計算機通信網絡是變電站自動化系統的關鍵。該文研究了新一代基于嵌入式以太網的電力高壓監控系統，并給出了網絡實現方案及其功能特點。實踐證明新一代高壓監控系統更具有良好的互操作性和開放性，能夠滿足日后變電站自動化發展的需求，代表了變電站自動化發展的成果。
關鍵詞：變電站自動化；嵌入式；PLC
1嵌入式以太網技術
由于互聯網的飛速發展，以太網絡通信技術得到了愈來愈廣泛的應用。嵌入式以太網因為速度快，帶寬較寬，互操作性好，可擴展性強，價格便宜等特點在嵌入式控制領域得到了廣泛的應用，變電站自動化系統選用嵌入式以太網絡技術代表了變電站自動化網絡技術發展的方向。
用于智能設備的嵌入式微處理器、主頻速度、控制軟件的水平都有了很大的提高，再加上互聯網的迅速普及，這些計算機發展的新成就都有力的推動了嵌入式以太網絡技術在控制領域中的廣泛應用。代表世界電力標準發展*領域的IEC標準化組織，為使不同廠商的自動化產品具有互操作性，已制定了關于變電站自動化系統的網絡通信體系IEC61850。盡管該標準還沒有頒布正式版本，但已經出版的IEC61850委員會草案中，已經明確定義了嵌入式以太網絡通信技術作為*的變電站自動化領域的通信網絡，這將是技術發展的大趨勢。
2高壓監控的網絡體系結構
基于以太網的高壓監控系統組網方式可以非常靈活，在小型變電站自動化系統中可以采用簡單的星型網絡拓撲結構，各智能設備直接通過以太網連接到主控通信單元。
《IEC61850變電站通信網絡和系統》標準*大中型變電站的自動化系統應該采用按間隔配置、面向對象的組網方式，如圖1所示。網絡體系大致分為三層結構。
zui上層為站控層。包括雙主控通信單元，雙機為冗余熱備用方式，主控通信單元負責管理全站范圍的智能通信單元，收集各智能單元的數據送往調度主站，并把主站下發的控制命令分發到相應的采集單元；雙機數據庫通過網絡同步刷新；其備份方式既可以為主備方式，也可并列運行。根據用戶的需求可以在網絡上配置高級應用管理單元，如當地功能，無功綜合控制服務器，無防控制服務器，備用電源自動投切服務器等高級應用功能，這些高級應用管理單元既可以以軟件模塊的方式集中在主控通信單元實現（當地功能除外），也可以分布到網絡的其它節點實現相應的管理功能。
中間層為間隔通信單元。負責管理、收集本間隔內智能設備的數據，送往站控層；接收站控層的控制命令，分發到相應的智能設備，同時可以通過相應的軟件模塊完成本間隔內的自動控制功能。間隔通信單元也可以根據用戶的需要配置為雙機熱備用的方式。
智能單元包括測控模塊和保護模塊，分別完成測控功能和保護功能。
主控通信單元和間隔通信單元采用雙網分流、故障切換的通信模式。正常通信過程中，雙網分別傳輸不同的數據內容，一旦其中的一條網絡出現故障，則另一條網絡擔負起傳輸全部數據的功能。這樣不但提高了系統的實時性，也*的提高了系統的可靠性。
間隔通信單元與各智能設備之間通過10Mbit/s以太網傳輸實時數據。由于本網段內設備相對較少，*可以保證數據的實時性。
合理的網絡配置可以減小網絡沖突，提高系統的實時性和可靠性。
3網絡通信協議的實現
網絡通信協議是設備可互操作性的基礎，現階段，在變電站自動化領域還沒有可以直接遵循的標準。IEC61850無疑是今后網絡通信架構的發展方向，但標準的制定和頒布仍然需要一段時間。我們在網絡通信協議的制定上，采用了IEC61850的基本設計規范，即采用面向設備、面向對象的網絡體系結構。
網絡通信規約建立在TCP/IP協議之上，分為三層體系結構。
通信服務層建立在TCP/IP之上，完成通信鏈路的建立和維護，通信服務層給上一層提供可靠的端到端的通信服務。
服務原語層把規約層的原語調用轉化為網絡報文結構，并通過通信服務層把數據發送出去。在異種機的網絡體系結構下，完成數據報文主機字節順序和網絡字節順序的互相轉化。本協議支持與IEC61850相*的服務原語。支持的基本的服務原語有：數據對象服務層調用相應的服務原語完成客戶和服務器數據庫之間的同步刷新，設備管理，目錄服務等面向應用的功能。對象服務采用客戶/服務器模型。本網絡協議支持豐富的數據對象，每種數據對象定義了對象值和對象屬性兩個部分，數據對象包括實時數據對象、事件數據對象、控制對象、文件對象等類別。
4嵌入式網絡管理
電力系統中，變電站點多面廣，同時為適應減員增效和現代化管理的要求，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化系統應該有*的可靠性和可維護性。隨著計算機互聯網的深入發展和國家電力數據網的建設，通過互聯網互聯各級自動化系統將成為一種新的發展趨勢。也為基于嵌入式web服務器的設備配置管理技術提供了良好的條件。
新型高壓監控系統支持基于web方式的設備管理。經過*的用戶可以在客戶端采用標準的web瀏覽器（如IE）在網絡的任一節點（甚至互聯網）方便、迅速的配置和管理設備，存取網絡信息。實現對變電站設備的在線管理，對采集數據的實時監測。當變電站運行設備出現異常時，可以根據用戶的設定自動發送電子郵件，或者手機短消息等報警信息到用戶，及時通知管理人員處理設備故障。在正常運行期間，也可以根據用戶的設置，定期自動地向電子郵件信箱發送設備運行日志等。
基于web的設備管理方式大大減輕了設備運行人員的勞動，使得設備管理部門能夠及時了解變電站運行信息，對設備故障的處理也更加快速有效。伴隨著國家電力數據網的發展，基于web的設備維護將比以往基于遠程撥號的維護方式更加*。
5嵌入式自動控制
隨著計算機技術和通信網絡技術的發展，用于變電站自動化智能設備的處理能力越來越強，網絡速度也越來越快，原來必須有一些獨立的裝置才能完成的自動功能，現在可以分布到新型監控系統中各智能設備上來實現，變電站自動化的發展方向也必然朝著全分散式系統發展。
通過強大、高效的以太網通信網絡，各智能設備之間可以很方便地實現信息共享。新型監控系統全面支持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，實現各種自動控制功能，通過配置信息可以把自動控制功能分布到各個智能設備上，從而實現真正的分布式自動控制功能。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化功能。
