智能電動機(jī)保護(hù)控制器替代傳統(tǒng)的熱繼是發(fā)展趨勢，并進(jìn)人普及階段。隨著自動化水平的不斷提高，市場上需求的智能電動機(jī)保護(hù)控制器除保護(hù)功能外，還要具有實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)需求的網(wǎng)絡(luò)通信功能。而這種智能型的電動機(jī)保護(hù)控制器在電廠中應(yīng)用時，為了實(shí)現(xiàn)合理、可靠的組網(wǎng)架構(gòu)，必定需要DPU （網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)）這樣的關(guān)鍵設(shè)備。
據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)每年燒毀電動機(jī)的數(shù)量在20 萬臺以上，容量約占0.4 億kw ，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)約16 億元，間接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)百億元。此外，因修電動機(jī)每年約浪費(fèi)銅線5000 萬kg ，生產(chǎn)銅線每公斤需用電33.4kw · h ，每年僅此浪費(fèi)電能16.7 億kw · h ，所以電動機(jī)節(jié)能和電動機(jī)保護(hù)的研究與推廣應(yīng)用在節(jié)能中具有突出的重要地位。
長期以來，我國的電動機(jī)保護(hù)主要是采用熔斷器和熱繼電器。熱繼電器屬電流信號的間接保護(hù)，具有成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是熱繼電器本身存在缺陷，例如，低倍過載反時限動作和極限過載應(yīng)及時動作，與6 倍過載一定時限內(nèi)應(yīng)不動作矛盾；斷相過載及時動作與三相不均衡應(yīng)穩(wěn)定的矛盾；熱繼電器易受外部環(huán)境溫度影響，電流調(diào)整不方便并且不精確。
因此，1996 年9 月26 日，當(dāng)時的機(jī)械部、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家科委、國家技術(shù)監(jiān)督局、電子部、電力部、財政部等八部委聯(lián)合發(fā)出《 關(guān)于公布機(jī)械工業(yè)第17 批節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品推廣項(xiàng)目及第16 批淘汰落后機(jī)電產(chǎn)品項(xiàng)目的通知》 ，要求于1997 年12 月31 日徹底淘汰JRO 、JR9 、JR14 、JR15 、JR16 一A 、B 、C 、D 系列熱繼電器。1999 年1 月22 日，國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會關(guān)于《 淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品的目錄》 再次徹底淘汰JRo 、JRg 、JR14 、JR15 、JR16 一A 、B 、C 、D 系列熱繼電器。
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，智能型電動機(jī)保護(hù)器應(yīng)運(yùn)而生。這里以丹東華通測控有限公司生產(chǎn)的PDM 系列電動機(jī)保護(hù)控制器為例，說明一下電動機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理及電氣系統(tǒng)（包括智能電動機(jī)保護(hù)器及智能配電設(shè)備）在電廠組網(wǎng)中的應(yīng)用。
作為電動機(jī)保護(hù)控制器個體設(shè)備，實(shí)現(xiàn)就地保護(hù)是基本功能，但從電力系統(tǒng)自動化層面來看，其智能通信方面的功能也是特別重要的。PDM 系列的電動機(jī)保護(hù)控制器本身可具有2 路RS485 通信接口，實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議的選擇，如Modbus RTU 、ProfiBu , _ DP 等，這為產(chǎn)品在自動化系統(tǒng)中的組網(wǎng)提高了靈活性，但目前國內(nèi)最為常見的雙網(wǎng)構(gòu)架還是采用Modbus RTU 組網(wǎng)方案。
智能電動機(jī)保護(hù)器及智能配電設(shè)備（DCS )
電廠中電動機(jī)保護(hù)控制器與配電產(chǎn)品的應(yīng)用有著相同的比重。在實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的工作中，它們是密不可分的。因此，在討論組網(wǎng)方案時，不將電動機(jī)保護(hù)器單獨(dú)列出，而是從整個電氣系統(tǒng)與DCS 如何接口方面人手。
目前，在發(fā)電廠集散控制系統(tǒng)中（DCS ）已得到了廣泛的應(yīng)用，但大都側(cè)重于汽輪機(jī)和鍋爐，對電氣系統(tǒng)考慮較少。主要表現(xiàn)為：電氣系統(tǒng)主要的保護(hù)、安全自動裝置基本獨(dú)立運(yùn)行、與DCS 系統(tǒng)間通過硬接線方式進(jìn)行有限的控制和信號交換；電氣系統(tǒng)的控制基本上采用常規(guī)控制手段，電氣系統(tǒng)的測量、保護(hù)動作、定值整定、事故追憶、電量報表等電氣運(yùn)行參數(shù)在DCS 系統(tǒng)無法完整反應(yīng)。
近年來，各電廠及設(shè)計院都致力于提高電氣系統(tǒng)的自動化水平，并提出了各種電氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)及接人DCS 的方案，并在許多電廠組建了相應(yīng)試點(diǎn)。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)、為，電氣系統(tǒng)接人DCS 是一個趨勢。這也給電氣系統(tǒng)自動化產(chǎn)業(yè)提出了新的課題，行業(yè)內(nèi)有實(shí)力的廠家都以此為著眼點(diǎn)，努力尋求更為適合電廠現(xiàn)狀的解決途徑。以前，系統(tǒng)中的電氣量是通過硬接線方式接人DCS 的。這些電量（1 . U . P 等）通過變送器送至DCS 模擬量采集板、開關(guān)、保護(hù)狀態(tài)等開關(guān)量信號通過硬接線方式接入到DCS 的開關(guān)量采集板。而對控制而言，則是由DCS 的開關(guān)量輸出板卡接至電氣系統(tǒng)設(shè)備的開關(guān)控制回路中。這種方式由于電廠電氣部分的設(shè)備量大，模擬量與信號量如果都由硬接線方式輸人輸出，必定造成系統(tǒng)成本高，設(shè)計、施工復(fù)雜，資源浪費(fèi)嚴(yán)重、擴(kuò)展性差、維護(hù)困難等問題。
基于獨(dú)立的ECS 系統(tǒng)設(shè)想，在ECS 系統(tǒng)中通過設(shè)備自身的雙通信網(wǎng)絡(luò)功能，首先實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場間隔層設(shè)備的雙網(wǎng)架構(gòu)，保證系統(tǒng)的可靠性。這種方案可靠強(qiáng)、成本稍高。ECS 系統(tǒng)可以完全擁有自己的監(jiān)控中心及數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。
方案一間隔層一般采用DCS 系統(tǒng)

