Линейка решений GenericX
GenericX 是为”数字化变电站”创建智能电子设备（IED）的综合性软件硬件解决方案。该解决方案包含对”数字化变电站”全套信息协议和服务机制的支持。
GenericX 作为一个技术基础，支持开发用于不同功能目的的 IED 设备。
GenericX 能显著缩短开发周期，保证设备的信息兼容性，并确保解决方案符合国际要求和标准。所提出的方法涉及将 GenericX 软件硬件模块与应用算法软件模块（软件硬件或纯软件）分离。设备应用算法部分的信息交换通过 GenericX 组件实现，这些组件确保相应信息协议的运行、数据传输和处理规范的遵守、数据解释的正确性，并支持信息兼容性所需的协议实现可变性水平。GenericX 使用户能够专注于实现设备的算法和功能内容，而无需耗费资源去完成数字化变电站信息协议复杂的实现工作。
软件硬件实现的”数字化变电站”协议确保了高运行性能，且无需从应用核心分配计算和通信资源。具体而言，软件和硬件组件的协同提供了通过 PTP 协议（IEC 61588）的高精度同步、冗余通信接口（PRP/HSR 协议，IEC 62439-3）运行的可靠性和独立性、处理流数据（包括 IEC 61850-9-2）时应用核心负载的降低、高通信负载（包括 GOOSE 风暴）下的信息稳定性等。
GenericX 解决方案的基础源于公司在开发智能电子设备（IED）方面的长期工作成果、其自主的信息协议实现栈以及原创的软件硬件解决方案。
GenericX 组件
GenericX 包含三个基础组件*：
- NRP 核心 – PRP/HSR 通信环境冗余协议（IEC 62439-3）的软件硬件实现。该组件支持透明地集成到高可用性通信网络中；
- 同步核心 – 日历和工具同步的软件硬件实现。该组件包含高精度时间同步协议 PTP（标准 IEC 61588, IEEE 1588 Ed 2.0）的软件硬件实现；
- IED 核心 – IEC 61850 协议及其服务机制的软件硬件实现，该协议是”数字化变电站”的信息通信基础。
* – 每个组件都是自主的，可以独立使用。
IED（智能电子设备）核心
IED 核心 – GenericX 的基础部分，实现了对 IEC 61850 协议组的支持。协议的软件硬件实现实现了以下效果：
1. 软件独立性。 IEC 61850-8-1 的客户端-服务器部分是标准中最复杂的实现部分之一，因为它涉及大量封装的协议以及每种协议实现的巨大可变性。IED 核心中包含的经过验证的 IEC 61850-8-1 软件硬件实现，使得设备的应用算法核心能够独立于信息协议实现的变化。这极大地简化了其开发，使 IED 设备的行为显著更加确定，并增强了设备间的信息兼容性。
2. 响应性。 IED 核心 包含对接收和发送 GOOSE 消息机制的支持，这些是”数字化变电站”中最不可预测的通信元素之一。IED 核心一方面可以保护 IED 的主核心免受外部 GOOSE 消息（发送给其他设备的、重复的消息等）的影响，另一方面通过将应用算法核心从定期处理周期性消息、生成突发序列等任务中解放出来，简化了发送自身 GOOSE 消息的过程。
3. 性能。 IED 核心 支持 IEC 61850-9-2 协议（接收）。该协议的特点是”数字化变电站”中通信活动量最大。传输信息量相当大，需要大量的计算资源进行处理和过滤。IED 核心提供了对传入信息的预处理，包括数据过滤、可选字段的自主处理、质量标志、根据用户设定监控瞬时值以及基于用户配置计算基本电气量（例如，周期内的有效值）。
同步核心
同步核心是为所创建的 IED 设备提供日历和工具同步的组件，包含 1PPS、IRIG-B 接口和 PTP 协议（IEC 61588, IEEE 1588 Ed. 2.0）的软件硬件实现。
NRP（网络冗余协议）核心
提高”数字化变电站”（DSS）通信网络可靠性的主要方法是采用高可用性网络的专用协议实现其冗余：PRP – 并行冗余协议，或 HSR – 高可用无缝冗余协议（IEC 62439-3）。NRP 核心包含这两种协议的软件硬件实现。冗余协议涉及大量的服务通信流量以及大量的重复信息（实际上，PRP/HSR 网络中的 IED 设备会承受双倍的通信负载）。NRP 核心包括对协议所需的服务通信交换的支持、重复信息的过滤，同时确保所需的性能指标，释放应用算法核心的计算资源，并最大限度地减少通信数据包的处理时间。
通用卡板
通用卡板 – GeneriсX 解决方案的软件硬件实现，采用 PCI-express 扩展卡外形规格，旨在安装于运行 Linux 操作系统的 IBM PC 兼容计算机中。通用卡板 系列包括具有各种同步接口（包括对 PTP 的硬件支持）、不同数量和组合的通信接口以及支持通信网络冗余技术的扩展卡。
此外，通用卡板 实现了网络适配器功能，允许用户通过其他协议组织信息交换（目标流量被该卡拦截和处理，但也可提供给应用算法核心；非目标流量直接透传，不做处理）。
嵌入式解决方案套件包含一组软件库（API）和一套开发工具包（SDK）。
嵌入式解决方案 通用卡板 提供：
- 开发应用算法核心的简便性；
- 能够使用 IBM PC 兼容计算机作为运行应用算法软件的软硬件平台；
- 轻松扩展应用算法核心的性能以及永久性和非易失性存储器的容量；