6結束語
新一代高壓監控系統中采用了*的變電站技術和計算機網絡通信技術，積極靠攏IEC標準，使得系統具有良好的互操作性和開放性。采用嵌入式以太網技術，大大提高了系統的實時性和可靠性，具有良好的可擴充易使用的特點，能夠滿足日后變電站自動化發展的需求，它代表了變電站自動化發展的成
◆ 企業名稱：廈門興潤星貿易有限公司
◆ 企業性質： 有限責任公司
◆ 主營業務：DCS,PLC
◆ 經營模式： 貿易
◆ 貿易地區： 全國
◆ :陽
◆ 商務：
◆
◆ :
◆ （備注“0028”收）
◆ ：
◆ 郵政編碼：361000KINCO HMI Eview MT4200T NIB
KLOCKNER MOELLER PS4-201-MM1 SUCOcontrol PS4201MM1
KOGANEI 180-4E1-83-PLL Valve NIB
KOGANEI 180-4E1-PLL Valve NIB
KOGANEI GS220 Pressure Sensor FreeShip
KOLLMORGEN PA8500 demo only
KOLLMORGEN SERVOSTAR 601 SERVO DRIVE
KOLLMORGEN SERVOSTAR 606 SERVO DRIVE
Kollmorgen ServoStar CD Servo Driver CR03550
KOLLMORGEN ServoStar Servo Driver CE03260-000000
KOLLMORGEN ServoStar Servo Driver SE20200-000000
Komatsu Controller FRD-A200-UC
Komatsu Membrane Keypad
KOYO Absolute Rotary Encoder TRD-3A1024-261?0
Koyo APS4-12M-E2 Capacitive Proximity Switch
KOYO CKE SU-6B-EX CPU w/ CMOSRAM G-03M
Koyo CKE U01EW
KOYO Controller FC-321F-C
Koyo Direct Logic 205 PLC DL230 CPU +D2-08ND3 +D2-08TD1
Koyo Display Panel GC-53ML-1 Touchscreen Glass
KOYO DO-06LCD LCD Operator Panel
Koyo E-01T Output
Koyo E-01T Output
Koyo E-02N AC/DC24V Input
Koyo E-02N AC/DC24V Input
Koyo E-03B-EX1 with motherboard and rack no IO cards
KOYO FC-320-1 PROGRAMMABLE CAM SWITCH FC3201
Koyo GC-3LM2 Touch Glass
Koyo GC-3LM2/T Touch Glass
Koyo GC-53LC3 IN BOX
Koyo GC-53LC3-1 Touch Glass
Koyo GC-53LC3-1 Touch Glass with Protective Film
KOYO GC-53LM3-1 GC53LM31 HMI
Koyo GC-53LM3-1 Touch Glass
Koyo GC-55EM2 Touch Glass
Koyo GC-55EM2-1 Touch Glass FreeShip
Koyo GC-56LC2-1 Touchscreen Glass
KOYO GV50-EL
Koyo Hand Held Programmer R-21P-EX
KOYO KLR-C030-ABB Reflex Photo Switch
KOYO Kostac Programmable Controller SR-10R-EX
Koyo Koyo-SH PLC to RS232 Cable PC-SH FreeShip
Koyo PLC SE-11R-EX with Programmer R-21P-EX
KOYO rotary encoder TRD-J1000-RZWS
Koyo Rotary Encoder TRD-J200-S
KOYO Rotary Encoder TRD-J360-RZ NIB
KOYO Rotary Encoder TRD-J500-RZ NIB
Koyo S-20P Hand Held Programmer
Koyo SM1-16R
Koyo SZ-4M CPU
KOYO TRD-S1024V Rotary Encoder
KOYO Z-CTIF ZCTIF
K-TP178 touch panel keypad repairs 6AV6640-0DA11-?0?AX0
Kubolo KF-C1000 Teach Pendant Controller
KURODA HI-ROTOR PRN50D-270 Rotary Cylinder
Kuroda UC-32II PMI Plug for Mitsubishi PLC AX42 AY42
Kuroda UC-32II SMI Plug for Mitsubishi PLC AX42 AY42
Lakeside Automation M535 MicroStep Driver
Lakeside Automation M535 MicroStep Driver
Lakeside Automation Microstep Driver M535
Laser sensor KEYENCE LB-1001W + LB-080 no packaging
