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HH1120通讯管理机

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1、应用范围


    HH1120通信管理机是电力及工业自动化系统中的通信管理单元,可用于构建电力及工业自动化系统,实现自动化系统中智能电子设备与上位机监控主站、远方调度主站等之间的数据交换。多样化的通信接口可以轻松实现串口、CAN口、以太网口设备的网络连接,装置支持MQTT、IEC61850、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MODBUS、CDT等多种标准通信规约,可以实现各种通信规约间的转换。


2、功能特点


    装置采用了稳定的嵌入式LINUX4.0实时操作系统,能有效避免网络病毒的攻击,支持Telnet、FTP、TFTP等多种标准网络协议。

1)         装置内嵌WebServer服务器,只需IE浏览器即可查看单元的所有数据及仿真操作。

2)         支持syslog协议,可实现对网络安全装置的无缝对接。

3)         装置同时采用了基于内存的实时数据库及历史数据库,支持SQL访问操作,软件构架简单、稳定。

4)         串口、CAN口、以太网口等丰富的通信接口可以满足现场设备联网需求。

5)         支持扩展SD卡存储(4GB-128GB可选),支持历史数据的存储及断点续传功能。

6)         支持多种电力及工业自动化通信规约,如IEC61850、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP、CDT等规约,而且我们可以根据用户要求进行特殊规约动态库的开发。

7)         支持MQTT协议,可以接入阿里云、百度云等云平台。

8)         装置内嵌软件防火墙,可有效抵御外敌入侵,保证装置的可靠运行。

9)         双机冗余切换功能可以确保现场通信的可靠性,实现重要数据零丢失。

10)     故障录波文件生成器可以将由传统报文方式接收的故障录波数据智能转换为标准的Comtrade格式的录波文件,并通过IEC61850文件服务或TFTP文件传输服务自动传送至监控系统。

11)     支持IEC61850通信网关功能,可以将非IEC61850设备转换成IEC61850协议与站控层IEC61850客户端进行无缝通信。

12)     支持IEC61850客户端功能,可以快速集成第三方IEC61850规约设备。

13)     支持快速GOOSE网络通信,GOOSE通信最小延迟2毫秒。

14)     装置软件支持基于PLC技术的可编程逻辑控制组态,可以用于现场较复杂的逻辑运算和控制。

15)     支持远动通信,可以通过多种通信接口与远方调度主站进行通信。

16)     支持多主站同时通信,可同时与多个主站进行通信。

17)     支持IRIG-B对时、SNTP对时、报文对时等多种时钟同步方式。

18)     支持集中打印功能,可配置EPSON LQ-300系列针式打印机,就地打印全站定值信息、事件、故障录波等。

19)     支持集中报警功能,装置可选配继电器板用于在全站设备告警或故障情况下启动告警继电器和故障继电器,用于驱动站内警铃、汽笛等设备。

20)     高效、专业的配置软件可以将现场配置的工作量降到最低,提高工作效率。

21)     装置采用19英寸、1U标准工业机箱,便于安装调试,低功耗设计使整机功率功率消耗小于15W。

22)     支持双电源冗余供电模式,保证装置运行可靠性。



3、基本功能


本装置可以作为全站的通信规约服务器使用,负责连接站内所有智能设备,负责数据管理,并且与本地SCADA监控系统进行通信;可以作为远动装置与调度主站进行通信;可以作为IEC61850规约网关使用,将站内所有不具备IEC61850通信功能的设备顺利接入到IEC61850站控层网络中。


3.1 通信服务器

HH1120通信管理机可以作为通信服务器运行,通过各种通信接口采集站内所有智能电子设备的数据,并上传给后台监控主站或远方调度主站;并且接收后台监控主站和远方调度主站下发的遥控、遥调命令,转发给站内的智能电子设备。本装置作为通信服务器运行的典型通信网络示意图如下所示。



