EIP在电力系统110kV变电站综合自动化系统中的应用

一、前言

电力系统是我国能源行业最重要的组成部分。纵观20世纪的社会和经济发展，一个突出特点是，电力的使用已渗透到社会经济、生活的各个领域。由于电力具有便于转换能源型式，能高度集中和无限划分，清洁干净和易于控制，可大规模生产和远距离输送等特性，使电力发展和应用的程度，即一个国家的电气化程度成了衡量其社会现代化水平高低，以及物质、精神文明高低的重要标志之一。随着计算机技术和网络通信技术的快速发展，在电力系统中广泛采用功能强大的计算机技术、通信技术和图像处理技术，为保证电网安全、可靠、经济运行提供了不可缺少的重要方法和必要手段。

电力系统自动化程度不断提高，要求越来越多的变电站达到无人值班站的标准，而二次设计简单、施工快捷、检修方便的变电站综合自动化系统的优势越发明显。研祥的嵌入式智能平台（Embedded Intelligent Platform，EIP）在电力系统中，多用于底层应用：实现数据采集、监视控制与仪表计量、通信控制等功能，上层应用：数据处理与存储能力、人机交互（HMI）、网络通信等方面，研祥的产品从以下几个方面提出了更高的要求，以满足电力系统应用的需求。

1．实时性强。这是电力系统迫切需要解决的问题，因为电网的安全稳定性通常在事故后几十到几百毫秒内就有可能受到严重威胁，因此，数据的获得与分析、决策的实时性对整个电力系统非常重要，同时也是对嵌入式硬件和软件系统提出了更高要求。

2．通信能力强。电力系统从地域分布上，可以看出扩度很大，要实现相互之间的联网和通信是十分重要的，也对嵌入式的硬件提出了要求。

3．可靠性高。目前加入看门狗（Watchdog） 自恢复与自诊断功能，采用容错设计与数据辨识校验等方法，使得EIP可满足电力系统对可靠性的要求。

4．系统扩展性好。要求系统灵活性好，可移植性强，尽量使用模块化设计，当有问题出现时，可更换有问题的模块，当需要增加或减少某些功能时，可按需求增加或减少相应的模块数量，达到系统的要求。

总体来说，经过以上的考虑，研祥的EIP完全可在电力系统中稳定、可靠、安全地完成各项任务，满足系统要求。

二、系统结构

该系统为分层、分布式综合自动化系统，整个系统由保护监控装置、通信管理机、SCADA监控系统组成，如下图1所示。

由图1可看出，通信管理机完成的功能主要有如下几点：以RS-485方式完成与SCADA系统、保护监控装置的通信；接入Modem/光端机/扩频电台完成与县调、地调的数据通信；完成与站内其他智能设备的数据通信，如直流屏、多功能电度表、小电流接地选线装置、其他厂家保护装置等。并且由于电力行业对于稳定性、可靠性的要求，研祥智能EIP作为通信管理机的核心操作平台，可实现整个系统的稳定可靠运行。

三、应用说明

根据110kV变电站的规模及站内运行设备的数量，该通信管理机在设计时按照实用性、稳定性及可扩性设计原则，通信基础平台采用研祥智能科技股份有限公司生产的IPC-810机箱（内置工业级底板IPC-6114P7） 加工业级FSC-1717VN（采用Intel 875P芯片组） 高性能主板。通信扩展则可选用ISA总线RS-485/422工业通信四串口卡一块，与以RS-232方式通信的设备接口，可选用ISA总线RS-232通信四串口卡一块，其实际应用方案见图2。

四、系统配置说明

采用研祥公司的系统配置产品见表。FSC-1717VN简介：FSC-1717VN采用Intel 875P+ICH5系统芯片组设计，性能卓越，速度非凡，支持高达800MHz系统总线，Socket478 Intel Pentium 4及下一代PRESCOTT处理器，支持HT技术，配备两条DDR266/333/400双通道 DIMM插槽可支持最大达2GB系统存储器，INTEL独有的PAT技术支持。板上集成了一个10M/100Mb/s以太网控制器；ATI Radeon 9200 8X高性能AGP图形加速控制器，更耐低温、性能更优越，最大64MB DDR显示缓存。由于其强劲的图形处理能力，可对复杂的3D游戏场境、高解析度的影视画面和专业的2D/3D图形设计提供更流畅的动画处理，丰富而逼真的光影效果以及栩栩如生的画质。可满足对性能和稳定性要求较高的应用需要，在环境温度为 -40℃～65℃的测试条件下，表现优越，稳定可靠。

五、系统总体评价

研祥EIP具有高可靠性、安装方便、系统性能好等优点。可适应于各种需要长时间运行的恶劣环境。客户现场操作简易，可在紧凑的机箱内游刃有余地安装各种扩展模块，线缆分布井井有条。经过长时间的试验和应用，证明该平台稳定、可靠，同时在抗电磁干扰、抗辐射等性能上表现优异。