LCD Display for HAKKO V706MD Operator Panel FreeShip
LCD Display KCS104VG2HC-G2?0
LCD Display KCS3224ASTT-X1?0-95-25
LCD for Proface GP2500T GP2501T GP577
Leadshine 3MD2280 3 phase microstep driver
Leadshine Microstep Driver M542-05
Lenze 33.8201BB operator Panel
LENZE 33.8201-E 338201E
Lenze 33.8215-E Inverter with 33.8201BB operator
LENZE 8100 Operator Panel EVF8106-A
Lenze Communication Module EMF2133IB FreeShip
Lenze Drive EVF8216-E
LENZE Drive EVS9324-ES
Lenze E82EV222K4C in Box
Lenze E82EV251-2B Inverter
LENZE E82EV251-2C E82EV2512C
Lenze E82EV751K2C in Box
LENZE E82ZAFCC001/S NIB
Lenze E82ZAFLC Inverter
LENZE E82ZAFPC001 in Box
LENZE E82ZAFSC01 Inverter Operator Panel Keypad LCP NIB
LENZE E82ZBB Inverter Operator Panel Keypad in Box
LENZE E82ZBC Inverter Operator Panel BOP LCP
LENZE E82ZBC Inverter Operator Panel Keypad LCP NIB
Lenze EMB9351-E
Lenze EMF2133IB in Box
Lenze EMZ8201BB touchpad operator terminal
Lenze EMZ8201BB touchpad operator terminal
Lenze EMZ8272BB-V001 in Box No Operator
LENZE EMZ9371BB
Lenze ESMD402L4TXA Inverter 4kW NIB
Lenze ESMD552L4TXA 5.5KW in Box
Lenze EVF8201-E Inverter EVF8201E 99%
Lenze EVF8201-E Variable Frequency Inverter EVF8201E
Lenze EVF8202-E
LENZE EVF8203-E EVF8203E Excellent Condition
LENZE EVF8212-E FREQUENCY CONVERTER EVF8212E
Lenze EVF8217-E 7.5KW Inverter
Lenze EVF8218-E
Lenze EVF8218-E-V020 11KW Inverter
Lenze EVF8221-E EVF8221E Inverter
Lenze EVF8222-E Variable Frequency Inverter
Lenze EVF8222-E-V020
Lenze EVF8223-E
Lenze EVF8223-E-V020
LENZE EVF8245-E EVF8245E Inverter VFD
Lenze EVF9323 Inverter VFD
Lenze EVF9328-EV
Lenze EVS9322-ESV004
Lenze EVS9323-EP Inverter
Lenze EVS9324-EP
Lenze Frequency Inverter E82EV551-2C200
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Lenze Inverter 33.8101-E
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Lenze Inverter 8000 Vector EDK82EV222
Lenze Inverter 8201-E
Lenze Inverter E82EV222-4C000 8200 vector drive
Lenze Inverter E82EV371-2C200
Lenze Inverter E82EV751K2C2 E82EV751K2C200 in Box, open seal FreeShip
Lenze Inverter EMZ9371BC Keypad Operating Panel FreShip
Lenze Inverter EMZ9371BC Keypad Operating Panel NIB
Lenze Inverter EVF8246-E in Box
LENZE Inverter VFD EVF8215-E 380V 4KW 0-480Hz
LENZE Inverter VFD EVF8215-E 380V 4KW 99% w/ Panel
LENZE LECOM A/B
LENZE SERVO DRIVE EVS-9322-ES EVS-9322
Lenze Servo Driver EVS9325-ES EVS9325ES
Lenze Servo Driver EVS9325-ESV004 380V 10.8KVA
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Lenze Servo Motor MDSKSRS056-23 1.1kW
Lenze Variable Frequency Drive Inverter EVF8211-E
