一、背景
根據(jù)公司Q/GDW 11047—2013《調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)用接入規(guī)范》對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)和接入模式的要求,并隨著“大運行”體系建設(shè)不斷深化、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面的建成投運,以及調(diào)控一體化、地縣一體化、調(diào)控主站主備調(diào)及區(qū)域互備等需求,對廠站信息傳輸通道數(shù)量亟需擴充,對總控單元通信能力也提出了更高要求。目前很多老舊廠站端總控單元的通訊接口和通訊能力已趨近瓶頸,難以滿足同時接入多套調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的需求。
解決上述瓶頸的通常做法是升級改造廠站總控單元,而總控單元升級改造涉及到廠站“三遙”信號的重新核對驗收,遙控驗收必要時還需停運一次設(shè)備;項目投資大、工作量重、時間周期長,并對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)成潛在的安全風(fēng)險和運行壓力。為了解決上述問題,在安全、穩(wěn)定、可靠的前提下,探索一種更優(yōu)的解決方案,以低成本、短時間、小工作量來實現(xiàn)廠站“三遙”數(shù)據(jù)多系統(tǒng)接入成為當(dāng)務(wù)之急。
我公司研制的SSIG-2900型智能網(wǎng)關(guān)裝置采用高性能的32位RISC處理器,以嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)為軟件平臺,具有強大的通信處理能力,可從根本上滿足上述需求。該產(chǎn)品采用非侵入式技術(shù),能夠在線、無損、多路由、免維護(hù)地實現(xiàn)報文同步數(shù)據(jù)交換,對變電站總控單元通信能力進(jìn)行智能擴展,實現(xiàn)廠站監(jiān)控系統(tǒng)對多個控制中心的可靠通信。
二、主要功能
Ø 全新的報文無損轉(zhuǎn)發(fā)機制
智能網(wǎng)關(guān)摒棄了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)先存儲后向主站發(fā)送的模式,而采用在線數(shù)據(jù)報文無損轉(zhuǎn)發(fā)方式,確保了報文轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性。
Ø 電網(wǎng)設(shè)備遙控安全鑒別機制
為了確保遙控操作的安全性,智能網(wǎng)關(guān)將會對主站遙控操作報文進(jìn)行主動識別,嚴(yán)格保證同一時刻只有單路由實現(xiàn)遙控有效操作。
Ø 變電站多路由在線同步數(shù)據(jù)交換
² 防數(shù)據(jù)丟失機制
采用主站角色前移,有效解決了非平衡模式下多主站對廠站信息的鏈路競爭。
² 多主站對時控制
在多主站通信條件下,采用默認(rèn)時鐘源和自動主站判別時鐘源相結(jié)合方法獲取時鐘源,確??偪貑卧到y(tǒng)時鐘源的性。
² 多主站召喚命令確認(rèn)
總控單元的命令響應(yīng)(確認(rèn)幀)只轉(zhuǎn)發(fā)給下發(fā)了該命令的主站。其他響應(yīng)數(shù)據(jù)則會轉(zhuǎn)發(fā)給所有主站。
² 數(shù)據(jù)源性機制
同時在線通信的主、備通道(廠站側(cè))智能網(wǎng)關(guān)自動判別轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)源,確保數(shù)據(jù)源的性。
² 轉(zhuǎn)發(fā)報文的完整性和實時性機制
由于智能網(wǎng)關(guān)采用原始數(shù)據(jù)報文無損轉(zhuǎn)發(fā)方式,能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和真實性。智能網(wǎng)關(guān)從軟、硬件設(shè)計兩方面考慮實現(xiàn)了報文轉(zhuǎn)發(fā)時延最小(毫秒級)。
² 跨網(wǎng)段連接總控技術(shù)
為了滿足現(xiàn)場實際應(yīng)用,智能網(wǎng)關(guān)通過IP置換技術(shù),實現(xiàn)了智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)口與總控單元跨網(wǎng)段直接通信,無須對總控單元進(jìn)行任何修改。同時,智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)、外網(wǎng)口相互隔離,對原有系統(tǒng)無任何影響。
