於(yú)前(qián)置(zhì)機(jī)，即(jí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，用於將(jiāng)一(yī)個變(biàn)電所(suǒ)內(nèi)所(suǒ)有(yǒu)的智能監控(kòng)／保護裝置(zhì)的通訊數(shù)據整(zhěng)理(lǐ)匯(huì)總(zǒng)後，實(shí)時(shí)傳送至(zhì)上級主(zhǔ)站係統(tǒng)（後台監控(kòng)中(zhōng)心係(xì)統和DCS），完成(chéng)遙信，遙測功能。另(lìng)一(yī)方麵(miàn)接(jiē)收後台監控中(zhōng)心係統或(huò)DCS下達的命(mìng)令，並(bìng)轉發(fā)給(gěi)變(biàn)電(diàn)所內(nèi)的智能監控(kòng)單元(yuán)，完成對廠(chǎng)站內各(gè)開關設備的分，合閘(zhá)遠程(chéng)控(kòng)製(zhì)或(huò)裝置(zhì)的參(cān)數整(zhěng)定(dìng)，實現(xiàn)遙(yáo)控(kòng)和遙(yáo)調功能。另外通信管理機也(yě)適用於規(guī)模較大(dà)，要求(qiú)較(jiào)高(gāo)的綜(zōng)合(hé)自(zì)動化(huà)係統和調(tiáo)度自動(dòng)化係統以(yǐ)及(jí)配電(diàn)自動化係統(tǒng)。
2 通信管理機的(dí)軟硬件設計(jì)
傳統的電力監控方案(àn)多采用(yòng)X86架(jià)構工業計(jì)算(suàn)機（工(gōng)控(kòng)機(jī)）來實現，要(yào)求7X24小時在綫服務，存(cún)在(zài)成(chéng)本高(gāo)，功(gōng)耗大，兼(jiān)容性差(chà)，人(rén)工(gōng)依賴性高(gāo)的缺(quē)點，同時存(cún)在突發性(xìng)係統死(sǐ)機(jī)或關機的問題。因此，在(zài)做(zuò)通信(xìn)管理(lǐ)機的(dí)軟(ruǎn)硬(yìng)件設(shè)計(jì)的時候(hòu)，除(chú)了(liǎo)需(xū)要(yào)考慮管理機平台的(dí)性(xìng)能(néng)和(hé)穩(wěn)定(dìng)性之外(wài)，還需要(yào)考慮(lǜ)以下幾個因(yīn)素：
通(tōng)訊(xùn)規約的兼(jiān)容性(xìng)：作(zuò)為一(yī)個(gè)中間設備，承上(shàng)啟下(xià)，需要(yào)與各(gè)種自(zì)動(dòng)化(huà)裝置(zhì)，智(zhì)能化(huà)儀(yí)表(biǎo)，變(biàn)電(diàn)站微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)等進行連(lián)接(jiē)，而各個(gè)設(shè)備之(zhī)間(jiān)都有(yǒu)不同的通訊規約，因此通(tōng)信管(guǎn)理機需(xū)要能(néng)夠滿(mǎn)足(zú)這些協(xié)議的需(xū)要(yào)；
接口數(shù)量：對(duì)於(yú)通信(xìn)管理(lǐ)機而(ér)言，接(jiē)口(kǒu)的數(shù)量與(yǔ)可擴展(zhǎn)性能是衡量產品(pǐn)能否滿(mǎn)足需求(qiú)的重要(yào)標(biāo)準(zhǔn)。
性(xìng)能與預算(suàn)的平衡：作為一個(gè)數(shù)據轉(zhuǎn)換，傳輸(shū)的核(hé)心設備，通信管(guǎn)理(lǐ)機的(dí)性能與(yǔ)價(jià)格(gé)的平衡(héng)很大程(chéng)度能(néng)夠(gòu)影響方案整(zhěng)體性(xìng)能(néng)表現的重要因素；
多重網絡(luò)功(gōng)能：用戶可根據現場實(shí)際情況配置(zhì)不同的網絡接口(kǒu)，組(zǔ)成用戶需要(yào)的多(duō)種組(zǔ)網(wǎng)方式(shì)；
安科(kē)瑞(ruì)憑(píng)借(jiè)在電力行業(yè)多年的經(jīng)驗積(jī)累，提(tí)供(gōng)電力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)--通(tōng)信管(guǎn)理(lǐ)機解決方(fāng)案(àn)。相(xiāng)對於傳(chuán)統的基於X86架(jià)構(gòu)的(dí)係(xì)統方(fāng)案(àn)，安科瑞ANet通信(xìn)管理(lǐ)機采用了目(mù)前更流行(háng)的基於ARM架構的(dí)嵌入式Linux平台(tái)方案，具備很高(gāo)性價(jià)比和(hé)較高的(dí)集成度。