Lenze VFD Inverter E82EV152K4C 1.5kW NIB
LG G6I-D22B PLC Module
LG HMI download cable PC-PMU
LG HMI PMU-600
LG LS PHASE CONVERTER VARIABLE FREQUENCY AC Drive 380V
LG M0J2CPU MOJ2CPU M0J2-CPU
LG MJ71UC24
LG Monitoring Unit PMU-330 Touch Glass ping Worldwide
LG Monitoring Unit PMU-330BT
LG Monitoring Unit PMU-330BT Touch Glass
LG Monitoring Unit PMU-330BT V2.3 in Box
LG Monitoring Unit PMU-330BTEV2.?3
LG PLC FPU140S
LG PLC G4I-D24A G4ID24A
LG PMU-500TT HMI Monitoring Unit Touch Panel
LG Programmable Controller Base Unit MASTER-K10S
LG touch glass for PMU-600 real object photos
LG/LS Handy Loader KLD-150S Programmer w/ Cable and Box
LG/LS HICOM-300 Membrane Keypad
LG/LS HICOM600 Membrane Keypad
LG/LS inverter BOP Operator Panel LE-100
LG/LS Inverter Digital Operator Panel BOP LC-200
LG/LS Inverter Digital Operator Panel BOP LC-200 FS
LG/LS K7M-DR10S
LG/LS K80S K7M-DR60S K7MDR60S
LG/LS PLC Expansion Module G7F-ADHA G7FADH?A
LG/LS PLC K7M-DR10UE K7MDR10UE
LG/LS PLC K7M-DR10UE K7MDR10UE NIB
LG/LS PLC K7M-DR14UE K7MDR14UE
LG/LS PLC K7M-DR14UE K7MDR14UE in Box
LG/LS PLC K7M-DR20U K7MDR20U
LG/LS PLC K7M-DR20U K7MDR20U NIB
LG/LS PLC K7M-DR20UE
LG/LS PLC K7M-DR20UE NIB
LG/LS PLC K7M-DR30S K7MDR30S
LG/LS PLC K7M-DR30U K7MDR30U
LG/LS PLC K7M-DR30UE K7MDR30UE
LG/LS PLC K7M-DR30UE K7MDR30UE NIB
LG/LS PLC K7M-DR30UE K7MDR30UE NIB
LG/LS PLC K7M-DRT40U K7MDRT40U
LG/LS PLC MASTER-K120S K7M-DR60UN
LG/LS PLC MASTER-K120S K7M-DR60UN in Box
LIMO Linear Motion Driver LDS1C-D
Linx 6200 Series Inkjet Printer Membrane Keypad
Linx 6200 Series Inkjet Printer Membrane Keypad
LM32019P2 LCD Display
LNC-500 Membrane Keypad
Logosol Network Master Controller LS-981
Lot of 10 Bases for Omron Relay Timer H3Y-2 H3Y-4
Lot of 10 Omron Relay MY4NJ 110VAC and Base
Lot of 10 Omron Relay MY4NJ 220VAC and Base
Lot of 10 Omron Relay MY4N-J 220VAC and Base
Lot of 10 Omron Relays MY2NJ 110VAC and Sockets
Lot of 10 Siemens 6ES7 390-0AA00-0AA0
Lot of 2 Omron Relay Socket PF113A with metal clamps
Lot of 2 emecanique Contact Block LA1 DN22
Lot of 4 Omron Relay G6B-1174P-FD-U?S
Lot of 5 Bases for Omron Relay Timer H3BA-8 or H3BA-8H
Lot of ABB E441 Surge Protector
Lot of ABB E441 Surge Protector
Love Controls Series 16A Controller 16a2120-992-95?02
Love Controls Series 16A Controller 16A2122-993-95?02
LS/LG CPU Module K3P-07AS K3P07AS V2.3
LS/LG K7M-DR20S K7MDR20S PLC FreeShip
LSI Logic 4-port server card In 21143TD 21143 ROS
LTX Teach Pendant Teaching Pendant
LUST FU2235RT 220V 1.1KW 1000Hz Inverter
LUST Servo Driver CDA32.004 0.75KW/230V
