新型通訊管理機解決方案助力智能電網升級改造

一、背景介紹：

在電力能源行業，智能電網是未來電力網絡的發展方向，它涵蓋了發電、輸電、配電、終端使用的整個過程。隨著智能電網的迅速發展，通信通信系統的升級改造帶來的系統收益更為顯著。同時，通信系統作為建設配電自動化系統的關鍵技術，將控制中心的控制命令下達到各執行機構或終端，很大程度上通信系統的好壞決定了整個配電自動化系統的優劣。在此背景下，對于電力通信的管理顯得尤為重要。

配電管理系統對通信的要求：

●   高穩定性和高可靠性，在傳輸故障時具有冗余能力；

●   具有雙向通信能力；

●   組網靈活、可擴展性強；

●   統一的網絡管理；

●   工業品質(溫濕度、電磁兼容性、抗振、防雷等)；

二、通訊管理機簡介

通訊管理機也稱作DPU，其具有多個下行通訊接口及一個或者多個上行網絡接口，相當于前置機，即監控計算機，用于將一個變電所內所有的智能監控/保護裝置的通訊數據整理匯總后，實時傳送至上級主站系統（監控中心后臺機和DCS），完成遙信、遙測功能。另一方面接收后臺機或DCS下達的命令，并轉發給變電所內的智能系列單元，完成對廠站內各開關設備的分、合閘遠程控制或裝置的參數整定，實現遙控和遙調功能。同時還應該配備多個串行接口即便于廠站內的其它智能設備進行通訊。

通訊管理機不僅可以實現各種自動化裝置、智能化儀表、變電站智能輔助設備等和系統主計算機間的信息傳遞、合成、編輯、管理和設備監控功能，還可作為綜合自動化系統總控型子站和前置機使用。適用于規模較大、要求較高的綜合自動化系統和調度自動化系統以及配電自動化系統。通訊管理機可廣泛運用于電力需求側管理、工業能源管理、建筑能源管理、光伏監測、電力運維等系統中，是各級智能設備與上級監控中心之間承上啟下的數據樞紐。

三、傳統的通訊管理機方案

傳統電力通訊管理機多采用X86架構工業計算機來實現，要求7X24小時在線服務，導致整套產品成本又高，功耗也大，安裝和使用需要消耗大量的人力物力資源，突發性系統死機的問題，用戶不得不提心吊膽的使用。此外，在做通訊管理機的硬件設備和軟件應用研發設計的時候，除了需要考慮整個平臺的性能和穩定性之外，還需要考慮以下幾個因素：

●   通訊規約的兼容性：作為一個中間設備，需要與各種自動化裝置、智能化儀表、變電站智能輔助設備等進行連接，而各個設備之間都有不同的通訊規約，因此電力通訊管理機必須能夠滿足這些協議的需要；

●   接口數量：對于工業計算機設備，接口的數量與可擴展性能是衡量產品能否滿足需要的重要標準。 I/O接口的數量是否能夠滿足現有的設備連接需求；是否有足夠的擴展性來應對日后方案更新的所需，都是必須考慮的重點；

●   性能與預算的平衡：作為一個數據轉換、傳輸的核心設備，電力通訊管理機的性能與價格的平衡很大程度能夠影響方案整體性能表現的重要因素；

●   多重網絡功能：用戶可根據實際使用網絡情況配置不同的通信接口卡，組成用戶需要的多種網絡結構；

●   應用開發與系統整合的難易度：對于集成商來說，重新開發一整套新的方案，需要投入大量的人力、金錢與時間。除了基本的方案邏輯不同之外，相配套的應用與驅動等系統整合適配也是必須解決的問題。

四、ZLG通訊管理機系統化解決方案

ZLG憑借在電力行業多年的經驗積累，結合現有的通訊管理機方案，提供電力系統通訊管理機系統化解決方案。相對于傳統的基于X86架構的系統方案，該方案具備極高性價比和較高的集成度，具體方案框圖如下圖所示：

該方案主控平臺采用ZLG推出的M6Y2C核心板，該核心板是一款工業控制核心板,采用NXP Cortex-A7 800MHz主頻的處理器，以先進的電源管理架構帶來更低功耗。核心板標配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太網等接口；標配128/256/512MB DDR3和128M/256M /512M/4G電子硬盤、硬件看門狗；通過嚴格EMC和高低溫測試，確保在嚴酷的現場環境下穩定工作。

ZLG致遠電子憑借在嵌入式領域和電力行業的多年深耕，通過最新的物聯網通信技術與邊緣計算技術，結合有線與無線通信方式，提供的通訊管理機系統化解決方案可有效降低系統成本，提高系統集成度，實現配電房、臺區、分布式新能源發電（光伏、風電）等場景的電力監控、環境監控、視頻監控、聯動控制等功能，進而實現智能化及無人值守。