嵌入式以太網(wǎng)在電力高壓監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是設(shè)備可互操作性的基礎(chǔ)，現(xiàn)階段，在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域還沒有可以直接遵循的國際標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850無疑是今后網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的發(fā)展方向，但國際標(biāo)準(zhǔn)的制定和頒布仍然需要一段時(shí)間。我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的制定上，采用了IEC61850的基本設(shè)計(jì)規(guī)范，即采用面向設(shè)備、面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

　　如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約建立在TCP/IP協(xié)議之上，分為三層體系結(jié)構(gòu)。

　　通信服務(wù)層建立在TCP/IP之上，完成通信鏈路的建立和維護(hù)，通信服務(wù)層給上一層提供可靠的端到端的通信服務(wù)。

　　服務(wù)原語層把規(guī)約層的原語調(diào)用轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)報(bào)文結(jié)構(gòu)，并通過通信服務(wù)層把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。在異種機(jī)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)下，完成數(shù)據(jù)報(bào)文主機(jī)字節(jié)順序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的互相轉(zhuǎn)化。本協(xié)議支持與IEC61850相一致的服務(wù)原語。支持的基本的服務(wù)原語有：數(shù)據(jù)對(duì)象服務(wù)層調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)原語完成客戶和服務(wù)器數(shù)據(jù)庫之間的同步刷新，設(shè)備管理，目錄服務(wù)等面向應(yīng)用的功能。對(duì)象服務(wù)采用客戶/服務(wù)器模型。本網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持豐富的數(shù)據(jù)對(duì)象，每種數(shù)據(jù)對(duì)象定義了對(duì)象值和對(duì)象屬性兩個(gè)部分，數(shù)據(jù)對(duì)象包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象、事件數(shù)據(jù)對(duì)象、控制對(duì)象、文件對(duì)象等類別。

　　4嵌入式網(wǎng)絡(luò)管理

　　電力系統(tǒng)中，變電站點(diǎn)多面廣，同時(shí)為適應(yīng)減員增效和現(xiàn)代化管理的要求，很大一部分變電站都是無人值班變電站，這就要求變電站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該有極高的可靠性和可維護(hù)性。隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展和國家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)，通過互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)各級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)將成為一種新的發(fā)展趨勢(shì)。也為基于嵌入式web服務(wù)器的設(shè)備配置管理技術(shù)提供了良好的條件。

　　新型高壓監(jiān)控系統(tǒng)支持基于web方式的設(shè)備管理。經(jīng)過授權(quán)的用戶可以在客戶端采用標(biāo)準(zhǔn)的web瀏覽器（如IE）在網(wǎng)絡(luò)的任一節(jié)點(diǎn)（甚至互聯(lián)網(wǎng)）方便、迅速的配置和管理設(shè)備，存取網(wǎng)絡(luò)信息。實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的在線管理，對(duì)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)變電站運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，可以根據(jù)用戶的設(shè)定自動(dòng)發(fā)送電子郵件，或者手機(jī)短消息等報(bào)警信息到指定用戶，及時(shí)通知管理人員處理設(shè)備故障。在正常運(yùn)行期間，也可以根據(jù)用戶的設(shè)置，定期自動(dòng)地向指定電子郵件信箱發(fā)送設(shè)備運(yùn)行日志等。

　　基于web的設(shè)備管理方式大大減輕了設(shè)備運(yùn)行人員的勞動(dòng)，使得設(shè)備管理部門能夠及時(shí)了解變電站運(yùn)行信息，對(duì)設(shè)備故障的處理也更加快速有效。伴隨著國家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展，基于web的設(shè)備維護(hù)將比以往基于遠(yuǎn)程撥號(hào)的維護(hù)方式更加優(yōu)越。

　　5嵌入式自動(dòng)控制

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，用于變電站自動(dòng)化智能設(shè)備的處理能力越來越強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)速度也越來越快，原來必須有一些獨(dú)立的裝置才能完成的自動(dòng)功能，現(xiàn)在可以分布到新型監(jiān)控系統(tǒng)中各智能設(shè)備上來實(shí)現(xiàn)，變電站自動(dòng)化的發(fā)展方向也必然朝著全分散式系統(tǒng)發(fā)展。

　　通過強(qiáng)大、高效的以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，各智能設(shè)備之間可以很方便地實(shí)現(xiàn)信息共享。新型監(jiān)控系統(tǒng)全面支持IEC61131-3定義的5種可編程邏輯控制語言。用戶定義自己的邏輯，實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)控制功能，通過配置信息可以把自動(dòng)控制功能分布到各個(gè)智能設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)真正的分布式自動(dòng)控制功能。如分布式無功綜合控制，分布式小電流接地選線，分布式電源備自投等自動(dòng)化功能。

　　6結(jié)束語

　　新一代高壓監(jiān)控系統(tǒng)中采用了國際先進(jìn)的變電站技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，積極靠攏IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，使得系統(tǒng)具有良好的互操作性和開放性。采用嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)，大大提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，具有良好的可擴(kuò)充易使用的特點(diǎn)，能夠滿足日后變電站自動(dòng)化發(fā)展的需求，它代表了變電站自動(dòng)化發(fā)展的最新成果。