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。     

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。     

变电站通信网络实时性能仿真分析

采用动态仿真建模技术对变电站层嵌入式以太网的实时性能进行了详细分析。首先分析了报文端对端传递时延的构成，揭示了报文传输的本质;其次系统地分析了变电站中数据流的分布，根据统计特征建立了各类数据流的数学模型。考虑变电站通信网络数据流的分布特点和信息到达规律，采用动态仿真方法具体研究了变电站层嵌入式以太网的平均时延、最大时延等链路时延指标。最后进一步分析了TCP/IP协议的开销对报文端对端传递时延的影响。     

嵌入式以太网在变电站自动化系统中的实现

以太网已成为变电站自动化系统通信的发展趋势。低压变电站自动化系统的间隔层设备硬件平台配置较低，通常难以引入实时操作系统(RTOS)及其TCP/IP协议栈。文中研究了在低硬件配置平台上实现嵌入式以太网通信软件的若干关键问题，提出了一种多任务分时、分层的以太网通信软件结构；对内存采用实时性较好的空间表进行管理，对报文采用动态的组织和管理方式；对间隔层设备的路由和地址解析问题，间隔层设备只实现地址解析功能，变电站的外出网关设定地址解析协议（ARP）代理功能，从而大大降低了系统的复杂性。另外，还针对以太网实现中的其他问题进行了讨论。     

继电保护故障信息处理系统通信方案的工程实现

介绍了湖南省局220 kV继电保护故障信息处理系统的结构和信息传输的要求。实现中提出了系统主站和子站间的通信协议采用IEC 60870-5-103和FTP组合的协议方案。分析了该通信协议所传送的信息与实际通信网络中不同类型通道的TCP/IP统一结合方式。介绍了子站系统内部采用以太网接入不同类型装置和录波器的情况，提出了协议转换采用尽量下放到接近装置，并分散处理的原则。     

IEC 60870-5-104远动协议的一种安全报文探讨

随着电力系统网络化的发展，很多调度主站和变电站远程终端设备（RTU）的通信已经逐步采用以太网，国际电工委员会（IEC）于1998年8月制定了IEC 60870-5-104协议，该协议的目的是将原有的IEC 60870-5-101远动协议用于TCP/IP网络。通过TCP/IP网络传输远动信息也带来了一系列安全问题，其不安全因素主要体现在对远动报文的窃听、篡改和伪造等3个方面，解决方法在于调度主站及厂站RTU的身份认证与远动报文信息的加密。为此，应用信息安全技术对IEC 60870-5-104应用协议数据单元（APDU）及其传输模式进行了研究，在不改变原有报文传输模式的情况下提出了一种安全报文的设想，在一定程度上能有效地满足信息保密与安全认证的需要。     

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。     

智能水电厂自动化系统总体构想初探

结合正在进行的具体研究项目,对智能水电厂自动化系统总目标、建设的总原则、总体构成及状态检修系统智能化、信息统一平台智能化、经济运行与智能调度等进行了探讨,讨论了智能水电厂各自动化系统的关系,并提出了水电厂自动化系统智能化建设改造方案,可供水电厂自动化、智能化领域的人员参考。     

工业以太网在变电站综合自动化系统的应用

基于以太网为代表的局域网技术和以TCP／IP协议为代表的互联网技术是当今世界的两大主流网络技术，也必将成为变电站自动化系统网络通信的必然发展趋势。本文探讨工业以太网在变电站综合自动化系统的应用。     

水电厂基础自动化的应用和发展

水电厂基础自动化是一个综合的、系统的工程,是水电厂能否实现无人值班（少人值守）的关键所在。基础自动化包括自动化元件（装置）和辅机设备自动控制单元,自动化元件（装置）是基础,辅机设备自动控制单元是实现自动控制、保护和通信的平台。将水电厂自动化元件（装置）和辅机设备自动控制单元向智能化发展是水电厂基础自动化发展的要求,并逐步发展成为一个集计算机、控制、通信和网络为一体的综合装置;将水电厂自动化元件（装置）从单件向系统集成发展是水电厂基础自动化创新发展的一种模式和发展趋势。     

