數字化變電站通信管理機的開發及應用
信息技術
作者：馮玉紅
摘 要 通信管理機是數字化變電站組成重點部分，實現數字化變電站自動化係統數據的處理和轉發功能，並且上送到遠方調度。在傳統的綜和自動化變電站向數字化轉換的過程中，IEC61850變電站自動化通信網絡標準對通信管理機提出了更高的要求。本文介紹了基於嵌入式技術高可靠性通信管理機的硬件係統和基於VxWorks操作係統的軟件設計。該裝置具有良好的實時性、可擴展性和靈活性。
關鍵詞 數字化變電站；通信管理機；IEC61850；硬件係統；軟件係統
中圖分類號TM63 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）85-0215-02
0 引言
數字化變電站由智能化一次設備（電子式互感器、智能化開關等）和網絡化二次設備分層（過程層、間隔層、站控層）構建，應用IEC61850進行建模和通信，在信息采集、傳輸、處理、輸出等過程均完全數字化。采用麵向對象建模技術，特定通信服務映射，數字化變電站體現在過程層設備的數字化，整個站內信息的網絡化，以及開關設備實現智能化。設計開發了一種通信管理機用於數字化變電站，主要實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作以及和上級調度之間的通信。
1 硬件
1.1結構特點
采用了高性能的硬件，采用工業級32位微處理器，Flash Memory，大容量ROM，大容量RAM，作為主核心CPU通信處理器。使得該CPU模件具有極強的數據處理及記錄能力。各種功能可靈活組合。人機接口插件、電源插件、串行口擴展插件、以太網插件、主CPU插件、交換機插件各插件之間可根據不同需要可隨意組合、擴展。
1.2主要設備
主CPU采用具有高性能的e300內核、雙速率 SDRAM存儲控製器、4通道的DMA控製器、獨立的32KB指令和數據緩存cache、串行周邊接口（SPI）、雙PCI橋接口雙I2C接口等外圍接口技術的Freescale PowerQUICC III處理器，能夠協調匹配處理器的性能與I/O係統輸入之間的工作，完成智能變電站對硬件主處理器的要求。配置512M內存，可升級至1280M以滿足IEC61850對數據存儲的要求；配置512M閃盤。可配置2路10/100/1000M以太網接口在CPU插件上；插件還可選配GPS功能，GPS對時板接收衛星定位係統信號，然後對主機模塊進行校時。
交換機插件7路交換端口，自適應電或光以太網。
串口轉換插件，接口數目按工程選配，數量最少為2，最多為12，每個插件最多能配4個，不配的插件為空插件。可提供12路光纖接口或RS485/RS232接口，最多可以擴至7塊。
每個開入插件可提供20路輸入通道，以自動、手動複歸。用於接入告警、事故試驗等信號，驅動電笛、電鈴發出預告、事故音響。