EIP在電力系統110kV變電站綜合自動化系統中的應用

一、前言

　　電力系統是我國能源行業最重要的組成部分。縱觀20世紀的社會和經濟發展，一個突出特點是，電力的使用已滲透到社會經濟、生活的各個領域。由于電力具有便于轉換能源型式，能高度集中和無限劃分，清潔干凈和易于控制，可大規模生產和遠距離輸送等特性，使電力發展和應用的程度，即一個國家的電氣化程度成了衡量其社會現代化水平高低，以及物質、精神文明高低的重要標志之一。隨著計算機技術和網絡通信技術的快速發展，在電力系統中廣泛采用功能強大的計算機技術、通信技術和圖像處理技術，為保證電網安全、可靠、經濟運行提供了不可缺少的重要方法和必要手段。

　　電力系統自動化程度不斷提高，要求越來越多的變電站達到無人值班站的標準，而二次設計簡單、施工快捷、檢修方便的變電站綜合自動化系統的優勢越發明顯。研祥的嵌入式智能平臺（Embedded Intelligent Platform，EIP）在電力系統中，多用于底層應用：實現數據采集、監視控制與儀表計量、通信控制等功能，上層應用：數據處理與存儲能力、人機交互（HMI）、網絡通信等方面，研祥的產品從以下幾個方面提出了更高的要求，以滿足電力系統應用的需求。

　　1．實時性強。這是電力系統迫切需要解決的問題，因為電網的安全穩定性通常在事故后幾十到幾百毫秒內就有可能受到嚴重威脅，因此，數據的獲得與分析、決策的實時性對整個電力系統非常重要，同時也是對嵌入式硬件和軟件系統提出了更高要求。

　　2．通信能力強。電力系統從地域分布上，可以看出擴度很大，要實現相互之間的聯網和通信是十分重要的，也對嵌入式的硬件提出了要求。

　　3．可靠性高。目前加入看門狗（Watchdog） 自恢復與自診斷功能，采用容錯設計與數據辨識校驗等方法，使得EIP可滿足電力系統對可靠性的要求。

　　4．系統擴展性好。要求系統靈活性好，可移植性強，盡量使用模塊化設計，當有問題出現時，可更換有問題的模塊，當需要增加或減少某些功能時，可按需求增加或減少相應的模塊數量，達到系統的要求。

總體來說，經過以上的考慮，研祥的EIP完全可在電力系統中穩定、可靠、安全地完成各項任務，滿足系統要求。

二、系統結構

該系統為分層、分布式綜合自動化系統，整個系統由保護監控裝置、通信管理機、SCADA監控系統組成，如下圖1所示。

由圖1可看出，通信管理機完成的功能主要有如下幾點：以RS-485方式完成與SCADA系統、保護監控裝置的通信；接入Modem/光端機/擴頻電臺完成與縣調、地調的數據通信；完成與站內其他智能設備的數據通信，如直流屏、多功能電度表、小電流接地選線裝置、其他廠家保護裝置等。并且由于電力行業對于穩定性、可靠性的要求，研祥智能EIP作為通信管理機的核心操作平臺，可實現整個系統的穩定可靠運行。

三、應用說明

根據110kV變電站的規模及站內運行設備的數量，該通信管理機在設計時按照實用性、穩定性及可擴性設計原則，通信基礎平臺采用研祥智能科技股份有限公司生產的IPC-810機箱（內置工業級底板IPC-6114P7） 加工業級FSC-1717VN（采用Intel 875P芯片組） 高性能主板。通信擴展則可選用ISA總線RS-485/422工業通信四串口卡一塊，與以RS-232方式通信的設備接口，可選用ISA總線RS-232通信四串口卡一塊，其實際應用方案見圖2。