對電力系統(tǒng)來說，實時監(jiān)控至關重要。然而，由于電力系統(tǒng)的運行依賴大量既有設備，進行實時監(jiān)控對于運維人員而言極具挑戰(zhàn)。大多數(shù)電力系統(tǒng)雖有改造升級計劃，但常因預算吃緊而無從實施。對于預算有限的變電站，理想的解決方案是將既有基礎設施與 IEC 61850 網(wǎng)絡連接，所需投入便能大幅減少。
監(jiān)控電力系統(tǒng)困難重重
為了進一步了解既有電力系統(tǒng)監(jiān)控困難的困境，我們需深入探究關鍵問題。既有電力系統(tǒng)如變電站中所用的遠程終端單元 (RTU)、人機界面、交換機、智能電子設備 (IED) 大多來自不同供應商，并且通常使用專有或工業(yè)協(xié)議，因此電力 SCADA 系統(tǒng)要監(jiān)控整個變電站十分困難。目前，新型電力 SCADA 監(jiān)控系統(tǒng)普遍支持 IEC 61850 MMS 協(xié)議。這讓運維人員得以在現(xiàn)場設備與基于 IEC 61850 標準的電力 SCADA 系統(tǒng)之間建立通信，從而實時監(jiān)測電力質(zhì)量。此外，針對變電站的網(wǎng)絡攻擊日益增多，網(wǎng)絡通信安全愈發(fā)重要。為此，運維人員希望找到安全通信解決方案，盡力減少變電站改造升級帶來的安全隱患。
便捷建立工業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)通信
關鍵任務 IED 需直接與電力 SCADA 系統(tǒng)通信，運維人員才能實時監(jiān)測電力質(zhì)量，并在事故發(fā)生時立即采取行動。相比計算平臺，通信網(wǎng)關解決方案更具性價比，因為這些網(wǎng)關內(nèi)置各類電力行業(yè)相關協(xié)議，如 IEC 61850 MMS、Modbus RTU/TCP、DNP3 串口/TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104 等，可在基于 IEC 61850 的 SCADA 系統(tǒng)與電力監(jiān)控自動化系統(tǒng)使用的各種既有 IED 之間迅速建立通信。
然而，使用網(wǎng)關建立各類工業(yè)協(xié)議和 IEC 61850 MMS 協(xié)議之間的通信時，由于設置復雜，編輯 IEC 61850配置語言 (SCL) 需花費大量時間。好在可以購買工具提高配置效率。因此，當實施大型電力系統(tǒng)升級項目時，可考慮選取一款實用工程工具，簡化 SCL 文件編輯工作。不過，購買工具需要額外增加預算。
無需更換設備，輕松實現(xiàn)監(jiān)控
已運行數(shù)十年的既有電力系統(tǒng)安裝了不少基于專有通信協(xié)議的設備，而一次性更換全部設備并不是最具性價比的選擇。若想升級電力自動化系統(tǒng)，采用基于以太網(wǎng)的現(xiàn)代化 SCADA 系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場設備，如何實現(xiàn)最低成本和最少人力投入是關鍵。采用串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器等互聯(lián)解決方案可助您在基于 IEC 61850 的電力 SCADA 系統(tǒng)與基于專有協(xié)議的現(xiàn)場設備之間輕松建立透明連接。現(xiàn)場設備的專有協(xié)議數(shù)據(jù)被打包為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，SCADA 系統(tǒng)便能通過解包實現(xiàn)對這些現(xiàn)場設備的實時監(jiān)控。
Moxa 解決方案
Moxa 致力于提供各類邊緣聯(lián)網(wǎng)解決方案，滿足不同應用需求。Moxa MGate 5119 系列變電站級別的電力網(wǎng)關簡便易用，可快速建立順暢通信。該系列網(wǎng)關不僅有助于實現(xiàn) Modbus、DNP3、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104 設備和 IEC 61850 通信網(wǎng)絡之間的快捷通信，而且支持 NTP 時間同步功能，確保數(shù)據(jù)具備統(tǒng)一時間戳。MGate 5119 系列還內(nèi)置 SCL 文件生成器，便于生成變電站網(wǎng)關 SCL 文件，您無需花費時間金錢另尋其他工具。
為實時監(jiān)控使用專有協(xié)議的現(xiàn)場設備，也可部署 Moxa NPort S9000 系列串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器，將串口 IED 連接至基于以太網(wǎng)的基礎設施，實現(xiàn)傳統(tǒng)變電站升級。該系列支持多達 16 個串口、4 個以太網(wǎng)交換端口，可將專有協(xié)議數(shù)據(jù)打包為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，輕松將現(xiàn)場設備連接至 SCADA 系統(tǒng)。此外，NPort S9000 系列支持 NTP、SNTP、IEEE 1588v2 PTP、IRIG-B 時間同步功能，既能自同步又可同步既有現(xiàn)場設備。
在您加強監(jiān)控變電站網(wǎng)絡的同時，必須提升網(wǎng)絡設備安全。Moxa 串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器和協(xié)議網(wǎng)關正是應對安全問題的得力幫手，助您解決現(xiàn)場設備聯(lián)網(wǎng)帶來的種種隱患。兩款設備均符合 IEC 62443 和 NERC CIP 標準，內(nèi)置多項安全功能，通過用戶認證、設置允許訪問的 IP 列表、基于 HTTPS 和 TLS v1.2 協(xié)議安全進行設備配置和管理等措施，全面保護通信設備免遭非法訪問。Moxa 解決方案還會定期執(zhí)行安全漏洞掃描，及時采取必要措施，以安全補丁等形式提高變電站網(wǎng)絡設備的安全性。
此外，Moxa 串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器和協(xié)議網(wǎng)關均符合 IEC 61850-3 和 IEEE 1613 標準，確保網(wǎng)絡穩(wěn)定運行，不受變電站嚴苛環(huán)境影響。下表列出了 Moxa IEC 61850 MMS 解決方案的更多特點，請對照選擇符合您需求的產(chǎn)品。