在电力自动化系统中,远动装置和通讯管理机都是关键设备,但它们扮演着不同的角色,核心功能和定位有显著区别:
核心区别总结:
远动装置: 核心任务是实现变电站与调度中心之间的“四遥”功能,是纵向贯通的核心,直接服务于电网调度。
通讯管理机: 核心任务是实现变电站内部不同系统和设备之间的数据汇集、协议转换和统一接入,是横向整合的核心,服务于站内自动化系统。
功能定位:
远动装置:
核心任务: 实现变电站与远方调度控制中心之间的数据采集、监视和控制,即“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)。
直接目标: 为调度员提供变电站的实时运行状态(遥测、遥信),并执行调度中心下发的控制命令(遥控、遥调)。
关键能力: 必须具备与调度中心通信所需的特定远动规约(如IEC 60870-5-101/104, DNP3.0, CDT, Modbus等),并能高效、可靠地传输“四遥”信息。
数据处理: 主要处理与调度相关的关键“四遥”数据,通常具有数据筛选、压缩、变化传送、事件顺序记录等优化功能,以节省通道带宽并满足调度实时性要求。
通讯管理机:
核心任务: 作为变电站内部通信的枢纽,负责汇集来自站内各种智能电子设备(IEDs)的数据(如微机保护装置、测控装置、电能表、直流屏、环境监测等),进行协议转换,并将处理后的数据统一转发给站内需要这些数据的系统(如监控系统、远动装置、故障录波器、电能计量系统、保信子站等)。
直接目标: 解决站内设备接口类型多样、通信协议各异的问题,实现数据的统一接入和共享,简化系统结构。
关键能力: 必须具备强大的多协议转换能力(支持IEC 61850 MMS/GOOSE/SV, Modbus, IEC 60870-5-103, DNP3.0, 串口/以太网等),强大的数据接入和处理能力(连接大量IEDs),以及灵活的转发配置能力。
数据处理: 处理范围更广,包括但不限于“四遥”数据,还可能包括录波文件、故障报告、定值、电能数据、设备状态等。通常具有数据缓存、过滤、重新打包等功能。
通信对象:
远动装置: 主要向上与一个或多个调度中心/集控站通信。
通讯管理机: 主要向下与站内众多的IEDs通信,同时向上/横向与站内多个后台系统(包括远动装置)通信。它是站内数据流的“集散中心”。
数据处理深度和范围:
远动装置: 数据处理相对“专注”,主要是筛选、格式化与调度相关的关键“四遥”信息,以满足调度规约要求和通道限制。范围较窄。
通讯管理机: 数据处理范围非常广泛,需要接入几乎所有站内设备的数据。处理深度也更深,涉及复杂的协议解析、转换、数据模型映射(如将非61850设备数据映射成61850模型)、数据整合等。它为后台系统提供了“清洗”和“标准化”的数据源。
在系统架构中的位置:
远动装置: 位于变电站与调度中心之间的边界,是纵向通信的出口/入口。通常直接连接到调度数据网或专线通道。
通讯管理机: 位于变电站内部网络的核心,是连接过程层/间隔层设备与站控层系统的桥梁。它集中了站内大部分横向通信流量。
对实时性的要求:
远动装置: 对关键“四遥”信息(尤其是遥控命令、重要状态变位、重要遥测越限)的实时性要求极高,直接影响调度员对电网的监视和控制。
通讯管理机: 实时性要求相对多样。转发给监控系统的数据需要较高实时性;转发给远动装置的数据需要满足远动装置的实时性要求;而转发给保信子站、电能计量系统等的数据可能允许一定延迟。其自身处理大量数据的能力是关键,要避免成为瓶颈。
安全分区 (IEC 62351/电力监控系统安全防护要求):
远动装置: 主要部署在安全I区(实时控制区),因为它直接传输控制命令和关键实时数据。它是纵向加密认证装置的重要保护对象。
通讯管理机: 通常横跨多个安全分区。它需要接入I区设备(如测控、保护),也可能接入II区设备(如故障录波、保信子站接口),甚至III/IV区设备(如部分辅助设备)。因此,其设计和配置必须严格遵守安全分区的隔离要求(如通过内置防火墙、VLAN、多网口隔离等技术实现)。
物理形态:
传统上,两者是独立的硬件设备。
随着技术发展(尤其是IEC 61850的应用),出现了集成方案:
远动功能可以作为软件模块集成在通讯管理机或监控主机中。
通讯管理机的功能也可以集成到其他设备中。
但即使物理集成,远动功能和通讯管理功能在逻辑上仍然是分离的,因为它们服务的对象、通信方向、处理的数据类型和实时性要求都不同。集成主要是为了节省硬件成本和空间。
类比理解:
远动装置 就像是变电站派驻在调度中心的 “专属大使”。它的工作语言(规约)必须符合调度中心的要求,它只汇报调度中心最关心的核心信息(四遥),并准确传达调度中心的指令回来执行。
通讯管理机 就像是变电站内部的 “万能翻译官” 兼 “信息调度中心”。它要听懂站内各种设备五花八门的“方言”(协议),把它们说的话(数据)统一翻译成标准语言(如IEC 61850 MMS),然后根据需求,把不同的信息分发给站内各个需要这些信息的“部门”(后台系统),包括那位派驻调度中心的“大使”(远动装置)。
结论:
远动装置和通讯管理机是变电站自动化系统中相辅相成、缺一不可的关键设备:
通讯管理机 是基础,它解决了站内设备互联互通的问题,为包括远动装置在内的所有后台系统提供了统一、标准化的数据接入服务。没有它,远动装置很难高效地获取所需的全部数据。
远动装置 是特定应用的出口,它利用通讯管理机(或直接采集)提供的数据,专注于实现与调度中心之间安全、可靠、高效的“四遥”功能,是电网调度自动化的直接执行者。
简单来说:通讯管理机负责“内联”(站内互联),远动装置负责“外通”(对上调度)。 理解它们的功能差异对于设计、配置和维护变电站自动化系统至关重要。
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