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.     

110 kV永坪变电站综合自动化系统的总体设计

近些年来,在变电站内增加了各种功能的微机装置.同时随着计算机技术、通信技术,特别是以太网技术的飞速发展,传统的变电站自动化系统中正逐步被集网络通信、控制、测量和保护信号于一体的网络化变电站自动化系统所取代.110kV永坪变电站是延安供电局第一个自己设计、自己施工建设的基于以太网技术的综合自动化变电站.本文就是结合110kV永坪变电站的改造建设工程进行的.变电站自动化系统对通信技术与保护测控单元强大功能的要求越来越高.随着以太网技术的日益成熟,以太网在变电站综合自动化系统中的应用已成为趋势.正是有了这两个方面的成熟和广泛应用,分散分布式自动化系统结构的应用才越来越广,同时这种系统结构要适应运行方式、负荷要求的变化,满足生产实际的各种要求.     

110kV永坪变电站综合自动化系统的总体设计

近些年来，在变电站内增加了各种功能的微机装置。同时随着计算机技术、通信技术，特别是以太网技术的飞速发展，传统的变电站自动化系统中正逐步被集网络通信、控制、测量和保护信号于一体的网络化变电站自动化系统所取代。110kV永坪变电站是延安供电局第一个自己设计、自己施工建设的基于以太网技术的综合自动化变电站。本文就是结合110kV永坪变电站的改造建设工程进行的。变电站自动化系统对通信技术与保护测控单元强大功能的要求越来越高。随着以太网技术的日益成熟，以太网在变电站综合自动化系统中的应用已成为趋势。正是有了这两个方面的成熟和广泛应用，分散分布式自动化系统结构的应用才越来越广，同时这种系统结构要适应运行方式、负荷要求的变化，满足生产实际的各种要求。     

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。     

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。     

浅谈高压变电站综合自动化系统中的内部通讯网

介绍和比较LonWorks现场总线网和嵌入式以太网两种站内通讯网方案,它们分别适用于高、中、低压变电站综合自动化系统和超高压变电站综合自动化系统。并就嵌入式以太网在变电站综合自动化系统中应用的一些大家普遍关心的问题予以讨论和说明。     

双嵌入式以太网技术在变电站自动化系统中的应用

以MPC8260芯片作为核心单元,采用嵌入式以太网技术和嵌入式实时操作系统VxWorks设计了双嵌入式以太网接口,能满足变电站自动化系统中双冗余以太网通信的要求。     

牵引变电所微机保护装置方案研究

根据牵引变电所对保护装置的特殊要求，提出了一种结合数字信号处理器DSP(Digital Signal Pmcessor)技术和以太网高速通信技术的双CPU结构牵引变电所微机保护装置的设计方案。该方案中保护CPU采用高性能32bit浮点DSP芯片TMS320VC33，通过可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)进行I／O扩展，配合16bit并行A／D，完成多通道高速率采样和保护计算的任务：监控CPU采用具有ARM7DMI CPU核的S3C4480X芯片，完成人机接口和通信功能，片内移植ucLinux嵌入式多任务系统，实现了符合IEC61850标准的以太网间隔层通信。经过现场试运行，证实该装置可靠。     

继电保护装置中基于uC/OS-II实时操作系统的嵌入式以太网

现在越来越多的用户对继电保护装置提出了带有以太网接口的要求,IEC61850体系提出的变电站综合自动化系统的无缝通讯也是基于以太网。保护装置对以太网通讯的实时性、可靠性的要求也随着计算机技术、网络技术的发展得到满足。该文介绍了在新研制的DSP继电保护装置中,基于uC/OS-II实时操作系统的以太网通讯模块。分别从硬件电路、硬件驱动程序、基于RTOS的/IP协议三个层次阐述了如何具体实现以太网通讯。该文所描述的以太网通讯模块已经在35 kV以下的低压保护装置中得到了实际应用。     

数字化变电站自动化系统的网络选型

随着智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现和应用 ,变电站自动化的技术进入数字化的新时代。在分析数字化变电站自动化系统的特征、结构基础上 ,提出了应用嵌入式以太网作为内部通信网络的实施方案 ,并对以太网在变电站自动化系统中应用模式和传输模式进行了分析研究。     

分层分布式微机保护系统

根据国内外变电站综合自动化微机保护的现状,介绍了分层分布式微机保护系统的结构,功能及通信技术,并例举了ＩＳＡ／ＬＳＡ－３００系列分布式微机保护的特点。     

以太网在变电站自动化系统通信中的应用前景

从变电站自动化系统的分层分布式结构及其通信任务和要求出发,分析了目前现场总线技术标准过多,信息交互困难及通信控制器不易扩展,开放性、灵活性不强的缺陷。提出基于以太网的变电站自动化系统,重点论述了基于网络控制的分布式变电站自动化系统网络结构简单、设备通用、通信速率快、全双工通信等优点;特别给出了嵌入式以太网的应用模式(每个间隔层设备配置一个以太网接口、多个智能电子设备通过RS-232/485或现场总线与以太网连接、以上2种的混合模式);最后,指出采用交换式高速以太网,并使节点工作在全双工方式,能满足变电站数据传输的实时性和可靠性要求。     

现代微机保护技术的发展与分析

分析了计算机技术和现代微机保护技术的发展趋势，阐述了电力系统发展对微机保护的新要求，从而提出了网络化通用硬件平台和层次结构软件平台的设计思想，并对网络应用的关键问题进行了深入研究和大量试验，证实了网络应用的高可靠性，还对变电站自动化中微机保护网络通信功能、智能化状态检测新特点、以及全自动化测试提出了新想法和实现方式，最后对微机保护新原理、新算法及其发展作了简要论述。     

新型数字化变电站分布式母线保护

针对基于IEC61850通信标准的数字化变电站,提出一种分散计算并就地控制的新型母线保护方案。根据数字化变电站技术特征,构建了无主站分布式母线保护整体结构;分析了采样值报文和GOOSE信息的数据传输特征,基于以太网技术设计了联系过程层设备和间隔层保护装置的过程总线;利用非传统电流互感器无饱和的优点,将瞬时值电流差动保护原理应用到分布式母线保护计算中。分析表明所提方案结构简单、可靠性高、切实可行。     

一种前接线二次保护装置显示终端的设计与实现

为了满足标准配送式智能变电站预制舱式二次组合设备安装使用要求,针对装置本体与显示终端分离的前接线二次保护装置,给出一种前接线二次保护装置显示终端的设计与实现方法。基于该方法设计的显示终端,采用独立的自带CPU,通过屏蔽以太网线与保护装置本体通信,抗电磁干扰性能较强,安装位置可以根据实际需求灵活部署。软件设计基于嵌入式实时Linux操作系统,通过自适应信息组织方式,实现兼容多种保护装置的信息显示。中国电力科学研究院测试结果与某220k V变电站的成功试运行证明了该显示终端适用于多种前接线二次保护装置的正确性和实用性。