netEasy-1510电力自动化IEC61850监测通讯信息管理及控制装置

    一、装置概述
    netEasy－1510是一种新型的自动化信息管理装置。主要适用于电站自动化监测、工业自动化领域等实时数据通信和自动化设备互联，也可广泛应用于其他需要通讯接口转换的场合。装载netEasy通信协议转换软件系统后可完成多通信协议的联接、转换和通信数据采集、管理与网络数据共享的强大功能。
    二、装置功能特点
    本装置将现场总线通信转化为以太网或RS-232、RS-485通信方式，以便与其它设备或调度部门之间进行实时的数据交换；同时完成现场总线上所有测量、控制、保护、信号等数据汇总工作。以RS-232 、RS-485或以太网通信方式传输，可与调度系统按相关通讯规约联接，构成分散式RTU系统或无人执守管线站场监测系统。
    netEasy采用性能卓越的工业级32位多CPU模式,系统通用性强、稳定的基于嵌入式操作系统的软件系统，具有配置灵活、易于扩展、适用规约多、调试维修方便等优点，装置运行稳定、功能可靠、易于协议开发和系统维护。 
    装置具有以下特点：
    拥有高性能的积木式硬件结构。采用工业级32位多CPU及工业级PC104体系，不但功能强大，而且性能稳定、易于扩展。如：LonWorks通信卡、PROFIBUS通信卡等。
    选用64M～3G电子盘装载稳定且易用的嵌入式操作系统及应用软件，稳定可靠及抗振动。 
    支持多种通讯协议。与智能测控设备之间可以通过各种规约及与调度系统相连。多种通讯规约可同时运行，多收多转。
    软件模块化设计，规约组态灵活方便。netEasy的软件系统按照模块化设计，并可根据用户的要求提供特性配置、数据组态，满足用户的需要。
    调试简单，界面友好。由于采用大家熟悉的WINDOWS中文操作系统作为系统开发和调试维护工具环境，所有软件不但易于操作而且通用性强、组态性好。
    支持双机冗余设计，安全可靠。支持双通信机热备，通过装置内实时数据库实现各种信道及管理机的热备，可靠性高。