- 与第三方软件集成的可能性。
通用 IED
通用 IED – GeneriсX 解决方案的软件硬件实现，采用电子单元外形规格。通用 IED 是用于创建自定义 IED 设备的完整综合解决方案。该设备配备了必要的通信接口组、两个电源接口（冗余 AC/DC 输入）和一个彩色触摸屏。硬件外形规格支持面板安装（ANSI 6”）。
硬件设计确保了气候和机械适应性、电磁兼容性（IEC 61850-3）。硬件解决方案架构具有可扩展性——允许提升计算核心性能、等效的 FPGA 容量以及 RAM 和永久性（非易失性）存储器的容量。通用 IED 可以配备各种类型的通信接口（连接器类型、数据传输介质），并支持高达 1 Gbps 的以太网接口。
硬件实现包含一个实时操作系统，在该系统下运行以下软件：
- 服务软件，确保对数字化变电站通信协议和信息机制的支持；
- 硬件驱动程序；
- 应用算法核心。
应用算法核心提供了与服务软件（数字化变电站通信协议）和硬件资源进行交互的接口。服务软件还执行硬件自诊断、文件管理、嵌入式固件更新、信息安全程序以及软件执行完整性控制（看门狗）等功能。
通过硬件平台驱动程序实现对硬件部分的访问，允许用户根据功能任务创建定制的人机界面（HMI），组织长期或运营数据存储，访问日历时间，控制电源供应等。
通用 IED 包含一个用于开发应用算法核心的环境，以及一个用于将用户软件集成到硬件平台的 SDK。
通用 IED 是一个符合”数字化变电站”要求的现成软件硬件解决方案。
此选项允许在有限的时间内开发出具有所需功能的 IED 设备，并创建符合客户特定要求的 IED 设备。
高可用性网络通信解决方案 (HSR/PRP)
构建”数字化变电站”的一个关键问题是通信网络的可靠性，因为这一单一元素的故障可能导致整个变电站控制系统无法运行。
此问题的现有解决方案是使用高可用性通信网络——应用并行冗余协议 PRP 或高可用无缝冗余协议 HSR（IEC 62439-3）。运行这些协议的设备必须支持一组特定的服务协议功能，并具备足够高的通信性能。
设备制造商对这些协议的支持需要一定的时间，这与提升设备的通信性能以及协议本身的实现有关。应当注意的是，这些协议具有一定的复杂性，并且要求设备具备相当高的计算和通信性能，从而导致必须开发新设备（在现有设备基础上实现这些协议似乎不可行）。向具有冗余的网络过渡将需要对目前可用的”数字化变电站”解决方案进行重大现代化改造。
不支持 HSR/PRP 的设备
除了提到的技术复杂性之外，还存在经济可行性的问题——对于许多类型的设备而言，支持冗余协议本质上是多余的。因此，出现了确保支持冗余协议和不支持冗余协议的设备之间通信连接性的任务。
为解决此任务，IEC 62439 标准规定使用专门的通信适配器（红箱），该适配器执行协议的服务功能，解析重复的数据包，并将过滤后的数据转换给不支持这些协议的设备（SAN – 单连接节点）。
用于具有并行冗余功能的高可用性网络（PRP）的通信适配器采用了 GenericX 的 NRP 核心。该设备旨在将配备以太网接口的设备连接到具有并行冗余功能的网络（PRP，IEC 62439-3）。
该通信适配器可以配备各种类型的通信接口（铜缆/光纤，多种连接器类型），包括一种将设备功能与介质转换器功能结合的选项，适用于冗余网络中的传输介质与设备的通信接口不同的情况。
紧凑型数字转换器 Generic MU
“数字化变电站”的现场层包括智能一次电气设备（例如，电子式互感器）或配备了现场转换器（独立合并单元）的传统一次设备。
现场转换器允许将具有模拟和数字接口的现有高压设备集成到”数字化变电站”的过程总线中，从而实现向”数字”电路的逐步过渡。使用现场转换器可以实现与实施”数字化变电站”现场层相关的大部分技术和经济效益，而无需更换昂贵的高压设备。可以组合”数字”和”模拟”总线（变电站的一部分按照传统方案运行，而另一部分在”数字化变电站”方法下运行）。
实施现场转换器的经验表明，在变电站的户外开关设备中安装大型现场转换器相当具有挑战性。另一方面，在变电站安装现场转换器并不能消除对电流回路和电压回路柜（端子组装柜）的需求。
基于这一经验，联合技术中心”连续体”的专家开发了一系列紧凑型现场转换器，允许在有限空间（例如，现有的端子组装柜）内安装。这些设备支持 IEC 61850-9-2 协议，包括 2.0 版和 9-2LE 规范，通过 IEC 61850-8-1 协议进行客户端-服务器交互，以及一系列支持运维过程的服务协议。
设备外壳提供高机械强度，并且使用专用元件和额外的技术解决方案使设备具有广泛的气候适应性，从而可以在俄罗斯联邦大部分地区无需额外加热的情况下使用。
嵌入式现场转换器开发中应用的技术解决方案允许不断开连接到二次回路，测量传感器与远程 ADC 模块相结合。对于电流回路，使用带有可分离传感器的测量模块，可以在不破坏二次回路完整性的情况下进行连接，从而不会增加其断裂的风险，也不会因使用额外的过渡端子组件而降低二次回路的可靠性。对于电压回路，提供穿刺式模块或直接端子连接。这些技术解决方案显著减小了现场转换器的尺寸，简化了安装工作，并提高了电子设备的可靠性和容错性。
嵌入式现场转换器系列包括：用于电流回路（测量和保护）的、用于电压回路的、组合设备、具有数字输入和输出的设备，以及设计用于控制开关设备、监测电力变压器等的设备。
