安科瑞智能通信管理機在變電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1通信管理機

1.1功能

    通過控制平臺控制下行的RRtu設備，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控等信息的采集，將消息反饋回調(diào)度中心，然后，控制中心管理員通過消息的處理分析，選擇將執(zhí)行的命令，達到遠動輸出調(diào)度命令的目標。

1.2適用范圍

   一般運用于變電所、調(diào)度站

1.3通信管理機系統(tǒng)功能

   站內(nèi)數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視及報警記錄、人機交互聯(lián)系及系統(tǒng)維護管理、計算統(tǒng)計、歷史數(shù)據(jù)記錄、事件順序記錄(SOE)、遠方通信等常用SCADA功能。具有控制和調(diào)節(jié)功能：通過鍵盤在屏幕所顯示的畫面上對各可控設備進行開／合、投／退等控制操作，對各可調(diào)設備進行升／降、定值設定等調(diào)節(jié)控制。站內(nèi)無功控制功能不作要求，但應做到遠方調(diào)整電壓無功。具有對時系統(tǒng)，對時要求是變電站自動化系統(tǒng)的基本要求，即要求對變電站層設備和間隔層IED設備(包括智能電度表等)均實現(xiàn)GPS對時，并具有時鐘同步網(wǎng)絡傳輸校正措施。通信管理機中有故障錄波：35kV變電站和一般的1lOkV終端站可以不要求安裝故障錄波，一些分析信息可從保護裝置的簡短記錄和SOE中提取。通信管理機具有五防閉鎖，加強了自動安全性。

2 通信管理機在變電站的應用

   通信管理機是利用變電站平臺建立電力企業(yè)網(wǎng)絡的辦公環(huán)境。變電站可以利用通信管理機對相關的工作進行管理，對變電站的各部門進行協(xié)調(diào)和指揮，利用通信管理機進行變電站的數(shù)據(jù)信息的傳送、分享、節(jié)省了人力物力，提高了工作的效率?？梢栽诟鱾€不同的部門之間開展工作，為電力企業(yè)的發(fā)展提供了便利條件。

  變電站使用通信管理機對系統(tǒng)進行實時透明的管理，提高了變電站的任務執(zhí)行能力，減少了變電站進行項目工作的運營成本，通信管理機保證了變電站制度執(zhí)行的完整性，提高了任務的完成能力。

  變電站擔負著電能傳輸配送的重要任務。利用通信管理機將變電站的二次設備利用電子信號處理技術，實現(xiàn)對變電站設備的自動監(jiān)測等功能，確保變電站功能的安全運行，并為變電站設備的維修提供數(shù)據(jù)信息，通信管理機的發(fā)展隨著結構形態(tài)、通信技術和系統(tǒng)功能的調(diào)整：主要有集中式、分散與集中相結合和全分散式等模式；通信管理機的技術由集中配屏裝置為核心的方式向分散下放到開關柜以系統(tǒng)為核心的方式發(fā)展時期，由單一功能、相互獨立向多功能、一*化過渡時期，再到由傳統(tǒng)的一、二次設備相對分立向相互融方向發(fā)展時期，通信管理機實現(xiàn)變電站由串行通信、現(xiàn)場總線通信技術到以太網(wǎng)，自動化網(wǎng)絡的設施推動了變電站的高速運行。

   通信管理機可以對變電站設備正常運行時進行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和操控：發(fā)現(xiàn)變電事故狀況，可以快速切除故障，在較短的時間內(nèi)恢復設備的正常運轉(zhuǎn)?？梢詫υO備正常運行轉(zhuǎn)時電氣量的采集和電氣設備進行實時狀態(tài)的監(jiān)控、調(diào)整，還可以對已經(jīng)發(fā)生的狀況，由繼電保護、故障錄波等完成瞬態(tài)電氣量數(shù)據(jù)的收集、監(jiān)控并向調(diào)度中心等部門傳送相關數(shù)據(jù)，成為電氣設備的監(jiān)視和為制定維修計劃而收集原始數(shù)據(jù)提供手段。

通信管理機將信息采集、傳輸、處理、輸出過程數(shù)字化狀態(tài)。全站使用統(tǒng)一的通訊規(guī)格建立變電站通信網(wǎng)絡，通過保護、測控、計量、監(jiān)控、遠動、VQC等系統(tǒng)都使用同一網(wǎng)絡接收電流、電壓和狀態(tài)信息，確保變電站的系統(tǒng)可以信息共享。

   變電站采用一次設備采集模擬量，通過電纜將模擬信號傳輸?shù)綔y控保護裝置，裝置進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字化信息傳送至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現(xiàn)其功能。