    实现全面的61850系统意义

    变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，近几年来，在电网改造与建设中大量的变电站采用了自动化技术实现无人值班，大大提高了电网建设的现 代化水平，增强了输配电和电网调度的可靠性，降低了变电站建设的总造价。然而，在变电站自动化系统集成过程中面临的最大障碍是不同厂家的智能设备（简称IED），甚至同一厂家不同型号的IED所采用的通信协议和用户界面的不相同，因而难以实现自动化系统的无缝集成和互操作，因为需要额外的硬件（如规约转换器）和软件来实现 IED互联，这在很大程度上削弱了变电站实现自动化的优点和意义。因此变电站自动化系统在实现功能之外，还应具备互操作性、可扩展性和高可靠性等性能。这在以往系统分析和设计过程中通常是被忽视的。
    国际IEC委员会在充分考虑上述变电站自动化系统的功能和要求，特别是互操作性要求的基础上，制定了变电站内通信网络与系统的通信标准体系IEC 61850标准。它采用分层分布式体系、面向对象的建模技术，使得数据对象的自描述成为可能，为不同厂商的IED实现互操作和系统无缝集成提供了有效的途径。
    目前变电站自动化系统中使用的传输规约种类较多，各个公司的产品使用的标准尚不统一，系统互联和互操作性差，在变电站和控制中心之间使用IEC-60870-101/104 规约，在变电站内部使用IEC-60870-103规约，电能量计量计费系统应使用国标645规约。新的国际标准IEC 61850颁布实施之后，变电站自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。实现高速的无缝通信联接。
    国际电工委员会TC57制定了变电站通信网络和系统系列标准，该标准成为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。标准具有一系列特点和优点：分层的智能电子设备和变电站自动化系统；根据电力系统生产过程的特点，制定了满足实时信息和其他信息传输要求的服务模型；采用抽象通信服务接口、特定通信服务映射以适应网络技术迅猛发展的要求；采用对象建模技术，面向设备建模和自我描述以适应应用功能的需要和发展，满足应用开放互操作性要求；快速传输变化值；采用配置语言，配备配置工具，在信息源定义数据和数据属性；定义和传输元数据、扩充数据和设备管理功能；传输采样测量值等。并制定了变电站通信网络和系统总体要求、系统和工程管理、一致性测试等标准。在我国采用该标准系列将大大提高变电站自动化系统技术水平、提高变电站自动化系统安全稳定运行水平、节约开发验收维护的人力物力、实现完全的互操作性。
    该标准的制定及其内容已超出变电站自动化系统的范围，将会扩展到其他工业控制领域，成为基于通用网络通信平台的工业控制的国际标准。例如IEC TC88已采用IEC 61850作为风力发电的SCADA的通信协议，IEC TC65（工业自动化）也正在研究这方面的问题。
    当前, 国内外电力设备生产商都在围绕IEC 61850 开展研究和应用工作，并提出IEC 61850的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信上最终实现“一个世界、一种技术、一个标准”。就目前国际上技术领先的公司，如：ABB公司、西门子公司等推出了基于IEC 61850的微机保护设备，但在整体实现数字化变电站、 IEC 61850通信体系中，其他非IEC 61850设备如何接入IEC 61850通信体系中，均未推出有效而通用的解决方法。我们有必要研究开发适合我国国情的电力设备及系统通讯转换技术和产品。并在实践中应用和完善。在未来国际化的电力技术竞争中占有一席之地。
    实施IEC 61850标准是变电和配电自动化产品、电网监控和保护产品等的开发方向。在科技创新的政策鼓励下，我们必须向国际标准看齐，研发拥有自有知识产权的，能够在业界领跑的应用产品。IEC 61850就在眼前,是我们将要遵循的变电站网络通信标准。
    IEC 61850协议体系标准实现是未来电力自动化系统的发展方向，国家电力公司已将IEC 61850标准的推广和应用作为近年重大应用项目列入国家电力发展规划中，各省电力公司都加大科研投资力度，预计明年该领域的产品和应用将在国内电力系统全面展开。IEC61850协议体系标准实现是数字化变电站系统实现的重要而基本的内容。
    数字化变电站在应用实现IEC61850协议体系标准中，常规电力自动化系统、常规电力自动化智能设备与IEC61850协议体系的互联与通信转换是不可回避的难题，也是非常重要的课题。如：IEC 61850自动化系统与调度、集控站的通信连接，站内直流系统、电度表系统接入IEC61850通信体系等问题，本项目的实施，将为解决基于IEC61850协议体系实现中面临的此类问题，提供重要的实现手段和方法。同时为下阶段实现数字化变电站、IEC61850协议体系推广应用积累了扎实的技术基础。
    数字化变电站应用中面临新老自动化系统交替、互联共存的现实问题，在电力自动化系统基于IEC 61850通信标准化、通信协议转换方面进行研究和应用，能促进电力自动化的标准化发展，带来巨大的经济效益。缓解长期困扰电力自动化系统用户和设备制造商的系统设备联接和系统联网问题。将来能适应国际电力自动化系统通信技术的发展，及时提高电力自动化系统通信协议体系对“IEC 61850标准”的适应性。“IEC 61850标准”全面在我国电力行业推广实施会有一个过程，本项目产品必将在由传统通信协议向“IEC 61850标准”转化及互联方面发挥巨大作用，可见，本项目产品对促进我国电力自动化系统的通信标准化发展，具有十分重要的意义，为未来全面实现数字化变电站系统的奠定技术基础。

    项目实施情况
    本项目实施具有如下技术特点：
    （1） IEC61850保护配置方案
    系统配置GE公司UR系列保护装置，具备IEC 61850通讯功能。主变配置T35差动主保护系统，内部配有监控模块，可实现高、低压侧过流及速断的保护功能和瓦斯保护动作的报警功能。各条馈线在物理上采用两台集中馈线保护装置F35，其在运行逻辑上完成各个独立的保护监控单元功能，可以满足目前系统运行的监控及保护需求。物理上1台设备，逻辑上多台设备。充分体现IEC61850的突出优势和特点。
    （2） 站内IEC61850通讯系统
    站内IEC 61850通讯网络采用电接口高速星形以太网结构，主计算机采用嵌入式高速计算机系统（全密封、无风扇型），具有有4个高速10/100M以太网、8个RS-232/422/485通讯接口，同时承担了系统IEC 61850网络通讯交换机、后台监控主机、网络通讯管理机、IEC61850协议转换器的作用。计算机结构采用工业级无风扇、全密封，上架式19”的1U结构，嵌入式安装于主保护监控屏上。
    （3）与站外电厂监控中心通讯
    该功能由站内主计算机采用丰富的通讯接口来完成，采用以太网方式（3个高速以太网接口），按IEC-104通讯规约，将系统信息于电厂信息系统互联通讯。
    全部监控主机、监控保护装置等设备安装于一面保护监控屏上。系统调试完成后，可在17”触摸显示器，对全站主变、出线及站内其他自动化设备进行监视、控制和保护。系统主站计算机具备监控、保护、信息查询、统计分析、历史数据存储、负荷曲线显示、主接线图显示、保护故障信息报警、工作报表管理等电力数据实时监测管理功能。同时计算机汇总全站信息，可与电厂远方监控主控室通讯。