低速的485 / Modbus 網(wǎng)絡(luò)，通過DPU （網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)）進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)傳輸（圖1 一19 ）。并就地設(shè)立ECS 系統(tǒng)的監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)自動化的信息采集與管理。通過以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，運(yùn)用高速網(wǎng)絡(luò)層將DCS 需要的信息上送。
優(yōu)點(diǎn)：這種方案不僅解決了由DCS 系統(tǒng)直接組網(wǎng)而帶來的問題，而且ECS 系統(tǒng)完全獨(dú)立，而且運(yùn)用雙網(wǎng)架構(gòu)提高了系統(tǒng)的可靠性。

缺點(diǎn)：由于信息由ECS 系統(tǒng)轉(zhuǎn)送，多了一級硬件設(shè)備和軟件程序，增加了系統(tǒng)的風(fēng)險。
方案二與方案一相比，就是從DPU （網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)）直接將間隔層設(shè)備的信息送至DCS 系統(tǒng)，越過ECS 系統(tǒng)本身，要求DPU 的上行通信接口有足夠的冗余接口及協(xié)議轉(zhuǎn)換能力（圖1 一20 ）。
方案三可以在前兩套方案中，將ECS 獨(dú)立的監(jiān)控中心取消，直接由DPU 上送至DCS 系統(tǒng)。這樣既可減少電廠組網(wǎng)的成本，又可較為規(guī)范的劃分DCS 與ECS的界線，明確施工責(zé)任，解決了DCS 廠家與ECS 廠家的配合問題。I 龍S / ECS 系統(tǒng)
   在這里，后兩種方案在電廠應(yīng)用比較多，但無論哪種方案，DPU （網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)）設(shè)備的軟硬件技術(shù)水平都將成為組網(wǎng)的關(guān)鍵。

一般情況下，網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)應(yīng)由低壓配電和保護(hù)設(shè)備廠家提供，這樣在系統(tǒng)實(shí)際操作時對各系統(tǒng)的兼容性較好，調(diào)試配合上更為合理，下面就2000R ＋型網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)的原理加以說明（圖l 一22 ）。2000R⁺型網(wǎng)絡(luò)通信管理機(jī)可以稱為小型數(shù)據(jù)采集前置機(jī)，完全具有獨(dú)立于任何系統(tǒng)而完成下行數(shù)據(jù)采集與整合功能的裝置。2000R ＋具有多下行口（根據(jù)具體型號不同可有2 一8 個下行采集口），設(shè)備內(nèi)部的CPU 一A 實(shí)時依據(jù)2000R 十配置信息表完成采集模擬量及開關(guān)量的工作，并將信息存儲至內(nèi)部的RAM 中。設(shè)備的上行通信口（RS485 或以太網(wǎng)）根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)需要，將RAM 中的數(shù)據(jù)信息通過多上行口冗余上送至DCS 個系統(tǒng)或同時上送至DCS 與ECS 系統(tǒng)中，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕^對獨(dú)立、互不干擾.