安科瑞 陳聰

摘要：通信管理機以其高速有效的多途徑溝通模式，為變電站科學(xué)化管理提供了良好的平臺。

關(guān)鍵詞：通信管理機；變電站；電力企業(yè)；應用

通信管理機在我國歷經(jīng)多年的發(fā)展，隨著(zhù)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和完善，越來(lái)越多的變電站認可和接受并且正在使用著(zhù)通信管理機。

1通信管理機的功能特點(diǎn)

通訊管理機一般運用于變電所、調度站，通訊管理機通過(guò)控制平臺控制下行的RRtu設備，實(shí)現遙信、遙測、遙控等信息的采集，將消息反饋回調度中心，然后，控制中心管理員通過(guò)消息的處理分析，選擇將執行的命令，達到遠動(dòng)輸出調度命令的目標。

通信管理機系統功能包括站內監控：包括站內數據采集與處理、運行監視及報警記錄、人機交互聯(lián)系及系統維護管理、計算統計、歷史數據記錄、事件順序記錄(SOE)、遠方通信等常用SCADA功能。具有控制和調節功能：通過(guò)鍵盤(pán)在屏幕所顯示的畫(huà)面上對各可控設備進(jìn)行開(kāi)／合、投／退等控制操作，對各可調設備進(jìn)行升／降、定值設定等調節控制。站內無(wú)功控制功能不作要求，但應做到遠方調整電壓無(wú)功。具有對時(shí)系統，對時(shí)要求是變電站自動(dòng)化系統的基本要求，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(shí)現GPS對時(shí)，并具有時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò )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(jiǎn)短記錄和SOE中提取。通信管理機具有五防閉鎖，加強了自動(dòng)安全性。

在采用分散式結構形式的變電站自動(dòng)化系統中采用現場(chǎng)總線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )。分為變電站層、間隔層和過(guò)程層。變電站層是通過(guò)間隔層設備實(shí)現變電站實(shí)時(shí)控制以及站內信息的收集、分析等工作，并與遠方調度中心通信，完成遠方監控與調度。遠動(dòng)、監控、錄波、計量等主控系統共享現場(chǎng)總線(xiàn)的信息，信息的傳遞既快速便捷又不會(huì )相互影響，避免了重復投資。間隔層的保護裝置、測控裝置、自動(dòng)裝置等具備以太網(wǎng)接口的設備直接接入間隔層以太網(wǎng)，其它分散布置的智能設備通過(guò)規約轉換器、測控裝置或低壓保護裝置轉接入間隔層以太網(wǎng)。站點(diǎn)較多的變電站選用交換型集線(xiàn)器，將間隔層分成若干子網(wǎng)，限制每個(gè)沖突域的站點(diǎn)數量不致過(guò)多以確保系統響應率。絕大多數數據傳輸發(fā)生在間隔層設備和變電站設備間，而變電站設備數量遠小于間隔層設備，由于變電站層使用100M以太網(wǎng)，因而不會(huì )成為通信瓶頸。

2通信管理機在變電站中的應用

通信管理機是利用變電站平臺建立電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò )的辦公環(huán)境。變電站可以利用通信管理機對相關(guān)的工作進(jìn)行管理，對變電站的各部門(mén)進(jìn)行協(xié)調和指揮，利用通信管理機進(jìn)行變電站的數據信息的傳送、分享、節省了人力物力，提高了工作的效率?？梢栽诟鱾€(gè)不同的部門(mén)之間開(kāi)展工作，為電力企業(yè)的發(fā)展提供了便利條件。

通過(guò)通信管理機對變電站的設施進(jìn)行直接掌控，加大了電站設施的透明化，保證信息的存儲，隨時(shí)了解變電站任務(wù)計劃的進(jìn)行情況，確保了變電站任務(wù)的順利完成。

變電站使用通信管理機對系統進(jìn)行實(shí)時(shí)透明的管理，提高了變電站的任務(wù)執行能力，減少了變電站進(jìn)行項目工作的運營(yíng)成本，通信管理機保證了變電站制度執行的完整性，提高了任務(wù)的完成能力。

變電站擔負著(zhù)電能傳輸配送的重要任務(wù)。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(shù)，實(shí)現對變電站設備的自動(dòng)監測等功能，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據信息，通信管理機的發(fā)展隨著(zhù)結構形態(tài)、通信技術(shù)和系統功能的調整：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(shù)由集中配屏裝置為核心的方式向分散下放到開(kāi)關(guān)柜以系統為核心的方式發(fā)展時(shí)期，由單一功能、相互獨立向多功能、一體化過(guò)渡時(shí)期，再到由傳統的一、二次設備相對分立向相互融合方向發(fā)展時(shí)期，通信管理機實(shí)現變電站由串行通信、現場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)到以太網(wǎng)，自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )的設施推動(dòng)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(shí)進(jìn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和操控：發(fā)現變電事故狀況，可以快速切除故障，在較短的時(shí)間內恢復設備的正常運轉?？梢詫υO備正常運行轉時(shí)電氣量的采集和電氣設備進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的監控、調整，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)電氣量數據的收集、監控并向調度中心等部門(mén)傳送相關(guān)數據，成為電氣設備的監視和為制定維修計劃而收集原始數據提供手段。

