一般35kV及以上數(shù)字化變電站系統(tǒng)一般附帶有IEC60870－101～107等通信協(xié)議的控制、信號、測量、保護(hù)、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置，為保證系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行安全性，一般需要將這些功能裝置分離設(shè)計(jì)。在增加可靠性和安全性的同時，分散的控制系統(tǒng)必然形成了諸多的信息孤島，因此，系統(tǒng)需要整合信息，特別需要將變電站智能設(shè)備的所有監(jiān)測信號匯總，然后通過Ethernet與中央控制室的變電站的服務(wù)器相連，這個信息匯總裝置就稱為通信管理機(jī)或通信前置機(jī)。在某數(shù)字化變電站改造過程中，由于各個部分設(shè)備的通信規(guī)約不統(tǒng)一，設(shè)備介入及升級困難，為改善這種狀態(tài)，系統(tǒng)要求此通信管理機(jī)必須有至少6個以上的隔離串行通信接口、3～4個網(wǎng)絡(luò)通信接口，同時還需要有8/16隔離的數(shù)字量輸入/輸出接口。

 

        整個系統(tǒng)的核心在于通信前置機(jī)，如圖1所示。系統(tǒng)共分4層，即信息管理層、通信管理層、二次設(shè)備控制層和生產(chǎn)過程層。生產(chǎn)過程層由變電站一次設(shè)備組成，是系統(tǒng)的最底層；二次設(shè)備控制層則由各智能設(shè)備（IED）組成，實(shí)現(xiàn)對各自對象（母線、饋線、主變壓器、電容器等）的控制和保護(hù)功能；通信管理層由連接IED的現(xiàn)場總線和作為通用網(wǎng)關(guān)的主/備前置機(jī)系統(tǒng)組成，如嵌入式工控機(jī)是系統(tǒng)的通信樞紐，負(fù)責(zé)站內(nèi)信息采集、連接站級計(jì)算機(jī)、連接遠(yuǎn)動系統(tǒng)等；通信管理層中的前置機(jī)系統(tǒng)可同時接入多種電力通信規(guī)約的總線設(shè)備，并且向上掛接在信息管理層網(wǎng)絡(luò)上，是局域網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn)，起著收集站內(nèi)生產(chǎn)信息上傳和下發(fā)管理層控制信息的作用。在前置機(jī)系統(tǒng)中還可接入全球定位系統(tǒng) （Global Positioning System，GPS）對時信號和串行Modem，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動功能。在此情況下，前置機(jī)系統(tǒng)相當(dāng)于一遠(yuǎn)方終端單元（Remote Terminate Unit，RTU）的功能。