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3.1.1  数据采集功能

本装置可以通过通信采集站内的所有智能电子设备的所有数据,如遥测、遥信、压板、定值等。装置具备串口、CAN口、以太网口等多种通信接口,可以根据现场具体设备进行通信协议程序的编写。所有协议解释程序均以动态链接库形式挂载到主程序中,所有公共数据信息均以数据库方式存储于内存中,这样可以使软件结构变得简单,消除了由于通信集成造成的软件不稳定的因素。

3.1.2  控制功能

本装置可以通过通信对站内的所有智能电子设备进行遥控开关操作、远方投退压板操作、远方修改定值操作、远方复归操作等。遥控命令采用的是插入方式下发的,无论通信口上挂载的单元的多少,遥控命令时钟能保证在第一时间下发到通信口上,保证了控制的实时性。

3.1.3  软PLC功能

本装置可以运行独立的PLC可编程逻辑软件,用于对一些开关量信号进行与、或、非等逻辑控制。

3.1.4   WEB发布功能

本装置可以运行独立的PLC可编程逻辑软件,用于对一些开关量信号进行与、或、非等逻辑控制。

3.1.5  事件记录功能

本装置的非易失的铁电存储器可存储1024条事件记录,掉电不丢失。包括站内所有设备的遥信变位事件、告警事件、故障事件、操作事件、运行日志事件。

3.1.6  Comtrade故障录波文件生成器

装置内嵌了Comtrade故障录波文件生成软件模块,可以将通过通信报文(如IEC60870-5-103的扰动数据报文)采集的故障录波数据自动生成标准的Comtrade99格式的故障录波文件。

所有故障录波文件可以通过IEC61850的文件传输服务或TFTP文件传输服务传送至后台监控系统。采用文件传输方式上送故障录波的时间远远小于通过报文传输所消耗的时间,传输一个故障录波波形文件所消耗的时间一般小于2秒钟。

3.1.7   虚拟通信口

本装置设计了虚拟通信口,虚拟通信口定义具体的通信口设备,只作为一个软件载体,用户可以挂载虚拟通信口,用于运行特定的高级应用程序,如IEC61850规约转换动态库、软PLC动态库、高级顺控应用程序等。


3.2 远动装置

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HH1120通信管理机可以作为远动通信装置运行,可以与多个远方调度主站同时通信,实现变电站与调度主站之间的数据共享,支持IEC61850、IEC60870-5-104、IEC60870-5-101、CDT 等多种通信协议。


3.3 IEC61850通信网关

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  在数字化变电站中,HH1120通信管理机可以作为IEC61850规约转换器使用,如下图所示,装置可以将不支持IEC61850通信规约的设备转换成IEC61850通信协议接入到站控层网络中,实现IEC61850的无缝连接。(当然也可以转换成其他通信协议),装置具备导入icd、cid、scd文件的功能,可以与上位机进行或远方故障信息主站通过IEC61850进行通信。


4、光伏、风电新能源通信解决方案


本装置除了用于变电站综合自动化系统、工业自动化控制系统外,一个最大的亮点是可以应用于光伏、风电等新能源领域,可以快速解决光伏、风电系统中的众多串行总线设备的接入问题。


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如上图所示,光伏发电系统的特点是由许多串行通信接口设备需要接入到光伏发电的监控主站,其中这些设备包括箱变测控装置、汇流箱、逆变器、低压侧多功能仪表等。HH1040规约转换器可以实现这些设备与站控层通信网络的连接,可以这些现场设备的基于串口的通信规约转换成以太网下的通信规约,如IEC60870-5-104、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、CDT、IEC61850以及一些自定义规约。

上图是以10MWp的光伏发电站举例的,一般根据光伏矩阵的数量来配置HH1040规约转换器,一般1MWp配置一台光伏矩阵通信接口柜,每个光伏矩阵通信接口柜配置一台HH1040规约转换器或HH1120通信管理机。

全站的所有信息可通过HH1120通信管理机与上级调度主站进行通信,通信规约可以使用104或扩展104规约以及IEC61850规约。