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.     

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。     

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。     

基于Nucleus Plus平台的以太网接口设计

为了实现变电站自动化系统内部不同智能电子设备（IED）间的互操作,国际电工委员会（IEC）制定并颁布了变电站通信网络和系统的国际标准IEC61850。基于以太网和TCP／IP协议的通信网络将成为变电站自动化通信系统的主流。本文以MPC555＋Nucleus Plus构成的嵌入式系统为例,介绍了嵌入式系统中以太网接口的软硬件设计方法和LwIP协议的移植。     

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。     

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.     

基于ColdFire处理器及μClinux系统的通信管理机

介绍了嵌入式处理器的选择原则,分析了基于ColdFire平台采用嵌入式以太网技术设计的一种变电站内使用的通信管理机的硬件平台构造以及软件平台的设计。通过Linux下编程来实现变电站中通信管理机上的功能,为变电站自动化系统中通信管理机的应用提供了具有良好实时性、可扩展性和可操作性的可行依据。     

工业以太网技术在变电站自动化系统中的应用

针对当前变电站自动化系统中通信网络的特点,依托于实际的大型变电站自动化系统开发项目,着眼于以太网上不同协议和传输机制对教据传输的实时性,可靠性会产生不同的效果.首先分析了工业以太网在当前新兴的两层式变电站体统应用的缺陷,提出了组播技术、UDP扩展协议在工业以太网中的应用策略,以及实现中的关键技术.     

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。     

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。     

变电站过程层嵌入式以太网实时性能的仿真

考虑到变电站网络通信实时性的要求,深入分析了变电站网络通信时延的构成,在此基础上,采用动态仿真建模技术对变电站嵌入式以太网的实时性能进行了详细分析,并建立了变电站通信网络的仿真模型,具体研究了变电站过程层嵌入式以太网的网络时延,对其实时性能进行了仿真分析,仿真结果表明了嵌入式以太网在变电站网络通信中的可行性。     

基于嵌入式以太网的电子式互感器数字输出口

数字输出口是电子式互感器对变电站通信网络的信息输入点,为实现变电站监视、计量、控制和保护装置的信息共享与系统集成提供了技术基础.电子式互感器的数字输出口负责将瞬时电流电压数字信号以指定帧格式封装,并传送给变电站的二次设备.根据IEC 60044-8标准,在数字输出口的设计中可采用以太网接入方案和点到点链接方案.文中提出了一种基于嵌入式以太网的电子式互感器数字输出方案.该方案采用基于386EX微处理器的嵌入式网络模块作为硬件平台,并通过Linux操作系统内置的TCP/IP协议实现数据传输.在分析实时性与可靠性的基础上,具体阐述了以太网通信的实现.此设计方案符合IEC 60044-8标准,能够满足变电站监测系统对实时性与可靠性的要求.     

嵌入式监测系统中网络通信的研究与实现

介绍了套接字通信机制,并就如何在嵌入式uClinux系统和Windows系统程序组成的监测系统中．利用套接字实现网络数据通信进行了研究。通过研究,选择基于传输控制协议／网间协议TCP／IP模型及TCP协议套接字完成以太网通信任务,分析了通过TCP协议套接字在嵌入式监控系统中的传输层完成以太网通信的方法,并结合具体编程实现。详细阐述了嵌入式监测系统中基于uClinux系统的嵌入式设备。如何通过TCP协议套接字方式,在以太网中与Windows系统下应用程序进行网络通信和数据交换。     

嵌入式以太网在变电站通信系统中的应用的研究

以太网由于其介质访问控制采用载波侦听多路访问／冲突检测的机制，对其能否应用于变电站自动化系统，究竟采用何种模式，在实践中一直有不同看法。文章在分析了嵌入式以太网技术应用于变电站内通信系统可行性的基础上，研究了其具体的应用模式，并从硬件平台和软件实现方面阐述了嵌入式以太网实现的关键技术，最后指出了实现过程中应注意的问题。     

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.     

基于RTPS的变电站自动化网络通信系统研究

介绍了基于IEC61850的变电站自动化系统的结构，结合IEC61850标准，分析了分布式变电站自动化网络通信系统数据流的特点以及以太网在工业控制领域的实时性和可靠性要求．提出应用实时发布／定购RTPS(Real Time Publish／Subscribe)模型的通信解决方案，并在此基础上研究了变电站自动化系统报文传输确定性和优先级实现的关键技术问题．最后提出了一些值得进一步深入研究的问题。     

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。     

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。     

嵌入式以太网技术在数字继电保护平台上的实现

介绍了基于嵌入式以太网的数字继电保护平台结构,分析了以太网介质访问的特点,讨论了嵌入式以太网在数字保护平台中的应用可行性,围绕通信的实时性提出了几种设计方案,具体包括应用令牌传送协议、应用交换式HUB、改变网络拓扑结构和提高以太网的通信速率等,从继电保护需传送数据具有的特点考虑,兼顾技术和成本的综合比较,最终选择采用令牌传送协议的通信方案,并给出了用以太网控制器CS8900实现以太网通信的硬件设计方案和软件设计流程。