安科瑞ANet通信管理機在電力監控系統中的應用

摘 要： 在電力行業(yè)，智能電網(wǎng)是未來(lái)電力網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展方向，隨著(zhù)智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，作為智能電網(wǎng)的核心，通信管理機起著(zhù)承上啟下的作用。作為電力自動(dòng)化系統的關(guān)鍵技術(shù)，將系統的控制命令下達到各執行機構或終端，很大程度上通信管理機的好壞決定了整個(gè)配電自動(dòng)化系統的優(yōu)劣。

 

關(guān)鍵詞：電力監控 數據采集 嵌入式系統 通信管理機 

 

       電力是國家重要的基礎設施，電力監控系統用于監視和控制電力生產(chǎn)和供應過(guò)程，是電力安全穩定運行的支撐系統。電力監控系統主要是對配電室內高低壓設備進(jìn)行監控，它主要通過(guò)高壓微機保護、智能網(wǎng)絡(luò )儀表、低壓智能網(wǎng)絡(luò )儀表、直流屏、溫控器等設備的監控實(shí)現設備的遙測、遙信和遙控，實(shí)時(shí)監視系統和設備的運行狀態(tài)，記錄和處理監控數據，及時(shí)監測故障并通知維護人員處理，從而達到少人或無(wú)人值守，實(shí)現電力系統的集中監控維護和管理，提高供電系統的可靠性和供電設備的安全性。

       在電力監控系統中經(jīng)常會(huì )運用到通信管理機，通信管理機也稱(chēng)作DPU，其具有多個(gè)下行通訊接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò )接口，相當于前置機，即監控計算機，用于將一個(gè)變電所內所有的智能監控／保護裝置的通訊數據整理匯總后，實(shí)時(shí)傳送至上級主站系統（后臺監控中心系統和DCS），完成遙信、遙測功能。另一方面接收后臺監控中心系統或DCS下達的命令，并轉發(fā)給變電所內的智能監控單元，完成對廠(chǎng)站內各開(kāi)關(guān)設備的分、合閘遠程控制或裝置的參數整定，實(shí)現遙控和遙調功能。另外通信管理機也適用于規模較大、要求較高的綜合自動(dòng)化系統和調度自動(dòng)化系統以及配電自動(dòng)化系統。

 

       傳統的電力監控方案多采用X86架構工業(yè)計算機（工控機）來(lái)實(shí)現，要求7X24小時(shí)在線(xiàn)服務(wù)，存在成本高，功耗大，兼容性差、人工依賴(lài)性高的缺點(diǎn)，同時(shí)存在突發(fā)性系統死機或關(guān)機的問(wèn)題。因此，在做通信管理機的軟硬件設計的時(shí)候，除了需要考慮管理機平臺的性能和穩定性之外，還需要考慮以下幾個(gè)因素：

       通訊規約的兼容性：作為一個(gè)中間設備，承上啟下，需要與各種自動(dòng)化裝置、智能化儀表、變電站微機保護裝置等進(jìn)行連接，而各個(gè)設備之間都有不同的通訊規約，因此通信管理機需要能夠滿(mǎn)足這些協(xié)議的需要；

       接口數量：對于通信管理機而言，接口的數量與可擴展性能是衡量產(chǎn)品能否滿(mǎn)足需求的重要標準。

       性能與預算的平衡：作為一個(gè)數據轉換、傳輸的核心設備，通信管理機的性能與價(jià)格的平衡很大程度能夠影響方案整體性能表現的重要因素；

       多重網(wǎng)絡(luò )功能：用戶(hù)可根據現場(chǎng)實(shí)際情況配置不同的網(wǎng)絡(luò )接口，組成用戶(hù)需要的多種組網(wǎng)方式；

       安科瑞憑借在電力行業(yè)多年的經(jīng)驗積累，提供電力監控系統--通信管理機解決方案。相對于傳統的基于X86架構的系統方案，安科瑞ANet通信管理機采用了目前更流行的基于A(yíng)RM架構的嵌入式Linux平臺方案，具備很高性?xún)r(jià)比和較高的集成度。

       ANet-2E4SM模塊化通信管理機將傳統管理機的接口拆分成可拼裝搭配的模塊，其中主模塊可作為標準智能通信管理機獨立工作，主模塊搭配從模塊可靈活擴展，能增加更豐富的應用場(chǎng)景，同時(shí)還可提供邊緣計算等需求。

       該方案采用NXP Cortex－A7的ARM處理器，以先進(jìn)的電源管理架構達到更低的功耗。標配256MB DDR3和256M電子硬盤(pán)，通過(guò)嚴格EMC和高低溫測試，確保在嚴酷的現場(chǎng)環(huán)境下穩定工作。具有豐富的硬件接口，存儲方面支持USB以及TF卡接口，可擴展存儲空間，能保證長(cháng)時(shí)間的斷點(diǎn)數據存儲，完整的報警記錄、日志記錄存儲。通訊方面支持RS485、Lora、RJ45以太網(wǎng)口、4G等接口，容易擴展，可以對眾多設備同時(shí)進(jìn)行管理。

       在通訊規約方面，經(jīng)過(guò)不斷的開(kāi)發(fā)擴展，目前采集協(xié)議支持ModbusRtu/TCP、DL/T645-1997/2007、DL/T698.45-2017、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET、 西門(mén)子 S7 協(xié)議等。轉發(fā)協(xié)議支持ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、DGJ08-2068-2012 上海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010 江蘇建筑能耗、杭州等地省市能耗、寧夏電力需求側、華云 104 協(xié)議、SNMP、MQTT 協(xié)議、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1 等。能夠保證通信管理機對下進(jìn)行數據采集，對上進(jìn)行數據轉發(fā)的需求。