² 多路由轉(zhuǎn)發(fā)
智能網(wǎng)關(guān)共有四個網(wǎng)絡(luò)口,一個連接廠站端,兩個連接主站端,一個預(yù)留(需要時可用于對主站端也可用于廠站端),可支持多達(dá)16個主站路由同時在線通信。
Ø 自適應(yīng)多控制源的變電站自動報文重組方法
智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了廠站端單一通道(或主/備通道)向多主站報文轉(zhuǎn)發(fā),多主站下達(dá)的命令通過甄別和報文簡單重組后轉(zhuǎn)發(fā)給廠站端。
Ø 實現(xiàn)變電站的自動化通信無損、在線擴展
將廠站端總控單元通信由單一通道擴展至多通道與主站通信,各通道間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報文與原通道信息保持*一致。
三、技術(shù)特點
Ø 可靠的雙重化冗余設(shè)計
Ø 強大的實時多任務(wù)處理功能,支持安全在線編程、遠(yuǎn)程升級及遠(yuǎn)程維護(hù)
Ø 實現(xiàn)無損、多路由、免維護(hù)的報文同步數(shù)據(jù)交換
Ø 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延時小,實時性強
Ø 保證裝置報文信息無損傳輸,確保報文信息的完整性和一致性
Ø 主動識別多路由時的下行控制方向,確??刂频陌踩院托?/span>
Ø 主/備通道自動識別和同步切換,確保主備通道的可靠鏈接
Ø 實現(xiàn)軟硬件自檢和安全自恢復(fù)功能
Ø 具備報文遠(yuǎn)程監(jiān)視功能
Ø 交/直流自適應(yīng)雙電源模塊冗余供電,確??煽啃?/span>
Ø 插件模塊化設(shè)計,確保互換性
Ø 可靠性: CPU負(fù)荷:正常<5%,瞬時<30%
平均*時間:MTBF>20000小時
使用壽命:10年
四、主要性能
項目 | 數(shù)量 | 指標(biāo) | |
硬件功能 | 核心單元插件 | 2塊 | 冗余化配置,可獨立運行或互為熱備 |
網(wǎng)絡(luò)通訊接口 | 4個 | RJ45,10/100M自適應(yīng) | |
串行通訊接口 | 4個 | RJ11,600 ~38400bps可設(shè) | |
電力Modem插件 | 1塊 | 中心頻率: 1200Hz/1350Hz/1500Hz/1700Hz /2880Hz/3000Hz | |
工作電源插件 | 2塊 | 雙電源插件冗余化配置,互為熱備 | |
面板LED指示 | 18個 | 指示插件運行、通道數(shù)據(jù)收/發(fā)及電源狀態(tài)等 | |
遠(yuǎn)程復(fù)位總控電源接口 | 1個 | 8A(250VAC/30VDC),可遠(yuǎn)程復(fù)位總控電源 | |
軟件功能 | 多主站通信 | 16個 | 支持多網(wǎng)段、多路由 |
多規(guī)約支持 | IEC104、IEC101、CDT、DISA、擴展DISA、SC1801等 | ||
遙控事件記錄 | 1024條 | 詳細(xì)記錄操作流程每個環(huán)節(jié)的點號、動作、時間等 | |
通訊接口工況 | 所有通訊接口通信狀態(tài)自動識別并可按需主動上送 | ||
主備通道切換 | 可配置串網(wǎng)、串串組成互備 | ||
系統(tǒng)事件記錄 | 1024條 | 通訊工況、遠(yuǎn)程更新、登錄/登出等 | |
遠(yuǎn)程維護(hù)及管理 | 支持安全在線編程、遠(yuǎn)程維護(hù)及升級 | ||
整機性能 | 報文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時延 | 正常20ms | |
廠站數(shù)據(jù)庫容量 | 無損、自適應(yīng) |
五、產(chǎn)品型號
型號 | CPU卡數(shù)量 | Modem數(shù)量 |
SSIG-2900-1 | 1 | 0 |
SSIG-2900-2 | 2 | 0 |
SSIG-2900-3 | 1 | 1 |
六、總控單/雙通道模式接入示意圖
七、主要業(yè)績
地區(qū) | 供電公司 |
國網(wǎng)北京電力公司 | 北京所有地調(diào) |
國網(wǎng)江蘇電力公司 | 蘇州供電公司 |
鎮(zhèn)江供電公司 | |
鹽城供電公司 | |
常州供電公司 | |
淮安供電公司 | |
昆山供電公司 | |
吳江供電公司 | |
太倉供電公司 | |
張家港供電公司 | |
常熟供電公司 | |
國網(wǎng)浙江電力公司 | 杭州供電公司 |
嘉興供電公司 | |
寧波供電公司 | |
海鹽供電公司 |