基于以太网与CAN总线互联网关的变电站自动化系统通信网络设计

以太网和CAN总线配合应用已经成为新一代变电站自动化系统的发展趋势。结合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,针对变电站自动化系统间隔层装置多、大量的智能单元信息交互困难以及通信控制器不易扩展等缺陷,设计了一种基于以太网和CAN总线互联网关的变电站自动化系统通信网络,为实现变电站自动化系统互操作性、可扩展性和高可靠性提供了可行依据。     

论IEC 61850标准中的合并单元

l 引言 变电站自动化技术发展到今天，分层分布式的系统结构和面向间隔（Bay）设计已成为主流。通信技术是变电站自动化的关键，现场总线和工业以太网的应用提升了变电站自动化技术水平。以实现互操作性为首要目标的IEC61850是迄今为止最为完善的变电站自动化的通信标准，     

变电站自动化系统中内部通信网的研究

通信网络是变电站自动化系统的关键,分析了变电站的自动系统中通信网的特点与要求,给出了ＬｏｎＷｏｒｋｓ现场总线和嵌入式以太网两种通信方案,并对这两种方案作了分析比较。     

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.     

供配电线路自适应保护系统通信性能分析

为验证供配电线路自适应保护系统的通信性能,基于DeviceNet现场总线和工业以太网构建了其通信网络。提出了现场总线传送延时模型和性能评价指标,评估了自适应保护系统DeviceNet通信在状态改变和轮询这2种数据触发方式下的传送延时、吞吐量、网络效率、网络利用率;给出了交换式工业以太网传送延时的组成及基本公式,分析了自适应保护系统内交换式工业以太网周期性通信的传送延时。仿真结果表明,该系统DeviceNet通信和工业以太网通信在实时性、可靠性方面均能满足变电站自动化的要求。     

变电站现场设备通信的LonWorks实现

针对现有变电站内二次设备间串行通信存在的问题及变电站综合自动化发展的要求，介绍了采用基于LonWorks现场总线的变电站二次设备现场及与站控计算机间通信的实现方案。运用现场总线技术代替传统的串行通信，不但提高了各设备间的通信速率，而且使系统可靠、灵活、易于扩展。运行结果表明，采用该技术后现场各设备间通信状况有了显著的改善。     

变电站综合自动化系统中的总线技术

变电站综合自动化系统最大的特点是基于数字通讯的分布式网络结构。但由于在一个变电站综合自动化系统中,保护、测控、录波等装置由不同厂家提供,往往造成同一系统存在多种类型的总线,对系统的性能和可靠性造成一定的影响。本文综合分析了行种外部串行通信总线的技术特点,认为除不同类型总线的设备之间通信存在一定的问题外,RS-485总线和多种现场总线本身都能满足变电站综合自动化系统的需求,因此在实际应用中,不必深究系统采用何种总线,而要注意尽可能在同一系统中使用相同类型的总线。     

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。     

CSC2000变电站综合自动化系统

产品用途：CSC2000变电站综合自动化系统在国际上率先将-LonWorks现场总线技术应用于变电站自动化系统，并研究解决了速度更快、更为先进的嵌入式以太网问题，实现了资源共享，解决了站内设备互连通信的关键技术问题。适用于35—500kV各种电压等级变电站或升压开关站监视与控制、继电保护、自动化装置等综合自动化系统。     

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。     

变电站综合自动化系统通信功能的研究

变电站自动化技术的关键是通信技术的实现.文章首先介绍了变电站通信的特点与要求,然后介绍了变电站主要应用的通信网络,主要有RS-422/485接口总线网、CAN现场总线网、以太网,以及变电站通信的主要内容,主要包括变电站内部各部分之间的信,息传递和变电站与操作控制中心的信息传递,最后介绍了变电站综合自动化通信的协议标准.     

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。     

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。     

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。     

通信技术在电压无功综合自动控制系统中的应用

电压无功综合控制装置(VQC)为适应分散式变电站自动化系统功能下放与集中管理的要求,并实现区域电网的电压无功优化控制,关键要具备完善的通信系统。在充分考虑兼容性和开放性的基础上,系统采用现场总线与以太网相结台的方式实现VQC与上位机或远方控制中心的遥测、遥信、遥控及遥调,并可根据控制中心的分析判断下发控制命令及进行定值的远程设定和修正,实现了区域电网的电压无功优化控制,既保证站内VQC运行的独立性、实时性,又减轻了站内自动化后台机软件的负担。结合MCVQ-1装置,给出了通信系统具体的硬件设计和软件流程图,在工程应用中,取得了良好的效果。同时,为进一步满足网络化变电站的要求,还提出将嵌入式以太网技术应用于VQC,实现变电站无缝通信体系。     

自动化系统在宝盖220 kV变电站的应用

阐述以太网和Lon网在电力系统中的配合使用。CSC2000变电站自动化系统采用分层分布结构,集变电站保护、测量、就地监视和控制、远方信息传输和控制于一体,将各种数字化智能保护及测量控制等前置设备,通过LonWorks现场总线网络和以太网实现互联网及与上层功能主站（就地监控主站,就地录波工程师主站,远动主站及自动无功调节主站）联接,实现信息交换和数据共享远成对变电站运行的自动监视、控制和调节。     

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无缝通信体系结构

从变电站自动化系统分层分布设计的角度出发，阐述了嵌入式以太网技术在变电站间隔层装置中的应用及实现方案。网络通信层采用光纤自愈环型以太网作为变电站网络层的主干网，在此基础上构建变电站综合自动化系统无缝通信体系结构，从而满足了该系统对网络通信的高带宽、高稳定性、高可靠性的要求，实现了智能电子设备的无缝接入。