基于嵌入式以太网的变电站自动化系统的实现

提出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统通信网络的3种典型应用模式及其适用范围,论述了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统中间隔层设备与站控层设备之间的通信宜采用UDP数据报传输层协议的必要性.为了将IEC 60870-5-103应用于变电站内采用以太局域网的情况,给出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统传输协议的有关定义和网络传输要求.文中所提出的通信网络及传输协议已在工程实际中大量应用,取得了良好的效果.     

嵌入式网络单片机及其在变电站自动化通信中的应用

随着变电站自动化技术从中、低压变电站系统向高压、超高压变电站系统发展,对变电站自动化通信网提出了更高的技术要求,从而使嵌入式系统在变电站自动化通信中倍受关注。介绍了在变电站自动化系统中实现嵌入式以太网的关键技术,指出采用由Ubicom公司的IP2022以太网协议转换芯片构成的嵌入式网络单片机是变电站自动化通信网的最佳配置方案,并对这种嵌入式网络单片机的软、硬件,及其在变电站自动化通信中的应用模式进行了深入的分析,认为嵌入式以太网是今后变电站通信网的热点和发展方向。     

嵌入式以太网在变电站自动化测控保护装置中的应用

变电站通信网络和系统系列标准IEC61850目标在于提高产品间的互操作性和兼容性。建立无缝的通信体系。基于这一标准的嵌入式以太网技术成为变电站自动化系统发展的趋势。提出了基于Rabbit2000＋Dvnamic C的嵌入式以太网在装置上实现方案．给出了基于嵌入式以太网的变电站通信网络结构,Rabbit2000的系统结构,以及该方案的硬件系统和软件设计。该方案满足了IEC61850对通信接口的要求和装置实时多任务通信的特点．同时提出了具有兼容性的嵌入式规约转换的思想。实际运行表明该方案可行。     

基于以太网的变电站监控网络系统的研究

当前,以太网已成为变电站自动化系统通信的发展方向。文章分析了变电站内网络通信数据类型,论证了基于以太网的变电站自动化系统满足数据实时性的要求,并提出了进一步改进实时性的措施以及如何实现高效可靠的数据传输。通过对传输层协议的分析,在间隔层选择了分组广播模式作为传输模式,UDP作为嵌入式以太网的传输层协议。提出了基于嵌入式以太网的面向超高压变电站自动化系统的通信网络,并做了详细的分析。     

基于嵌入式以太网的变电站自动化系统通信网络

在分析现有中低压变电站自动化系统通信网络的基础上,根据网络技术发展的最新成果,提出了基于嵌入式以太网的面向超高压变电站自动化系统的通信网络,文中对以太网在变电站自动化系统中的应用模式和传输模式这2个关键问题进行了分析和研究,选择分组广播模式作为传输模式,UDP作为嵌入式以太网的传输层协议,所提出的方案已在工程实际中应用,取得了良好效果。     

基于ARM平台及嵌入式实时操作系统的通信管理机

变电站内的通信网络和通信协议的多样性带来了如何实现互操作的现实问题,而基于IEC61850标准的变电站自动化系统不可能短期内实现,一个可行的解决方案就是在变电站通信网络中采用通信管理机。通过通信管理机,可以实现低速的串行总线、现场总线网络和高速以太网之间的互联,构建出高速、可靠、开放的变电站通信网络。基于ARM平台采用嵌入式以太网技术和嵌入式实时操作系统,设计了一种具有多种通信接口,能实现异种网络互联的通信管理机,简述了通信管理机在变电站自动化系统应用优势,详细介绍了该系统软、硬件的设计实现。     

基于IEC 61850的变电站自动化系统的探讨

国际电工委员会（IEC）推出的变电站通信标准系列IEC 61850是将来电力系统无缝通信系统体系标准的基础之一。通过介绍变电站自动化系统的通信网络和IEC 61850的主要内容，探讨了基于可扩展标识语言（XML）的IEC 60870．5．101和IEC 61850的远动协议转换方法，对了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统将有所帮助。     

发供电技术信息

嵌入式以太网在变电站自动化系统智能化电气设备上的实现[刊,中]/杨刚 杨仁刚 郭喜庆等//电力系统自动化.2004,(3).74-76 介绍了基于IEC 61850体系的变电站自动化系统结构,并指出其主要的实现目标及倡导的基于以太网技术的“无缝通信体系”,阐述了将NET+ARM以太网控制器及收发器芯片集成到现有的智能化电气设备(IED)上的实现方案和IED直接上以太网的设计思想。同时指出应用基于TCP/IP的IEC 60870—5—104应用层协议在变电站自动化系统内及与调度自动化系统间实现无缝通信是当前非常实际的办法。     

关于变电站GOOSE报文传输的研究

变电站自动化系统设备数字化要求标准的网络数据通信具有高实时性和可靠性,IEC61850标准规定通用面向对象变电站事件GOOSE报文采用特殊通信映射,直接映射到专门的以太网类型。与其他报文不一样的是GOOSE报文不再使用TCP/IP协议栈与网络设备驱动程序通信,而是直接与设备驱动通信完成报文的发送和接收。本文分析了GOOSE报文通过Linux系统的设备系统接口与驱动程序通信。     

微机保护装置中一种基于DSP的嵌入式以太网接口设计

基于IEC61850的变电站系统中,过程层与间隔层、间隔层与变电站层之间的通信方式将全部采用标准以太网方式,微机保护装置作为间隔层的智能电子设备也必然采用以太网进行通信.本文采用DSP芯片和网卡接口控制芯片设计了以太网接口,介绍了接口的硬件构成与DSP芯片对网卡接口控制芯片的控制过程,完成了嵌入式TCP/IP协议的选择.     

