安科瑞ANet通信管理機在電力監控係統中的設計與應用

簡婷

开云体育手机下载教程  上海嘉定 201801

摘 要： 在電力行業(ye) ，智能電網是未來電力網絡的發展方向，隨著智能電網的迅速發展，作為(wei) 智能電網的核心，通信管理機起著承上啟下的作用。作為(wei) 電力自動化係統的關(guan) 鍵技術，將係統的控製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(jue) 定了整個(ge) 配電自動化係統的優(you) 劣。

關(guan) 鍵詞：電力監控 數據采集 嵌入式係統 通信管理機 

1 概述

       電力是國家重要的基礎設施，電力監控係統用於(yu) 監視和控製電力生產(chan) 和供應過程，是電力安全穩定運行的支撐係統。電力監控係統主要是對配電室內(nei) 高低壓設備進行監控，它主要通過高壓微機保護、智能網絡儀(yi) 表、低壓智能網絡儀(yi) 表、直流屏、溫控器等設備的監控實現設備的遙測、遙信和遙控，實時監視係統和設備的運行狀態，記錄和處理監控數據，及時監測故障並通知維護人員處理，從(cong) 而達到少人或無人值守，實現電力係統的集中監控維護和管理，提高供電係統的可靠性和供電設備的安全性。

       在電力監控係統中經常會(hui) 運用到通信管理機，通信管理機也稱作DPU，其具有多個(ge) 下行通訊接口及一個(ge) 或者多個(ge) 上行網絡接口，相當於(yu) 前置機，即監控計算機，用於(yu) 將一個(ge) 變電所內(nei) 所有的智能監控／保護裝置的通訊數據整理匯總後，實時傳(chuan) 送至上級主站係統（後台監控中心係統和DCS），完成遙信、遙測功能。另一方麵接收後台監控中心係統或DCS下達的命令，並轉發給變電所內(nei) 的智能監控單元，完成對廠站內(nei) 各開關(guan) 設備的分、合閘遠程控製或裝置的參數整定，實現遙控和遙調功能。另外通信管理機也適用於(yu) 規模較大、要求較高的綜合自動化係統和調度自動化係統以及配電自動化係統。

2 通信管理機的軟硬件設計

       傳(chuan) 統的電力監控方案多采用X86架構工業(ye) 計算機（工控機）來實現，要求7X24小時在線服務，存在成本高，功耗大，兼容性差、人工依賴性高的缺點，同時存在突發性係統死機或關(guan) 機的問題。因此，在做通信管理機的軟硬件設計的時候，除了需要考慮管理機平台的性能和穩定性之外，還需要考慮以下幾個(ge) 因素：

       通訊規約的兼容性：作為(wei) 一個(ge) 中間設備，承上啟下，需要與(yu) 各種自動化裝置、智能化儀(yi) 表、變電站微機保護裝置等進行連接，而各個(ge) 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足這些協議的需要；

       接口數量：對於(yu) 通信管理機而言，接口的數量與(yu) 可擴展性能是衡量產(chan) 品能否滿足需求的重要標準。

       性能與(yu) 預算的平衡：作為(wei) 一個(ge) 數據轉換、傳(chuan) 輸的核心設備，通信管理機的性能與(yu) 價(jia) 格的平衡很大程度能夠影響方案整體(ti) 性能表現的重要因素；

       多重網絡功能：用戶可根據現場實際情況配置不同的網絡接口，組成用戶需要的多種組網方式；

       安科瑞憑借在電力行業(ye) 多年的經驗積累，提供電力監控係統--通信管理機解決(jue) 方案。相對於(yu) 傳(chuan) 統的基於(yu) X86架構的係統方案，安科瑞ANet通信管理機采用了目前更流行的基於(yu) ARM架構的嵌入式Linux平台方案，具備很高性價(jia) 比和較高的集成度。

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

       該方案采用NXP Cortex－A7的ARM處理器，以先進的電源管理架構達到更低的功耗。標配256MB DDR3和256M電子硬盤，通過嚴(yan) 格EMC和高低溫測試，確保在嚴(yan) 酷的現場環境下穩定工作。具有豐(feng) 富的硬件接口，存儲(chu) 方麵支持USB以及TF卡接口，可擴展存儲(chu) 空間，能保證長時間的斷點數據存儲(chu) ，完整的報警記錄、日誌記錄存儲(chu) 。通訊方麵支持RS485、Lora、RJ45以太網口、4G等接口，容易擴展，可以對眾(zhong) 多設備同時進行管理。

       在通訊規約方麵，經過不斷的開發擴展，目前采集協議支持ModbusRtu/TCP、DL/T645-1997/2007、DL/T698.45-2017、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET、 西門子 S7 協議等。轉發協議支持ModbusTCP（主、從(cong) ）、104（主、從(cong) ）、DGJ08-2068-2012 上海建築能耗、DGJ32/TJ111-2010 江蘇建築能耗、杭州等地省市能耗、寧夏電力需求側(ce) 、華雲(yun) 104 協議、SNMP、MQTT 協議、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1 等。能夠保證通信管理機對下進行數據采集，對上進行數據轉發的需求。

4 結語

       通過基於(yu) 嵌入式Linux操作係統的通信管理機在電力監控係統項目上的實際應用，充分體(ti) 現了它的優(you) 勢，通信管理機的整體(ti) 穩定運行，可以滿足電力監控係統功能設計的各項需求，為(wei) 係統的安全運行提供了很好的技術保證。安科瑞憑借在電力行業(ye) 的多年深耕，通過新的物聯網通信技術與(yu) 邊緣計算技術，結合有線與(yu) 無線通信方式，提供的通信管理機解決(jue) 方案可有效降低係統成本，提高係統集成度，實現配電房、台區、分布式新能源發電（光伏、風電）等場景的電力監控、環境監控、聯動控製等功能，進而實現智能化及無人值守。

參考文獻

[1]ANet係列智能通信管理機企標備案版(2021版)

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作者簡介：簡婷，女，本科，現任職於(yu) 开云体育手机下载教程，主要從(cong) 事智能通信管理機的設計與(yu) 應用。