对电力系统来说，实时监控至关重要。然而，由于电力系统的运行依赖大量既有设备，进行实时监控对于运维人员而言极具挑战。大多数电力系统虽有改造升级计划，但常因预算吃紧而无从实施。对于预算有限的变电站，理想的解决方案是将既有基础设施与 IEC 61850 网络连接，所需投入便能大幅减少。
监控电力系统困难重重
为了进一步了解既有电力系统监控困难的困境，我们需深入探究关键问题。既有电力系统如变电站中所用的远程终端单元 (RTU)、人机界面、交换机、智能电子设备 (IED) 大多来自不同供应商，并且通常使用专有或工业协议，因此电力 SCADA 系统要监控整个变电站十分困难。目前，新型电力 SCADA 监控系统普遍支持 IEC 61850 MMS 协议。这让运维人员得以在现场设备与基于 IEC 61850 标准的电力 SCADA 系统之间建立通信，从而实时监测电力质量。此外，针对变电站的网络攻击日益增多，网络通信安全愈发重要。为此，运维人员希望找到安全通信解决方案，尽力减少变电站改造升级带来的安全隐患。
便捷建立工业协议数据通信
关键任务 IED 需直接与电力 SCADA 系统通信，运维人员才能实时监测电力质量，并在事故发生时立即采取行动。相比计算平台，通信网关解决方案更具性价比，因为这些网关内置各类电力行业相关协议，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 系统与电力监控自动化系统使用的各种既有 IED 之间迅速建立通信。
然而，使用网关建立各类工业协议和 IEC 61850 MMS 协议之间的通信时，由于设置复杂，编辑 IEC 61850配置语言 (SCL) 需花费大量时间。好在可以购买工具提高配置效率。因此，当实施大型电力系统升级项目时，可考虑选取一款实用工程工具，简化 SCL 文件编辑工作。不过，购买工具需要额外增加预算。
无需更换设备，轻松实现监控
已运行数十年的既有电力系统安装了不少基于专有通信协议的设备，而一次性更换全部设备并不是最具性价比的选择。若想升级电力自动化系统，采用基于以太网的现代化 SCADA 系统监控现场设备，如何实现最低成本和最少人力投入是关键。采用串口设备联网服务器等互联解决方案可助您在基于 IEC 61850 的电力 SCADA 系统与基于专有协议的现场设备之间轻松建立透明连接。现场设备的专有协议数据被打包为以太网数据包，SCADA 系统便能通过解包实现对这些现场设备的实时监控。
Moxa 解决方案
Moxa 致力于提供各类边缘联网解决方案，满足不同应用需求。Moxa MGate 5119 系列变电站级别的电力网关简便易用，可快速建立顺畅通信。该系列网关不仅有助于实现 Modbus、DNP3、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104 设备和 IEC 61850 通信网络之间的快捷通信，而且支持 NTP 时间同步功能，确保数据具备统一时间戳。MGate 5119 系列还内置 SCL 文件生成器，便于生成变电站网关 SCL 文件，您无需花费时间金钱另寻其他工具。
为实时监控使用专有协议的现场设备，也可部署 Moxa NPort S9000 系列串口设备联网服务器，将串口 IED 连接至基于以太网的基础设施，实现传统变电站升级。该系列支持多达 16 个串口、4 个以太网交换端口，可将专有协议数据打包为以太网数据包，轻松将现场设备连接至 SCADA 系统。此外，NPort S9000 系列支持 NTP、SNTP、IEEE 1588v2 PTP、IRIG-B 时间同步功能，既能自同步又可同步既有现场设备。
在您加强监控变电站网络的同时，必须提升网络设备安全。Moxa 串口设备联网服务器和协议网关正是应对安全问题的得力帮手，助您解决现场设备联网带来的种种隐患。两款设备均符合 IEC 62443 和 NERC CIP 标准，内置多项安全功能，通过用户认证、设置允许访问的 IP 列表、基于 HTTPS 和 TLS v1.2 协议安全进行设备配置和管理等措施，全面保护通信设备免遭非法访问。Moxa 解决方案还会定期执行安全漏洞扫描，及时采取必要措施，以安全补丁等形式提高变电站网络设备的安全性。
此外，Moxa 串口设备联网服务器和协议网关均符合 IEC 61850-3 和 IEEE 1613 标准，确保网络稳定运行，不受变电站严苛环境影响。下表列出了 Moxa IEC 61850 MMS 解决方案的更多特点，请对照选择符合您需求的产品。