新型通讯管理机解决方案助力智能电网升级改造

时间:2020-10-16 10:30来源:ZLG立功科技·致远电子

摘要:作为智能电网的核心,通讯管理系统起着承上启下的调度枢纽的作用。传统X86架构的通讯管理机存在成本高、功耗大、兼容性差、人工依赖性高的缺点。如何有效解决这些问题?本文将为您介绍新型通讯管理机解决方案。

一、背景介绍:

在电力能源行业,智能电网是未来电力网络的发展方向,它涵盖了发电、输电、配电、终端使用的整个过程。随着智能电网的迅速发展,通信通信系统的升级改造带来的系统收益更为显著。同时,通信系统作为建设配电自动化系统的关键技术,将控制中心的控制命令下达到各执行机构或终端,很大程度上通信系统的好坏决定了整个配电自动化系统的优劣。在此背景下,对于电力通信的管理显得尤为重要。

配电管理系统对通信的要求:
l 高稳定性和高可靠性,在传输故障时具有冗余能力;
l 具有双向通信能力;
l 组网灵活、可扩展性强;
l 统一的网络管理;
l 工业品质(温湿度、电磁兼容性、抗振、防雷等);


 
 
二、通讯管理机简介

通讯管理机也称作DPU,其具有多个下行通讯接口及一个或者多个上行网络接口,相当于前置机,即监控计算机,用于将一个变电所内所有的智能监控/保护装置的通讯数据整理汇总后,实时传送至上级主站系统(监控中心后台机和DCS),完成遥信、遥测功能。另一方面接收后台机或DCS下达的命令,并转发给变电所内的智能系列单元,完成对厂站内各开关设备的分、合闸远程控制或装置的参数整定,实现遥控和遥调功能。同时还应该配备多个串行接口即便于厂站内的其它智能设备进行通讯。

通讯管理机不仅可以实现各种自动化装置、智能化仪表、变电站智能辅助设备等和系统主计算机间的信息传递、合成、编辑、管理和设备监控功能,还可作为综合自动化系统总控型子站和前置机使用。适用于规模较大、要求较高的综合自动化系统和调度自动化系统以及配电自动化系统。通讯管理机可广泛运用于电力需求侧管理、工业能源管理、建筑能源管理、光伏监测、电力运维等系统中,是各级智能设备与上级监控中心之间承上启下的数据枢纽。


 
 
三、传统的通讯管理机方案

传统电力通讯管理机多采用X86架构工业计算机来实现,要求7X24小时在线服务,导致整套产品成本又高,功耗也大,安装和使用需要消耗大量的人力物力资源,突发性系统死机的问题,用户不得不提心吊胆的使用。此外,在做通讯管理机的硬件设备和软件应用研发设计的时候,除了需要考虑整个平台的性能和稳定性之外,还需要考虑以下几个因素:

l 通讯规约的兼容性:作为一个中间设备,需要与各种自动化装置、智能化仪表、变电站智能辅助设备等进行连接,而各个设备之间都有不同的通讯规约,因此电力通讯管理机必须能够满足这些协议的需要;
l 接口数量:对于工业计算机设备,接口的数量与可扩展性能是衡量产品能否满足需要的重要标准。 I/O接口的数量是否能够满足现有的设备连接需求;是否有足够的扩展性来应对日后方案更新的所需,都是必须考虑的重点;
l 性能与预算的平衡:作为一个数据转换、传输的核心设备,电力通讯管理机的性能与价格的平衡很大程度能够影响方案整体性能表现的重要因素;
l 多重网络功能:用户可根据实际使用网络情况配置不同的通信接口卡,组成用户需要的多种网络结构;
l 应用开发与系统整合的难易度:对于集成商来说,重新开发一整套新的方案,需要投入大量的人力、金钱与时间。除了基本的方案逻辑不同之外,相配套的应用与驱动等系统整合适配也是必须解决的问题。

四、ZLG通讯管理机系统化解决方案

ZLG凭借在电力行业多年的经验积累,结合现有的通讯管理机方案,提供电力系统通讯管理机系统化解决方案。相对于传统的基于X86架构的系统方案,该方案具备极高性价比和较高的集成度,具体方案框图如下图所示:



 
该方案主控平台采用ZLG推出的M6Y2C核心板,该核心板是一款工业控制核心板,采用NXP Cortex-A7 800MHz主频的处理器,以先进的电源管理架构带来更低功耗。核心板标配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太网等接口;标配128/256/512MB DDR3和128M/256M /512M/4G电子硬盘、硬件看门狗;通过严格EMC和高低温测试,确保在严酷的现场环境下稳定工作。

 
 
ZLG致远电子凭借在嵌入式领域和电力行业的多年深耕,通过最新的物联网通信技术与边缘计算技术,结合有线与无线通信方式,提供的通讯管理机系统化解决方案可有效降低系统成本,提高系统集成度,实现配电房、台区、分布式新能源发电(光伏、风电)等场景的电力监控、环境监控、视频监控、联动控制等功能,进而实现智能化及无人值守。
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