為實(shí)現(xiàn)最佳的負(fù)荷管理，供電網(wǎng)絡(luò)中會(huì)添加電能表和功率開(kāi)關(guān)等傳統(tǒng)組件，以便額外進(jìn)行電流及電壓監(jiān)控，這樣做也進(jìn)而增加了所需數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量。現(xiàn)在，可編程控制系統(tǒng)可同時(shí)承擔(dān)自動(dòng)化任務(wù)及遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)，并按照國(guó)際遠(yuǎn)動(dòng)協(xié)議IEC60870或IEC61850與控制中心進(jìn)行通訊。該模塊化“標(biāo)準(zhǔn)”控制系統(tǒng)支持IEC通訊，擁有極高的性價(jià)比，并簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化。

　　在供電網(wǎng)絡(luò)中采用新組件有多方面原因。一方面，相關(guān)主管部門要求發(fā)電與電力運(yùn)營(yíng)分離。另一方面，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、綜合式熱電廠以及電熱耦合等分布式發(fā)電方式又在電網(wǎng)控制、電費(fèi)結(jié)算以及負(fù)荷管理等方面提出了新的要求。以往，PLC控制系統(tǒng)僅用于分布式單元的自動(dòng)化，現(xiàn)在，還應(yīng)將系統(tǒng)狀態(tài)傳遞給控制層，并將控制指令轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)命令。適于這些遠(yuǎn)動(dòng)控制任務(wù)的通訊協(xié)議有MODBUS、DNP3以及按照IEC60870、IEC61850及其附屬標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議。這些協(xié)議在技術(shù)層面及國(guó)際認(rèn)可度上都有所不同。針對(duì)中高壓領(lǐng)域配電系統(tǒng)的保護(hù)與控制，2004年發(fā)布了IEC61850作為全球通用標(biāo)準(zhǔn)。與其他通信協(xié)議面向信號(hào)的工作方式不同，此種通訊協(xié)議中，功能單元均基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)建模。這樣做的結(jié)果就是，必須針對(duì)新的任務(wù)范圍進(jìn)行特定的擴(kuò)展分類。由此對(duì)用于監(jiān)測(cè)與控制的三種擴(kuò)展分類進(jìn)行了如下定義：IEC61400-25用于風(fēng)力發(fā)電，IEC61850-7-410用于水力發(fā)電，IEC61850-7-420用于分布式能源，如光伏發(fā)電。

　　支持IEC通信的“標(biāo)準(zhǔn)”控制系統(tǒng)

　　為了給用戶與控制中心之間通訊提供標(biāo)準(zhǔn)化且便于使用的接口，WAGO在WAGO-I/O-SYSTEM模塊化控制系統(tǒng)中集成了IEC60870-5-101/-104以及IEC61850遠(yuǎn)動(dòng)協(xié)議。IEC60870-5-101/-104協(xié)議基于面向信號(hào)技術(shù)，即：控制中心與模塊化控制器之間可以按帶或不帶時(shí)間戳的形式交換信息、測(cè)量值、位模、電能表數(shù)值及命令等。而IEC61850是以對(duì)象類型GGIO為基礎(chǔ)對(duì)象。該標(biāo)準(zhǔn)的核心優(yōu)勢(shì)在于有典型化對(duì)象的存在，例如，需要對(duì)電網(wǎng)變壓器、風(fēng)電系統(tǒng)的風(fēng)輪或光伏系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化構(gòu)建時(shí)。如果查看IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)的所有擴(kuò)展分類，在GGIO之外還有約220種其它特定的對(duì)象類型。因?yàn)榭刂破鞯闹圃焐滩⒉恢烙脩魧⑹褂煤畏NIEC對(duì)象類型，因此，自動(dòng)化解決方案必須能夠操作所有特殊對(duì)象，如用于集成變壓器的YPTR對(duì)象。WAGO解決方案為用戶提供與控制系統(tǒng)相連接的標(biāo)準(zhǔn)接口，而不是對(duì)象類型的內(nèi)部邏輯。畢竟最終知曉相關(guān)應(yīng)用技術(shù)和執(zhí)行邏輯的還是用戶自己。自動(dòng)化任務(wù)的編程可通過(guò)CoDeSys實(shí)現(xiàn)，該軟件由3S-smartSoftwareSolutions研發(fā)，并可存儲(chǔ)在可編程現(xiàn)場(chǎng)總線控制器或緊湊型工業(yè)PC(I/O-IPC)中。CoDeSys是開(kāi)放式編程系統(tǒng)，符合IEC61131-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，且可為用戶提供5種編程語(yǔ)言。這樣，用戶就可以盡可能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制器(750-872)和I/O-IPC(758-870和758-875)與控制系統(tǒng)的通信，CoDeSys中集成了適于兩種標(biāo)準(zhǔn)(IEC60870和61850)的配置工具。通過(guò)該工具，只需對(duì)IEC通訊進(jìn)行配置，而無(wú)需進(jìn)行編程。

