基于综自变电站站内通讯系统问题的探究

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1、基于综自变电站站内通讯系统问题的探究国网辽阳供电公司辽宁111000摘要：文章在深入研究IEC60870-5—103和IEC61850协议的基础上，提出并实现了一种利用网关实现解决的方案。关键词：站内通讯系统；规约转换；IEC61850标准；网关0.引言木文的研宄是变电站综合自动化改造工程中，所遇到的实际问题而产生的。如何实现变电站站内统一的通讯系统，到底是采用IEC60870-5-103标准还是釆用IEC61850标准，成为了改变工程方向的关键节点。如若将IEC60870-5-103标准和IEC61850标准共存，其结果是后台监控及远动主机

2、都无法实现对全站的信息进行可靠地通讯。为了实现站内通讯规约的统一，且考虑将来的运行维护以及继续升级改造工程等诸多因素。1.站内通讯体系变电站站内通讯系统的主要目标是实现变电站内IED之间的互操作性。由于IED之间的信息采用信息交互的通讯方式，统一报文格式是实现装置之间通讯的最直接的方法。但是因为不同的厂家设备其通讯结构机制不同。若仅从信息格式入手，必然会造成信息的处理翻译功能的差异。作为一个时代的产物，IEC60870-5-103规约在我国的常规变电站中是普遍应用的，他能够满足通过保护管理机来实现不同设备厂家之间的规约通讯。但是，随着变电站综

3、合自动化系统的飞速发展，产生了一系列统一的标准，而IEC61850标准的诞生，代表着一个新纪元的开始，对于自动化系统来说有着划时代的意义。1.1通讯体系的对比首先，从物理层面来比较，IEC60870-5-103规约采用的是RS-485通讯方式，而IEC61850规约是基于以太网来实现的，就信息传输的实时性而言，二者之间的差距就有0共睹。其次，从IEC60870-5-103规约标准的兼容上来说，由于各个不同装置的生产厂家对IEC60870-5-103规约的定义也冇不同的理解，添加了自己的内部定义。而IEC61850规约，是一个国际标准，是全球电

4、力系统及其自动化领域的行业标准。它的互操作性极强，统一的报文格式使得不冋厂家之间的通讯变得简单轻松。最后，从技术层面上，IEC61850给出了5类规范，即通信服务、通信语义、通信实现、配置描述语言和一致性测试规范。IEC61850协议相比于传统的IEC60870-5-103规约，就是IEC61850采用了全新的设计思想和方法。1.2小结综上所述，无论智能变电站还是常规变电站，站内的网络通讯大多使用的是IEC61850标准，而0前常规综合自动化变电站所使用的继电保护装置通信协议主要采用IEC60870-5-103以及大量的私冇协议。导致设备间无

5、法实现直接通讯。因此，急需一种设备或装置能够将没有采用IEC61850标准的保护和安全自动装置通过接U通讯的方式来实现规约转换，并实现全站站内通讯系统网络的统一。2.实现IEC61850与IEC60870-5-103规约间的规约转换在早期投运的变电站的站内通讯方式的变电站很多，由于当吋的所处的吋代原因，测控装置、保护装置及自动控制装置等，在应用层所实现的通讯功能均采用的是非统一方式，他们之间通过规约转换的方式来实现通讯的，而他们所采用的站内通讯大多是IEC60870-5-103通讯方式。那么实现改造中的新监控系统与旧的保护和安全自动装置通讯，

6、无论哪种方式，在理论上都可以实现。但是，结合到实际工作中我们作了多次的试验，并通过多次的试验结果，终于得出结论。变电站站内通讯的规约转换装置应满足以下条件：1）能够采集各种保护及安全自动装置的数据2）为间隔层网络提供统一的规约接口3）保证所转换信息的资源数据的可靠性，完整性和吋效性4）规约转换装置自身的监视和控制功能3.规约之间相互转换3.1运用网关实现功能由于现场保护等设备的类型较多，生产厂家也不尽相同，设备生产年代也参差不齐，其至所通讯各个设备之间的通讯传输会相互影响等诸多原因，导致无法实现依靠单台的规约转换装置来完成变电站内的全部通讯。

7、因此我们采用在每套保护和安全自动装置屏内，加装独立通讯网关的方式来拓展实现。也就是说在每套保护和安全自动装置加装了一个网关作为接口，来完成IEC60870-5-103与IEC61850的数据交换。如图1示出站内如何运用网关实现规约转换。图1:刘二堡220kV变电站站内通讯网络示意图在保护装置与所加网关之间连接-个串U用来信息交换，因为网关是采用的是一对多通讯方式，因此，下载和上装文件可以从其中任何的网U来进行操作。将变位信息以报告的形式进行打包上送，共享队列长度提高为30k,采取这两个方法提高了网关传输速度。0前，该方式可以完成550ms/次

8、、遥信20个/秒。每套装置的可配置字段包含很多信息。其中，必须要含有：编号、名称、公共地址、ASDU类型、信息体地址、功能类型、点路径、公共数据类等。如果某点的信息