通信管理機將信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程數字化狀態(tài)。全站使用統一的通訊規格建立變電站通信網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)保護、測控、計量、監控、遠動(dòng)、VQC等系統都使用同一網(wǎng)絡(luò )接收電流、電壓和狀態(tài)信息，確保變電站的系統可以信息共享。

變電站采用一次設備采集模擬量，通過(guò)電纜將模擬信號傳輸到測控保護裝置，裝置進(jìn)行模數轉換后處理數據，然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)上將數字化信息傳送至后臺監控系統。同時(shí)監控系統和測控保護裝置對一次設備的控制通過(guò)電纜傳輸模擬信號實(shí)現其功能。

變電站中通信管理機采用低功率、數字化的光電互感器代替常規互感器，將高電壓、大電流直接變換為數字信號。變電站內設備之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行信息交互，二次設備不再出現功能重復的I／O接口，常規的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，利用通信管理機實(shí)現了數據及資源共享。組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )冗余技術(shù)、數據流建模、網(wǎng)絡(luò )性能、可靠性分析、變電站過(guò)程層新型同步方法、變電站信息安全等成為構建整個(gè)系統信號通路的關(guān)鍵技術(shù)。

通訊管理機不僅支持快速存儲轉發(fā)方式和QOS服務(wù)質(zhì)量，以保證網(wǎng)絡(luò )中重要的GOOSE數據包得到實(shí)時(shí)傳輸；而且在電磁兼容方面：通過(guò)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(shí)驗和電擊、雷擊等多項測試，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的強振動(dòng)、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，保證變電站數據的安全和快速運行。

在變電站利用通信管理機用低功率、數字化的光電互感器原變電站內常規互感器，將高電壓、大電流直接變換為數字信號。通過(guò)通信管理機實(shí)現設備之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行信息交互，組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )冗余技術(shù)、數據流建模、網(wǎng)絡(luò )性能、可靠性分析、變電站過(guò)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信號通路的關(guān)鍵技術(shù)。

3 安科瑞網(wǎng)關(guān)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(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò )接口，用于將一個(gè)目標區域內所有的智能監控/保護裝置的通信數據整理匯總后，實(shí)時(shí)上傳主站系統，完成遙信、遙測等能源數據采集功能。

同時(shí)，本系列智能通信管理機支持接收上級主站系統下達的命令，并轉發(fā)給目標區域內的智能系列單元，完成對廠(chǎng)站內各開(kāi)關(guān)設備的分、合閘遠方控制或裝置的參數整定，實(shí)現遙控和遙調功能，以達到遠動(dòng)輸出調度命令的目標。

3.1.2產(chǎn)品介紹

3.2數據轉換模塊

3.2.1概述

AF-GSM是安科瑞電氣推出的新型的4G遠程無(wú)線(xiàn)數據采集設條，采用嵌入式設計。內嵌TCP/IP協(xié)議棧，同時(shí)采用了功能強大的微處理芯片，配合內置看門(mén)狗，性能可靠穩定。

本產(chǎn)品提供標準RS485數據接口，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設備的數據采集，并且與安科瑞服務(wù)器進(jìn)行通訊。

3.2.2產(chǎn)品介紹

3.3無(wú)線(xiàn)通訊終端

3.3.1概述

AWT100數據轉換模塊是安科瑞電氣推出的新型數據轉換DTU，通訊數據轉換包括 2G、4G、NB、LoRa、LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP 等通訊方式，下行接口提供了標準RS485數據接口，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設備的數據采集；同時(shí)AWT100系列無(wú)線(xiàn)通訊終端采用了功能強大的微處理芯片，配合內置看門(mén)狗技術(shù)，性能可靠穩定。

AWT200數據通訊網(wǎng)關(guān)應用于各種終端設備的數據采集與數據分析。實(shí)現設備的監測、控制、計算，為系統與設備之間建立通訊紐帶，實(shí)現雙向的數據通訊。實(shí)時(shí)監測并及時(shí)發(fā)現異常數據，同時(shí)自身根據用戶(hù)規則進(jìn)行邏輯判斷，大大的節省了人力和通訊成本。

3.3.2產(chǎn)品介紹

4結語(yǔ)．

在變電站中運用通信管理機，可以有效地調節變電站內部結構機制，促進(jìn)電力企業(yè)系統溝通渠道的發(fā)展，加快多流程的快速轉化，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(yíng)模式已經(jīng)日漸成熟，發(fā)展的前景越來(lái)越平穩、廣闊。通信管理機是電力企業(yè)自身發(fā)展的需求，推動(dòng)了變電站現代化管理制度的變革，促進(jìn)了變電站規范化管理運轉和發(fā)展。

參考文獻：

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