电子式高压互感器数字接口的设计及实现

介绍了IEC60044-8和IEC61850中规定的电子式互感器数字输出接口的特性,并设计了一种基于以太网的通信模块以实现此功能。该方案采用基于单片机的嵌入式硬件平台,利用RTL8029AS实现以太网物理层和链路层的大部分功能,并采用TCP/IP协议进行数据传输和系统维护,具有设计简单、维护方便、传输速率快等优点,能够满足变电站自动化、网络化发展对电子式互感器的要求。     

变电站自动化系统无缝通信网络体系结构的研究

分析了变电站自动化系统通信数据流,总结了实现无缝通信网络的基本原则,研究了IEC61850标准实现SAS无缝通信网络的方法,设计了符合SAS无缝通信网络的基本通信体系结构,在此基础上给出三种网络形式,为进一步设计和实现符合IEC61850标准的变电站自动化系统无缝通信网络奠定了基础。     

电子式高压互感器数字接口的设计及实现

介绍了IEC 60044-8和IEC 61850中规定的电子式互感器数字输出接口的特性，并设计了一种基于以太网的通信模块以实现此功能。该方案采用基于单片机的嵌入式硬件平台，利用RTL8029AS实现以太网物理层和链路层的大部分功能，并采用TCP/IP协议进行数据传输和系统维护，具有设计简单、维护方便、传输速率快等优点，能够满足变电站自动化、网络化发展对电子式互感器的要求。     

基于EPOCHS平台的IEC 61850采样值传输仿真

采样值传输是IEC 61850变电站自动化系统过程层与间隔层之间通信的主要部分。在电力和通信系统同步仿真（EPOCHS）平台上提出IEC 61850变电站通信仿真框架,针对具体变电站构建IEC 61850通信模型。在NS2中添加虚拟局域网（VLAN）IEEE 802.1Q协议代码,实现VLAN多播报文的仿真。对交换式以太网和共享式以太网、接收不同数目合并单元采样值报文的保护设备进行了比较。结果表明:100 Mbit/s交换式以太网完全满足标准要求,而100 Mbit/s共享式以太网采样值报文时延和时延抖动较大,导致工频保护测量值波形畸变;接收多个采样值报文的保护设备存在链路瓶颈问题,对此提出了多通信插件的解决方案。     

嵌入式以太网在稳定控制装置中的应用

嵌入式以太网技术的应用不仅提升了稳定控制装置的通信能力,还扩展了诸如嵌入式W eb服务器等新的网络功能。该文首先讨论了嵌入式以太网在稳定控制装置应用的优点,详细分析了一个精简TCP/IP协议族的软件实现过程,重点介绍了嵌入式W eb服务器的系统模型和动态网页的设计方案;同时介绍了基于TCP/IP的IEC 60870-5-104应用层协议实现设备与调度自动化系统无缝通信的方法。     

嵌入式以太网在稳定控制装置中的应用

嵌入式以太网技术的应用不仅提升了稳定控制装置的通信能力,还扩展了诸如嵌入式Web服务器等新的网络功能.该文首先讨论了嵌入式以太网在稳定控制装置应用的优点,详细分析了一个精简TCP/IP协议族的软件实现过程,重点介绍了嵌入式Web服务器的系统模型和动态网页的设计方案;同时介绍了基于TCP/IP的IEC 60870-5-104应用层协议实现设备与调度自动化系统无缝通信的方法.     

智能变电站TCP/IP通信网络的安全解决方案

变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准IEC 61850虽然没有规定具体的通信媒介,但从目前的研究和实践来看,以太网已成为实现IEC 61850标准的主流网络,底层通信协议选用广泛使用的TCP/IP协议.但是TCP/IP协议没有提供任何安全能力,针对这一问题,研究了IEC 62351：电力系统管理及其信息交换数据和通信安全的第三部分——通信网络和系统安全包括TCP/IP的协议集,将嵌入Kerberos协议的TLS协议以及基于SSL/TLS的VPN隧道技术作为安全解决方案,达到保障TCP/IP协议和通信网络安全的目的.     

嵌入式以太网在变电站自动化系统智能化电气设备上的实现

介绍了基于IEC61850体系的变电站自动化系统结构，并指出其主要的实现目标及倡导的基于以太网技术的“无缝通信体系”，阐述了将NET ARM以太网控制器及收发器芯片集成到现有的智能化电气设备(IED)上的实现方案和IED直接上以太网的设计思想。同时指出应用基于TCP／IP的IEC60870—5—104应用层协议在变电站自动化系统内及与调度自动化系统间实现无缝通信是当前非常实际的办法。     

数字变电站IED设备通信研究

IDE是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素。为了解决IDE设备间的通信问题,文章提出了一个基于IEC61850通信协议的数字化变电站通信模型,该模型能较好地实现IDE间的数据共享,符合设备互操作性、网络可扩展性和高可靠性原则,适应数字变电站通信网络的特点和需求,为今后IED网络的实施和发展提供了参考依据。文章对IEC61850协议目标,数字变电站自动化系统的三层通信网络结构,以及如何在IEC61850协议主导下实现IED间的通信等内容做了描述。     

基于uClinux的以太网通信模块在变电站自动化系统中的应用

在研究了嵌入式操作系统uClinux的基础上,构建了以S3C44BOX为CPU、CS900A为以太网控制器的智能电气设备以太网接入模块,提出了以此作为变电站间隔层通信接口的变电站自动化系统通信方案。该方案能够提高现有变电站自动化系统通信的速度和可靠性, 并能升级成符合IEC61850体系的变电站自动化通信系统。