   變電站中通信管理機采用低功率、數(shù)字化的光電互感器代替常規(guī)互感器，將高電壓、大電流直接變換為數(shù)字信號。變電站內(nèi)設備之間通過高速網(wǎng)絡進行信息交互，二次設備不再出現(xiàn)功能重復的I／O接口，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，利用通信管理機實現(xiàn)了數(shù)據(jù)及資源共享。組網(wǎng)技術、網(wǎng)絡冗余技術、數(shù)據(jù)流建模、網(wǎng)絡性能、可靠性分析、變電站過程層新型同步方法、變電站信息安全等成為構建整個系統(tǒng)信號通路的關鍵技術。

   通訊管理機不僅支持快速存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式和QOS服務質(zhì)量，以保證網(wǎng)絡中重要的GOOSE數(shù)據(jù)包得到實時傳輸；而且在電磁兼容方面：通過靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、浪涌抗擾度等電磁干擾實驗和電擊、雷擊等多項測試，通過專門的強振動、大沖擊的承受度測試；具備了防塵、防潮、以及較好的散熱條件，保證變電站數(shù)據(jù)的安全和快速運行。

   在變電站利用通信管理機用低功率、數(shù)字化的光電互感器原變電站內(nèi)常規(guī)互感器，將高電壓、大電流直接變換為數(shù)字信號。通過通信管理機實現(xiàn)設備之間通過高速網(wǎng)絡進行信息交互，組網(wǎng)技術、網(wǎng)絡冗余技術、數(shù)據(jù)流建模、網(wǎng)絡性能、可靠性分析、變電站過程層新型同步方法、變電站信息安全等成為構建變電站系統(tǒng)信號通路的關鍵技術。

3 網(wǎng)關介紹

3.1通信管理機

3.1.1概述

   本系列智能通信管理機是一款采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡接口，用于將一個目標區(qū)域內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護裝置的通信數(shù)據(jù)整理匯總后，實時上傳主站系統(tǒng)，完成遙信、遙測等能源數(shù)據(jù)采集功能。

   同時，本系列智能通信管理機支持接收上級主站系統(tǒng)下達的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關設備的分、合閘遠方控制或裝置的參數(shù)整定，實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達到遠動輸出調(diào)度命令的目標。

3.1.2產(chǎn)品介紹

3.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊

3.2.1概述

   AF-GSM是安科瑞電氣推出的新型的4G遠程無線數(shù)據(jù)采集設條，采用嵌入式設計。內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，同時采用了功能強大的微處理芯片，配合內(nèi)置看門狗，性能可靠穩(wěn)定。

   本產(chǎn)品提供標準RS485數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接RTU、PLC、工控機等設備，僅需一次性完成初始化配置。就可以完成對MODBUS設備的數(shù)據(jù)采集，并且與安科瑞服務器進行通訊。

3.2.2產(chǎn)品介紹

3.3無線通訊終端

3.3.1概述

   AWT100數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊是安科瑞電氣推出的新型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換DTU，通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括 2G、4G、NB、LoRa、LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP 等通訊方式，下行接口提供了標準RS485數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接電力儀表、RTU、PLC、工控機等設備，僅需一次性完成初始化配置，就可以完成對MODBUS設備的數(shù)據(jù)采集；同時AWT100系列無線通訊終端采用了功能強大的微處理芯片，配合內(nèi)置看門狗技術，性能可靠穩(wěn)定。

    AWT200數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關應用于各種終端設備的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析。實現(xiàn)設備的監(jiān)測、控制、計算，為系統(tǒng)與設備之間建立通訊紐帶，實現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)通訊。實時監(jiān)測并及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，同時自身根據(jù)用戶規(guī)則進行邏輯判斷，大大的節(jié)省了人力和通訊成本。

3.3.2產(chǎn)品介紹

4結語．

   在變電站中運用通信管理機，可以有效地調(diào)節(jié)變電站內(nèi)部結構機制，促*電力企業(yè)系統(tǒng)溝通渠道的發(fā)展，*快多流程的快速轉(zhuǎn)化，提高變電站整體的運作效率，減少了成本支出。我國的通信管理機運營模式已經(jīng)日漸成熟，發(fā)展的前景越來越平穩(wěn)、廣闊。通信管理機是電力企業(yè)自身發(fā)展的需求，推動了變電站現(xiàn)代化管理制度的變革，促*了變電站規(guī)范化管理運轉(zhuǎn)和發(fā)展。

作者介紹

未曉妃，安科瑞電氣股份有限公司，178 2117 0311,主要研究方向為微電網(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。