新型通訊管理機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(lái)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(gè)過(guò)程。隨著(zhù)智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，通信通信系統的升級改造帶來(lái)的系統收益更為顯著(zhù)。同時(shí)，通信系統作為建設配電自動(dòng)化系統的關(guān)鍵技術(shù)，將控制中心的控制命令下達到各執行機構或終端，很大程度上通信系統的好壞決定了整個(gè)配電自動(dòng)化系統的優(yōu)劣。在此背景下，對于電力通信的管理顯得尤為重要。

配電管理系統對通信的要求：

●   高穩定性和高可靠性，在傳輸故障時(shí)具有冗余能力；

●   具有雙向通信能力；

●   組網(wǎng)靈活、可擴展性強；

●   統一的網(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、通訊管理機簡(jiǎn)介

通訊管理機也稱(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（監控中心后臺機和DCS），完成遙信、遙測功能。另一方面接收后臺機或DCS下達的命令，并轉發(fā)給變電所內的智能系列單元，完成對廠(chǎng)站內各開(kāi)關(guān)設備的分、合閘遠程控制或裝置的參數整定，實(shí)現遙控和遙調功能。同時(shí)還應該配備多個(gè)串行接口即便于廠(chǎng)站內的其它智能設備進(jìn)行通訊。

通訊管理機不僅可以實(shí)現各種自動(dòng)化裝置、智能化儀表、變電站智能輔助設備等和系統主計算機間的信息傳遞、合成、編輯、管理和設備監控功能，還可作為綜合自動(dòng)化系統總控型子站和前置機使用。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。通訊管理機可廣泛運用于電力需求側管理、工業(yè)能源管理、建筑能源管理、光伏監測、電力運維等系統中，是各級智能設備與上級監控中心之間承上啟下的數據樞紐。

三、傳統的通訊管理機方案

傳統電力通訊管理機多采用X86架構工業(yè)計算機來(lái)實(shí)現，要求7X24小時(shí)在線(xiàn)服務(wù)，導致整套產(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)性系統死機的問(wèn)題，用戶(hù)不得不提心吊膽的使用。此外，在做通訊管理機的硬件設備和軟件應用研發(fā)設計的時(shí)候，除了需要考慮整個(gè)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，需要與各種自動(dòng)化裝置、智能化儀表、變電站智能輔助設備等進(jìn)行連接，而各個(gè)設備之間都有不同的通訊規約，因此電力通訊管理機必須能夠滿(mǎn)足這些協(xié)議的需要；

●   接口數量：對于工業(yè)計算機設備，接口的數量與可擴展性能是衡量產(chǎn)品能否滿(mǎn)足需要的重要標準。 I/O接口的數量是否能夠滿(mǎn)足現有的設備連接需求；是否有足夠的擴展性來(lái)應對日后方案更新的所需，都是必須考慮的重點(diǎn)；

●   性能與預算的平衡：作為一個(gè)數據轉換、傳輸的核心設備，電力通訊管理機的性能與價(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(hù)需要的多種網(wǎng)絡(luò )結構；

●   應用開(kāi)發(fā)與系統整合的難易度：對于集成商來(lái)說(shuō)，重新開(kāi)發(fā)一整套新的方案，需要投入大量的人力、金錢(qián)與時(shí)間。除了基本的方案邏輯不同之外，相配套的應用與驅動(dòng)等系統整合適配也是必須解決的問(wèn)題。

四、ZLG通訊管理機系統化解決方案

ZLG憑借在電力行業(yè)多年的經(jīng)驗積累，結合現有的通訊管理機方案，提供電力系統通訊管理機系統化解決方案。相對于傳統的基于X86架構的系統方案，該方案具備極高性?xún)r(jià)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)的電源管理架構帶來(lái)更低功耗。核心板標配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太網(wǎng)等接口；標配128/256/512MB DDR3和128M/256M /512M/4G電子硬盤(pán)、硬件看門(mén)狗；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。

ZLG致遠電子憑借在嵌入式領(lǐng)域和電力行業(yè)的多年深耕，通過(guò)最新的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與邊緣計算技術(shù)，結合有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)通信方式，提供的通訊管理機系統化解決方案可有效降低系統成本，提高系統集成度，實(shí)現配電房、臺區、分布式新能源發(fā)電（光伏、風(fēng)電）等場(chǎng)景的電力監控、環(huán)境監控、視頻監控、聯(lián)動(dòng)控制等功能，進(jìn)而實(shí)現智能化及無(wú)人值守。