嵌入式以太网技术在新型继电保护装置中的应用

工业以太网技术在电力系统中应用现状随着变电站综合自动化技术的发展,对继电保护装置通信能力提出了越来越高的要求,需要快速通信和数据共享,实现远方维护和浏览等,这就对站内通信系统提出了很高的标准。目前,工业以太网技术在变电站自动化系统中得到了越来越多的应用,但主要都集中在变电站层,而在间隔层设备仍未得到广泛应用。随着电力通信网络的完善,将以太网技术应用到变电站间隔层设备,充分发挥以太网通信的优势,实现变电站各层的无缝连接,对等地实现数据共享,给传统的电网监控和保护也将带来新的思路和解决方案。以太网控制器CS8900…     

嵌入式以太网在变电站通信系统中的应用的研究

以太网由于其介质访问控制采用载波侦听多路访问／冲突检测的机制，对其能否应用于变电站自动化系统，究竟采用何种模式，在实践中一直有不同看法。文章在分析了嵌入式以太网技术应用于变电站内通信系统可行性的基础上，研究了其具体的应用模式，并从硬件平台和软件实现方面阐述了嵌入式以太网实现的关键技术，最后指出了实现过程中应注意的问题。     

双嵌入式以太网技术在变电站自动化系统中的应用

以MPC8260芯片作为核心单元,采用嵌入式以太网技术和嵌入式实时操作系统VxWorks设计了双嵌入式以太网接口,能满足变电站自动化系统中双冗余以太网通信的要求。     

变电站过程层嵌入式以太网实时性能的仿真

考虑到变电站网络通信实时性的要求,深入分析了变电站网络通信时延的构成,在此基础上,采用动态仿真建模技术对变电站嵌入式以太网的实时性能进行了详细分析,并建立了变电站通信网络的仿真模型,具体研究了变电站过程层嵌入式以太网的网络时延,对其实时性能进行了仿真分析,仿真结果表明了嵌入式以太网在变电站网络通信中的可行性。     

嵌入式以太网在变电站自动化系统中的应用

随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,变电站自动化技术正以飞快的速度向前发展。基于嵌入式以太网的变电站综合自动化技术正在成为当前研究的热点。简要叙述了常规变电站及其微机保护的发展及其特点,对嵌入式以太网运用于变电站微机保护系统以及目前流行的处理器进行了探讨和阐述,介绍了基于ARM DSP双CPU的微机保护硬件方案和软件整体方案。     

基于嵌入式以太网的变电站自动化系统通信网络

在分析现有中低压变电站自动化系统通信网络的基础上,根据网络技术发展的最新成果,提出了基于嵌入式以太网的面向超高压变电站自动化系统的通信网络,文中对以太网在变电站自动化系统中的应用模式和传输模式这2个关键问题进行了分析和研究,选择分组广播模式作为传输模式,UDP作为嵌入式以太网的传输层协议,所提出的方案已在工程实际中应用,取得了良好效果。     

基于嵌入式以太网的变电站自动化系统的实现

提出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统通信网络的3种典型应用模式及其适用范围,论述了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统中间隔层设备与站控层设备之间的通信宜采用UDP数据报传输层协议的必要性.为了将IEC 60870-5-103应用于变电站内采用以太局域网的情况,给出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统传输协议的有关定义和网络传输要求.文中所提出的通信网络及传输协议已在工程实际中大量应用,取得了良好的效果.     

嵌入式以太网在变电站自动化系统中的实现

以太网已成为变电站自动化系统通信的发展趋势.低压变电站自动化系统的间隔层设备硬件平台配置较低,通常难以引入实时操作系统(RTOS)及其TCP/IP协议栈.文中研究了在低硬件配置平台上实现嵌入式以太网通信软件的若干关键问题,提出了一种多任务分时、分层的以太网通信软件结构;对内存采用实时性较好的空间表进行管理,对报文采用动态的组织和管理方式;对间隔层设备的路由和地址解析问题,间隔层设备只实现地址解析功能,变电站的外出网关设定地址解析协议(ARP)代理功能,从而大大降低了系统的复杂性.另外,还针对以太网实现中的其他问题进行了讨论.     