M2000 ABB 3HAB8101-13/11?C
M65831AP Mitsubishi 65831 Digital Echo IC
Mac Multi Axis Controller Mac-c0201r 220V 4-axis FS
Machine Vision LED Light Source CCS LDL-60X60
MAM-200 Operator Display Panel
MANATEC PREV/NEXT/ENTE?R/RUNOUT Membrane Keypad
MANATEC PREV/NEXT/ENTE?R/RUNOUT Membrane Keypad
MATROX Meteor-II Multi-channel/?METEOR2-MC/4 Card
Matsushita Electric FP1-E40 Expansion Unit AFP13417 in Box
Matsushita Nais AFP3710 FP3 MEWNET LINK UNIT
Matsushita Nais AFP3742 FP3 REMOTE I/O MASTER UNIT
Matsushita NAIS AZ7310 Limit Switch 10A 250VAC
Matsushita NAIS C-NET S1-Type Adapter
Matsushita NAIS C-NET S2-Type Adapter
Matsushita Nais CPFP2-C3P AFP2255 with 2M IF Card
Matsushita NAIS FP1 FP1-C14 Control Unit AFP12347 v.2.4
Matsushita Nais FP10S CPU UNIT
Matsushita Nais FP1-C24
Matsushita Nais FP1-C24 AFP12213B
Matsushita Nais FP2 I/O Unit AFP23467 FP2-XY64D2T
MATSUSHITA NAIS GT11 AIGT2030H PLC HMI Panasonic
Matsushita NAIS I.O.P. D01TL AID1052 HMI
Matsushita NAIS Inverter Operator Panel VF-7F
Matsushita NAIS Memory Relay
Matsushita Nais PLC FP2-C1SL CPU
Matsushita NAIS PLC FP2-SL2 FP2SL2 CCLink
Matsushita Rotary Encoder 300 P/R 300 P/R FreeShip
Matsushita Rotary Encoder AER 14327 AER14327 NIB FS
Maxon Encoder Motor 24VDC 42rpm w/ Gear ratio 250:1
MEAN WELL Power Supply S-35-5 S355 5V 7A 35W
MEASUREMENT TECHNOLOGY LTD MTL-3046B
Measurement Technology MTL662 LOOP POWERED INDICATOR in Box
Melec Advanced Driver AD-2701
MELEC C-780SA
Melec Driver D-5410
Melec GD-5410 Servo Driver
MELEC H-541 Card
Melec IPM DRIVER CD-5501S
Melec IPM DRIVER CD-5510SA
Melec SD-200 Servo Driver
Melec Stepping Driver DB-5410
MELEC Stepping Motor Driver C-550S
Merlin Gerin PBX 208 Main System
Merlin Gerin Power Supply Module D6P003 1 in 5 out
METAMEL Micro Step Driver MTM515
METRONIX ARS-310/5
METTLER TOLEDO JAGUAR JTPA-1600-000
MIC-2732 32 CH ISOLATION DIGITAL BOARD
MIC-2732 32 CH ISOLATION DIGITAL BOARD
MIC-2732 REV.A1 ADVANTECH Digital Input Board NIB
MIC-3377 ADVANTECH MIC3377 Board
MIC-3389 A1 ADVANTECH CPCI Board MIC3389
Micro Mo Faulhaber MVP 2001 DeviceNet Compliant FreShip
Microtouch 3M 10.4" 4 wire 10247# Touch Glass
MicroTouch/3M PL810.4E2T Touch Glass 226 x 177 mm
MIDORI PRECISIONS PMP-45U
MIKI PULLEY SFC-060DA2 Dia 25mm 20mm holes
Mindman Pneumatic Solenoid Valve MVSC-260-4E1
Mindman Pneumatic Solenoid Valve MVSC-460-4E1
Mindman Pneumatic Solenoid Valve MVSD180-4E1
Minertia Motor Servo Motor UGRMEM-01SSW11
Mini Dog Cable Winder Cord Wrapper 4 MP3 MP4 Headphone
Mini Grinder Polisher Vibrating Tumbler Jewelry Tool
