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 项目研究内容及关键技术

 

    ♦  项目研究内容及关键技术
     通过对可通信低压电器共性关键技术及相关产品的国家标准及行业标准制订,以及对可通信配电与控制电器大类产品、总线系统通信接口及配套产品和基于现场总线的配电与控制系统研究,本项目攻克了八项关键技术:

 

    (1)三份国家标准和三份行业标准的制订
     在我国,传统的低压电器产品标准体系已基本与国际接轨,但缺少通信性能方面的要求。本项目通过对用于设备层的国际现场总线标准以及产品标准的分析和研究,先后完成了三份国家标准和三份行业标准的制订,并参与了国际标准的制订,在国际上率先起草了断路器设备描述文件,该文件已作为中国方案被国际ODVA组织受理。首次颁布的现场总线电器国家标准已于2003年4月1日实施,三份可通信电器行业标准也属国内首创,均被列入上海市科委技术标准专项。标准的制订为本行业多家企业产品的互联和接入智能网络系统奠定了基础。

 

    (2)搭建兼容多种现场总线的系统平台
     3S-Net系统创新集成了三个主流现场总线通信协议:DeviceNet、Profibus、Modbus,攻克协议转换、符合不同通信协议电器设备的系统组态等技术难关,成功搭建了兼容多种现场总线的系统平台,实现了基于多种现场总线电器设备的互联,极大方便了系统组态,使我国多达7000家电器元件和成套装置生产厂家的产品实现互联成为可能,有力地推动了嵌入现场总线技术的电器产品和系统的应用与发展。

 

    (3)具有自主产权的协议芯片
     协议芯片是系统中完成协议转换的关键器件,也是总线电器的核心技术。通过对总线复杂的通信机理研究,掌握了从协议底层开发出适合各类总线产品的协议芯片技术,根据总线规约准确定义了标准对象和应用对象,重点解决了:协议匹配、软件程序设计、一致性测试等技术难题。系统中的电量监控仪、可通信断路器、双电源转换开关、电动机保护器、软起动器、I/O模块等产品均使用了该协议芯片。

 

    (4)多种设备无缝接入技术
    根据行业标准《低压电器通信规约》,针对系统的主要设备,成功研制了可完成协议转换的通信适配器,满足断路器、双电源自动转换开关,电量监控仪等一系列应用对象的需求,实现了从设备层到控制层的无缝接入,同时也为国内厂家提供了传统产品升级的关键元器件,目前已有100多家企业20多个系列产品应用了该项技术。
       通信适配器具有很强的兼容性,除了提供标准协议转换外,还提供灵活方便的可配置接入技术,系统集成商可以根据接入产品的特点,自行配置通信参数和数据格式,极大方便了系统集成和工程应用,目前可实现电力部DL/T-102、103远动协议等20多种工业通信协议的协议转换。

    (5)系统典型产品设计与制造技术研究
    在典型产品的设计与制造过程中,采用国际先进的计算机辅助设计软件(CAD、CAE、CAM),针对低压电器和现场总线产品建立了相关数据库,开发了机构动作、触头灭弧系统等专用设计模块;研究建立可通信低压电器若干关键部件和系统的数学模型,进行了仿真分析,缩短了产品设计与试制的周期,提高了产品研制的成功率。

 

    (6)系统电磁兼容、一致性测试技术研究
    通过对开放性总线产品一致性测试技术的研究,创建了中国首个DeviceNet一致性测试实验室,解决了物理层、协议一致性和互操作性三个层面的技术难题,完成了单机和系统的测试系统研制。
       在系列化的产品研究开发过程中,针对电力系统电磁干扰比较严重的特点,解决了抗静电干扰、快速瞬变脉冲群干扰、抗雷击浪涌干扰、射频辐射电磁场抗干扰等多个难题,从而提高了产品与系统运行的安全性、可靠性。

 

    (7)面向对象的现场总线组态软件
    通用的SCADA软件必须逐个配置所管理的变量,系统的组态工作重复繁重且易出错。本项目以面向对象的设计思想,自主开发了适合现场总线的监控软件,为用户提供了全面解决方案,系统软件有三大创新:第一,建立各种低压设备接入网络的数据模板,用户直接调用相应模板就可自动完成设备数据点的定义并生成该设备的数据库;第二,预置各种设备的画面模板类型,使其一一对应,切换设备时,无需切换画面;第三,扩展结构数据的类型,使软件能自动解析各种成包的结构数据,解决了使用远动规约的第三方设备接入问题。
       系统软件的创新既大大降低了用户的工作量,使系统组态的时间缩短80%,又节省了系统资源,提高了系统响应速度。

 

    (8) 高低压配电与控制系统整体方案
    充分利用现场总线技术的优越性,对高低压电网的通信系统进行整合,实现了高低压系统的整体接入和监控,并通过监控高低压电网的电能质量和开关状态,采取自动预警、自动无功补偿和抑制谐波等技术措施,使之协调配合,可降低电网停电时间,改善系统功率因数和谐波分量,提高电网质量与运行的安全性和可靠性,确保从高压到低压、变压器到开关设备、配电到控制系统各个环节始终处于最佳运行状态。

 

     ♦  项目介绍                                                                                                   详细内容......
     ♦  项目背景                                                                                                   详细内容......
     ♦  项目水平综合比较                                                                                  详细内容......
      项目应用情况                                                                                           详细内容......

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