SOPC技术在嵌入式工业以太网中的应用

随着工业以太网的广泛应用，嵌入式系统在控制领域越来越得到重视。本文针对传统微处理器平台中存在的接口速率瓶颈问题，提出采用基于SOPC技术的NIOS处理器来解决这个问题，实验证明该控制器在工业以太网中具有很好的应用价值。     

嵌入式以太网技术在数字继电保护平台上的实现

介绍了基于嵌入式以太网的数字继电保护平台结构,分析了以太网介质访问的特点,讨论了嵌入式以太网在数字保护平台中的应用可行性,围绕通信的实时性提出了几种设计方案,具体包括应用令牌传送协议、应用交换式HUB、改变网络拓扑结构和提高以太网的通信速率等,从继电保护需传送数据具有的特点考虑,兼顾技术和成本的综合比较,最终选择采用令牌传送协议的通信方案,并给出了用以太网控制器CS8900实现以太网通信的硬件设计方案和软件设计流程。     

以太网在变电站自动化系统通信中的应用前景

从变电站自动化系统的分层分布式结构及其通信任务和要求出发,分析了目前现场总线技术标准过多,信息交互困难及通信控制器不易扩展,开放性、灵活性不强的缺陷。提出基于以太网的变电站自动化系统,重点论述了基于网络控制的分布式变电站自动化系统网络结构简单、设备通用、通信速率快、全双工通信等优点;特别给出了嵌入式以太网的应用模式(每个间隔层设备配置一个以太网接口、多个智能电子设备通过RS-232/485或现场总线与以太网连接、以上2种的混合模式);最后,指出采用交换式高速以太网,并使节点工作在全双工方式,能满足变电站数据传输的实时性和可靠性要求。     

基于工业以太网和实时操作系统的多CPU嵌入式变电站通信处理平台

介绍了一种嵌入式变电站通信处理软硬件平台.该平台硬件包括主CPU插件和各种功能插件,并由工业以太网、CAN现场总线组成内部通信网络,具有网络化、分布式、模块化、可扩展性和开放性等特点;软件基于嵌入式实时操作系统,采用模块化分层设计思想,设计了通信处理软件平台,实现了数据库管理层、硬件抽象层、通信协议层,层与层之间通过API函数实现松散耦合.在该平台上通过软硬件不同的配置实现了变电站内的远动工作站、保护管理机、嵌入式故障信息子站等通信处理装置,并在各种电压等级的变电站中广泛使用.     

基于嵌入式以太网的变电站自动化系统无缝通信体系结构

从变电站自动化系统分层分布设计的角度出发，阐述了嵌入式以太网技术在变电站间隔层装置中的应用及实现方案。网络通信层采用光纤自愈环型以太网作为变电站网络层的主干网，在此基础上构建变电站综合自动化系统无缝通信体系结构，从而满足了该系统对网络通信的高带宽、高稳定性、高可靠性的要求，实现了智能电子设备的无缝接入。     

变电站嵌入式以太网通信平台的设计与实现

设计了一种变电站嵌入式以太网通信平台,硬件设计基于TMS320F2407DSP,软件设计基于嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ。阐述了以太网接口的实现与操作系统的移植过程,然后对嵌入式TCP／IP协议栈进行了合理的设计,并通过实验测试验证了该通信平台的可行性。     

基于以太网的规约转换器组态软件的研发

规约转换器是变电站自动化系统中用来接入第三方智能设备的接口装置,一般不具备操作界面,需要开发专用的组态软件对其完成参数配置和状态观测等功能。因此对组态软件的运行环境和功能需求进行了分析,以专用以太网通信规约为基础,采用面向对象的编程技术实现了对规约转换器进行参数整定、查询、端口报文观测等功能,并进行了全面的测试。     

多媒体和光纤网络在变电站自动化中的应用

将多媒体技术应用于变电站监控系统,把遥视与遥控、遥信、遥测等传统技术相结合可构成新一代变电站自动化系统,实现真正的变电站无人值守。结合变电站的实际情况,分析多媒体光纤网络在无人监控变电站中的应用方案。采用高速以太网技术组网和数据优先发送机制可以保证图像的同步传输。建立二级图像库,可完成对视频图像的管理和控制。     

变电站以太网在分布式保护系统中的应用

分布式保护系统采用变电站以太网传输报文时会带来时延不确定性问题。介绍了传输时延构成与其特性,利用网络仿真软件OPNET对典型的分布式保护系统进行通信时延仿真,验证了分析结果。给出了降低时延不确定性的详细策略,为分布式保护系统相应产品的开发奠定了基础。