新型通訊管理機(jī)解決方案助力智能電網(wǎng)升級改造

一、背景介紹：

在電力能源行業(yè)，智能電網(wǎng)是未來電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，它涵蓋了發(fā)電、輸電、配電、終端使用的整個過程。隨著智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，通信通信系統(tǒng)的升級改造帶來的系統(tǒng)收益更為顯著。同時，通信系統(tǒng)作為建設(shè)配電自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，將控制中心的控制命令下達(dá)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)或終端，很大程度上通信系統(tǒng)的好壞決定了整個配電自動化系統(tǒng)的優(yōu)劣。在此背景下，對于電力通信的管理顯得尤為重要。

配電管理系統(tǒng)對通信的要求：

●   高穩(wěn)定性和高可靠性，在傳輸故障時具有冗余能力；

●   具有雙向通信能力；

●   組網(wǎng)靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)；

●   統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理；

●   工業(yè)品質(zhì)(溫濕度、電磁兼容性、抗振、防雷等)；

二、通訊管理機(jī)簡介

通訊管理機(jī)也稱作DPU，其具有多個下行通訊接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，相當(dāng)于前置機(jī)，即監(jiān)控計(jì)算機(jī)，用于將一個變電所內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護(hù)裝置的通訊數(shù)據(jù)整理匯總后，實(shí)時傳送至上級主站系統(tǒng)（監(jiān)控中心后臺機(jī)和DCS），完成遙信、遙測功能。另一方面接收后臺機(jī)或DCS下達(dá)的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給變電所內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關(guān)設(shè)備的分、合閘遠(yuǎn)程控制或裝置的參數(shù)整定，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能。同時還應(yīng)該配備多個串行接口即便于廠站內(nèi)的其它智能設(shè)備進(jìn)行通訊。

通訊管理機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)各種自動化裝置、智能化儀表、變電站智能輔助設(shè)備等和系統(tǒng)主計(jì)算機(jī)間的信息傳遞、合成、編輯、管理和設(shè)備監(jiān)控功能，還可作為綜合自動化系統(tǒng)總控型子站和前置機(jī)使用。適用于規(guī)模較大、要求較高的綜合自動化系統(tǒng)和調(diào)度自動化系統(tǒng)以及配電自動化系統(tǒng)。通訊管理機(jī)可廣泛運(yùn)用于電力需求側(cè)管理、工業(yè)能源管理、建筑能源管理、光伏監(jiān)測、電力運(yùn)維等系統(tǒng)中，是各級智能設(shè)備與上級監(jiān)控中心之間承上啟下的數(shù)據(jù)樞紐。

三、傳統(tǒng)的通訊管理機(jī)方案

傳統(tǒng)電力通訊管理機(jī)多采用X86架構(gòu)工業(yè)計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，要求7X24小時在線服務(wù)，導(dǎo)致整套產(chǎn)品成本又高，功耗也大，安裝和使用需要消耗大量的人力物力資源，突發(fā)性系統(tǒng)死機(jī)的問題，用戶不得不提心吊膽的使用。此外，在做通訊管理機(jī)的硬件設(shè)備和軟件應(yīng)用研發(fā)設(shè)計(jì)的時候，除了需要考慮整個平臺的性能和穩(wěn)定性之外，還需要考慮以下幾個因素：

●   通訊規(guī)約的兼容性：作為一個中間設(shè)備，需要與各種自動化裝置、智能化儀表、變電站智能輔助設(shè)備等進(jìn)行連接，而各個設(shè)備之間都有不同的通訊規(guī)約，因此電力通訊管理機(jī)必須能夠滿足這些協(xié)議的需要；

●   接口數(shù)量：對于工業(yè)計(jì)算機(jī)設(shè)備，接口的數(shù)量與可擴(kuò)展性能是衡量產(chǎn)品能否滿足需要的重要標(biāo)準(zhǔn)。 I/O接口的數(shù)量是否能夠滿足現(xiàn)有的設(shè)備連接需求；是否有足夠的擴(kuò)展性來應(yīng)對日后方案更新的所需，都是必須考慮的重點(diǎn)；

●   性能與預(yù)算的平衡：作為一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)暮诵脑O(shè)備，電力通訊管理機(jī)的性能與價格的平衡很大程度能夠影響方案整體性能表現(xiàn)的重要因素；

●   多重網(wǎng)絡(luò)功能：用戶可根據(jù)實(shí)際使用網(wǎng)絡(luò)情況配置不同的通信接口卡，組成用戶需要的多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

●   應(yīng)用開發(fā)與系統(tǒng)整合的難易度：對于集成商來說，重新開發(fā)一整套新的方案，需要投入大量的人力、金錢與時間。除了基本的方案邏輯不同之外，相配套的應(yīng)用與驅(qū)動等系統(tǒng)整合適配也是必須解決的問題。

四、ZLG通訊管理機(jī)系統(tǒng)化解決方案

ZLG憑借在電力行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)積累，結(jié)合現(xiàn)有的通訊管理機(jī)方案，提供電力系統(tǒng)通訊管理機(jī)系統(tǒng)化解決方案。相對于傳統(tǒng)的基于X86架構(gòu)的系統(tǒng)方案，該方案具備極高性價比和較高的集成度，具體方案框圖如下圖所示：

該方案主控平臺采用ZLG推出的M6Y2C核心板，該核心板是一款工業(yè)控制核心板,采用NXP Cortex-A7 800MHz主頻的處理器，以先進(jìn)的電源管理架構(gòu)帶來更低功耗。核心板標(biāo)配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太網(wǎng)等接口；標(biāo)配128/256/512MB DDR3和128M/256M /512M/4G電子硬盤、硬件看門狗；通過嚴(yán)格EMC和高低溫測試，確保在嚴(yán)酷的現(xiàn)場環(huán)境下穩(wěn)定工作。

ZLG致遠(yuǎn)電子憑借在嵌入式領(lǐng)域和電力行業(yè)的多年深耕，通過最新的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與邊緣計(jì)算技術(shù)，結(jié)合有線與無線通信方式，提供的通訊管理機(jī)系統(tǒng)化解決方案可有效降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)集成度，實(shí)現(xiàn)配電房、臺區(qū)、分布式新能源發(fā)電（光伏、風(fēng)電）等場景的電力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、聯(lián)動控制等功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化及無人值守。