采用IEC 61850构造变电站广域保护代理的信息模型

基于代理（Agent）技术的广域后备保护有助于提高电网安全，因此得到人们的关注和研究。文中提出采用IEC 61850构造变电站广域后备保护代理的信息模型。阐述广域后备保护系统分布式对等协商的一般性体系结构，研究保护智能电子设备（IED）中包括广域后备保护代理在内的逻辑节点组成。将保护代理设计成扩展型逻辑节点，具有接口层、高级处理层、基本服务层嵌套对象结构。根据一种广域保护算法，阐述基于多任务的保护代理与其他逻辑节点的协作流程和设计。研究位于不同变电站的保护代理之间点对点远程通信原理，分两阶段提交。协商消息以面向通用对象的变电站事件（GOOSE）等报文为基本内容，采用用户数据报协议（UDP）或传输控制协议（TCP）区分传输。广域后备保护代理模型在EPOCHS平台得到仿真实现和验证。     

智能水电厂现地自动化系统技术分析

介绍了智能水电厂自动化系统总体架构以及智能水电厂现地自动化系统应具备的特征,分析了水电厂现地自动化系统的现状,并在对智能变电站进行研究的基础上,分别从构建现地系统高速数据总线的IEC 61850标准、现地系统的体系结构、现地系统的智能化等几个方面探讨了智能水电厂现地自动化系统技术,阐述了智能水电厂现地自动化系统的技术发展趋势。     

智能水电厂现地自动化系统技术探讨

与传统的现地自动化系统相比,智能水电厂现地自动化系统应具备数字化、网络化、智能化等特征。IEC61850标准可用于构建智能水电厂现地自动化系统的高速数据总线,智能水电厂现地自动化系统的体系结构将因此发生根本的改变。为达到智能水电厂坚强可靠、经济高效的建设目标,所有现地自动化系统应不断提升智能化水平。     

基于嵌入式ARM的智能协议转换装置的研究

针对水电厂计算机监控系统的现地LCU与现场设备通讯协议和接口不一致的情况,提出采用基于嵌入式ARM的智能协议转换装置,实现与各种串口设备的通信,并将串口的数据转换为以太网数据传送给PLC。本设计以AM3359作为处理器,移植Linux操作系统,通过编写上层应用程序,实现串口通信协议到网络通信协议的转换。     

智能水电厂通信模式、协议及配置方法研究

IEC 61850标准是智能水电厂的重要技术基础,它对智能水电厂通信系统基础架构作出了原则性的规定。然而,考虑到标准的普适性和简洁性,IEC 61850标准对应用于水电厂自动化系统时的通信模式、协议等规定过于笼统,而且也没有针对各项规定作出明确的解释,影响了该标准在智能水电厂中的推广应用。为此,专门进行了详细的分析研究,并提出了智能水电厂的分布式通信模式、典型通信网络、通信协议体系以及通信配置方法,以促进IEC 61850标准在智能水电厂的推广应用。     

水电厂综合自动化报警系统的开发与应用

随着水电厂自动化水平的提高，运行方式的改变，从广义上对现场实时报警信息如何进行报警发布提出了新的要求。本文从水电厂全厂自动化运行管理和使用的角度，探讨建立一套相对独立，又与监控系统密切关联的综合自动化报警系统。提出了这套系统在电厂中所处的位置、系统结构和主要功能。强调了自动报警系统在今后水电厂运行管理和设备维护中所起的桥梁作用。     

基于IP技术的配电自动化通信系统

分析了配电自动化(DA)对通信系统的要求。针对配电自动化系统(DAS)的特点，提出了能透明地支持所有DA功能的综合开放的通信系统——基于IP技术的通信系统。该通信系统应独立于任何DA功能，它给处于该DAS中的每一个需要通信的接入点分配一个惟一的地址，在每个接入点上将其需要传输的数据打成标准的“数据报”形式。该通信系统遵循ISO的分层方法，能兼容任何第1，2层协议，并采用了保证QoS和实时性的协议。     

VPN技术在广西电网水调自动化系统中的应用

针对广西电网统调水电厂目前的通信现状,叙述了利用虚拟专用网(VPN)通信技术实时传送雨水情信息的必要性和可行性.在简要叙述VPN技术的基础上,介绍了广西电网水调自动化系统VPN组网构造,通过实践应用,对比分析了互联网VPN通信与电力专用通道的优劣,说明VPN技术的应用合理地解决了广西电网雨水情信息实时传送的安全性、稳定性和经济性,为充分发挥电网水调自动化系统的作用提供了强大的网络通信平台.     

一种新型On-Call系统的设计研究及其应用

随着我国水电厂监控系统及现代通信技术的发展，作为水电厂生产运行的有效辅助工具，On-Call系统发挥了重要作用。本文回顾了国内水电厂On-Call系统的发展，并着重介绍了目前水电厂On-Call系统的设计和应用，为我国水电厂综合自动化水平的提高提供参考。