　　可擴(kuò)展的控制系統(tǒng)，適于嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境

　　盡管有特殊應(yīng)用，模塊化控制系統(tǒng)依然提供了大量的系統(tǒng)屬性，而這些系統(tǒng)特性也可在智能電網(wǎng)項(xiàng)目中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用。用戶選擇控制器時(shí)首先依據(jù)的是其功率要求和通訊接口。這樣，從用于監(jiān)控任務(wù)的MHZ級(jí)到奔騰GHz級(jí)的CPU主頻率可以滿足復(fù)雜的調(diào)控任務(wù)要求。

　　在通信方面，有適于PROFIBUS,MODBUS及KNX的通訊接口可供選用，這樣，控制系統(tǒng)即可作為遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)與工業(yè)或樓宇自動(dòng)化之間的網(wǎng)關(guān)使用。根據(jù)應(yīng)用地點(diǎn)的不同，也必須要注意系統(tǒng)的機(jī)械及氣候要求。彈簧連接技術(shù)為抗振動(dòng)的連接技術(shù)，可應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電及軌道交通領(lǐng)域。WAGO在所有產(chǎn)品中都采用了彈簧連接技術(shù)，包括擁有眾多可編程控制器、適配器以及輸入輸出模塊的WAGO-I/O-SYSTEM。這些產(chǎn)品組件中，有許多適用環(huán)境溫度范圍可達(dá)-20至+60℃。且電子組件的印刷電路板表面均鍍有漆層，因此可用于戶外箱盒中，例如用于井道監(jiān)控，電動(dòng)交通工具的充電站以及充滿鹽霧氣候的海濱區(qū)域。WAGO產(chǎn)品獲得的GL等大量船級(jí)社認(rèn)證，可以保證產(chǎn)品適用于船舶制造、港口機(jī)械及海上作業(yè)平臺(tái)。該模塊化控制系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供了種類豐富的I/O模塊供選擇。包括可在電氣柜中節(jié)約空間的緊湊型16通道數(shù)字量模塊，用于對(duì)變電站進(jìn)行電力監(jiān)控的3相功率測(cè)量模塊等特殊功能模塊，以及可用于天然氣配送站點(diǎn)中的本安型模塊等。憑借如此豐富的產(chǎn)品種類，使用一個(gè)控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)自動(dòng)化任務(wù)。而自動(dòng)化系統(tǒng)的可編程特性也允許通過(guò)CoDeSys創(chuàng)建可視化應(yīng)用，并可直接上載到控制系統(tǒng)的Web服務(wù)器中。終端客戶可以由此獲得一個(gè)針對(duì)解決方案的便捷的診斷平臺(tái)，且可通過(guò)任意瀏覽器隨時(shí)訪問(wèn)。支持IEC通訊的模塊化控制系統(tǒng)作為多位一體的解決方案，降低了在電氣柜中的空間需求及復(fù)雜性，同時(shí)也減少了自動(dòng)化解決方案所需的耗費(fèi)。

　　總結(jié)

　　遠(yuǎn)動(dòng)控制器和I/OIPC除了支持傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制任務(wù)之外，還支持標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)際遠(yuǎn)動(dòng)協(xié)議IEC60870-5-101/-104及IEC61850。通過(guò)CoDeSys配置軟件，應(yīng)用工程師就可以在熟悉的PLC研發(fā)環(huán)境中全心致力于自動(dòng)化解決方案的研發(fā)。與智能電網(wǎng)的連接可通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)協(xié)議成功實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)即可承擔(dān)遠(yuǎn)動(dòng)站點(diǎn)的自動(dòng)控制任務(wù)，因此降低了每個(gè)站點(diǎn)的空間需求、復(fù)雜性以及耗費(fèi)。