ANet-2E4SM模塊(kuài)化通信管理機(jī)將(jiāng)傳統(tǒng)管理機(jī)的(dí)接口拆分成可拼(pīn)裝搭配的模塊，其中主模塊(kuài)可作為(wéi)標準智(zhì)能通(tōng)信管(guǎn)理機(jī)獨立工作(zuò)，主模塊搭配從模(mó)塊可(kě)靈活擴展，能增加(jiā)更(gēng)豐(fēng)富的應(yīng)用(yòng)場景，同(tóng)時(shí)還可提(tí)供邊緣計算等需求(qiú)。
該方案(àn)采用NXP Cortex－A7的ARM處(chǔ)理器(qì)，以先進(jìn)的電源(yuán)管理(lǐ)架構(gòu)達(dá)到(dào)更(gēng)低(dī)的功(gōng)耗。標配256MB DDR3和256M電子硬盤，通(tōng)過(guò)嚴格(gé)EMC和(hé)高低(dī)溫測試，確保(bǎo)在(zài)嚴酷(kù)的(dí)現場(cháng)環境下穩定工(gōng)作。具(jù)有豐(fēng)富(fù)的硬(yìng)件接(jiē)口，存儲方(fāng)麵支(zhī)持(chí)USB以及(jí)TF卡接口，可擴展存儲(chǔ)空間，能(néng)保證(zhèng)長(cháng)時間(jiān)的(dí)斷(duàn)點數據存儲(chǔ)，完整的報警記(jì)錄(lù)，日誌(zhì)記錄存儲(chǔ)。通訊方麵支持RS485，Lora，RJ45以(yǐ)太網(wǎng)口，4G等(děng)接口，容易(yì)擴展(zhǎn)，可以對眾(zhòng)多設備(bèi)同時進行管理。
在通訊規(guī)約方(fāng)麵，經過不(bù)斷的開發擴(kuò)展(zhǎn)，目前(qián)采集協(xié)議支持ModbusRtu/TCP，DL/T645-1997/2007，DL/T698.45-2017，CJT188-2004，IEC103/104，OPC UA，BACNET， 西(xī)門子 S7 協(xié)議(yì)等。轉(zhuǎn)發(fā)協議支(zhī)持(chí)ModbusTCP（主，從(cóng)），104（主(zhǔ)，從(cóng)），DGJ08-2068-2012 上(shàng)海(hǎi)建(jiàn)築(zhù)能耗，DGJ32/TJ111-2010 江蘇建(jiàn)築(zhù)能耗(hào)，杭(háng)州等地省市(shì)能(néng)耗(hào)，寧(níng)夏電力需求(qiú)側，華雲 104 協(xié)議，SNMP，MQTT 協議，OPC UA，IEC 61850，Q/GDW 376.1 等。能(néng)夠(gòu)保證通(tōng)信管理機(jī)對下(xià)進(jìn)行數(shù)據采集，對(duì)上進(jìn)行(háng)數據轉發的需求(qiú)。
3 典型(xíng)案例
4 結語(yǔ)
通(tōng)過基(jī)於(yú)嵌入式Linux操作(zuò)係統的通信(xìn)管(guǎn)理機(jī)在電(diàn)力監(jiān)控係統項目(mù)上的實(shí)際(jì)應用(yòng)，充分體現(xiàn)了它(tā)的優(yōu)勢，通信(xìn)管理機的整體穩(wěn)定運行(háng)，可以滿足電(diàn)力(lì)監(jiān)控係統功能(néng)設計的各項(xiàng)需求，為係統(tǒng)的安(ān)全運(yùn)行提供了很(hěn)好(hǎo)的(dí)技術保(bǎo)證。安(ān)科(kē)瑞憑(píng)借(jiè)在電力行業(yè)的多(duō)年(nián)深耕，通過新的(dí)物(wù)聯網通(tōng)信(xìn)技術與邊緣(yuán)計算(suàn)技術(shù)，結(jié)合(hé)有綫與(yǔ)無(wú)綫通(tōng)信方式(shì)，提(tí)供(gōng)的通信管(guǎn)理機解決(jué)方(fāng)案(àn)可(kě)有效降(jiàng)低係(xì)統成本，提(tí)高係(xì)統(tǒng)集成(chéng)度，實現配(pèi)電房(fáng)，台區，分布式新能(néng)源發電（光(guāng)伏，風(fēng)電）等場(cháng)景的電力(lì)監控，環境監(jiān)控，聯動控製(zhì)等(děng)功能(néng)，進而實現(xiàn)智能化(huà)及(jí)無(wú)人值守。
5 產品證(zhèng)書
參(cān)考文獻(xiàn)
[1]ANet係列(liè)智能(néng)通(tōng)信管理機(jī)企標(biāo)備(bèi)案(àn)版(2021版(bǎn))
公司(sī)：安(ān)科瑞(ruì)電氣(qì)股份(fèn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)
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