采用E-Control系統(tǒng)的新型變電站主控裝置由處于站控層的站控(NTE)單元和處于間隔層的I/O測(cè)控OptiLogic模塊組成。這2個(gè)層次之間的聯(lián)接通過(guò)10M高速工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP實(shí)現(xiàn)，符合IEC61850變電站的國(guó)際網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，是應(yīng)用發(fā)展的方向。
站控單元硬件采用美國(guó)NTE(Windows NT Embedded)控制機(jī)，該機(jī)內(nèi)置Windows NT操作系統(tǒng)和Think&Do運(yùn)行系統(tǒng)。采用Think&Do流程圖開(kāi)發(fā)出來(lái)的控制程序和HMI軟件。能直接裝入該控制機(jī)，由該NTE控制機(jī)通過(guò)間隔層的現(xiàn)場(chǎng)控制器OptiLogic對(duì)過(guò)渡層進(jìn)行“4遙”操作，并作為站控系統(tǒng)CPU。其內(nèi)部98MFB無(wú)硬盤(pán)內(nèi)存可以保證該站控計(jì)算機(jī)不受硬盤(pán)可靠性的影響。
由OptiLogic以太網(wǎng)控制器組成的間隔層與站控層的站控單元之間采用LAN網(wǎng)。采用星形接口的高速10M以太網(wǎng)Hub(集線器)總線系統(tǒng)，此系統(tǒng)易于擴(kuò)充，即插即用，安裝試驗(yàn)方便。若需增加間隔層I/O測(cè)控時(shí)，只要將OptiLogic以太網(wǎng)控制器通過(guò)以太網(wǎng)直通電纜接到星形以太網(wǎng)Hub的端口即可。該連線方案完全遵從IEC61850的TCP/IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)全站過(guò)渡層I/O對(duì)站控CPU單元透明。
采用NTE控制機(jī)作為站控單元，通過(guò)采用Think&Do軟件可以接收間隔層OptiLogic以太網(wǎng)控制器和各種智能RTU、IED及各種保護(hù)裝置等的數(shù)據(jù)；同時(shí), 一方面可以向上對(duì)SCADA主站及調(diào)度主站發(fā)送接收數(shù)據(jù)，另一方面可以向下作為站控單元CPU完成對(duì)本站內(nèi)I/O的直接硬實(shí)時(shí)控制。由于其豐富、成熟的通信規(guī)約、多線程的響應(yīng)速度，對(duì)多站控單元或多主工作站可以實(shí)現(xiàn)方便的Tag link(標(biāo)簽名動(dòng)態(tài)聯(lián)接庫(kù))聯(lián)接，其I/O可以多達(dá)12488點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)全局控制。這是PLC/DCS和現(xiàn)場(chǎng)總線作為SCADA系統(tǒng)所無(wú)法比擬的。同時(shí)由于站控單元采用無(wú)硬盤(pán)設(shè)計(jì)嵌入式WinNT方式，具有可靠性高、抗病毒性強(qiáng)、能運(yùn)行在惡劣環(huán)境下等特點(diǎn)，也是PC工控機(jī)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
過(guò)去用RTU和SMU都須通過(guò)站控單元作為中間網(wǎng)關(guān)機(jī)將SCADA主機(jī)與過(guò)渡層控制信息進(jìn)行協(xié)議或信息轉(zhuǎn)換并傳送，多增加了中間環(huán)節(jié)和成本，其開(kāi)發(fā)維護(hù)工作也很大。采用E-Control(易控)的解決方案，則無(wú)須考慮中途網(wǎng)關(guān)機(jī)。由于站控單元本身即是控制主機(jī)，其對(duì)底層的I/O邏輯解算控制的信息可通過(guò)Tag link功能直接發(fā)送給SCADA監(jiān)控主機(jī)，也可以發(fā)給相鄰一起的其它站控單元控制機(jī)作為控制信息。由于采用了Think&Do軟件作為站控單元的控制系統(tǒng)，可以打破原先孤島式的站控系統(tǒng)，使全局I/O連成整體，只要同一個(gè)系統(tǒng)不同站控單元內(nèi)的I/O標(biāo)簽名不重復(fù)，則整個(gè)全局的I/O可以被各個(gè)站控(NTE)單元隨意調(diào)用而不受限制。
由于站控單元就是一臺(tái)控制工作站，與SCADA上位機(jī)之間均采用Think&Do軟件中的Tag link功能，即可將過(guò)渡層的所有I/O標(biāo)簽名數(shù)據(jù)字典庫(kù)裝在上位主站計(jì)算機(jī)中，上位主站的控制信息也可以方便地與各站控單元聯(lián)系，使站控單元對(duì)底層進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。這種不僅讓SCADA主機(jī)，也讓各分站站控單元均具有全局I/O標(biāo)簽名數(shù)據(jù)字典庫(kù)的功能，是國(guó)際IEC通訊與控制專委會(huì)鼓勵(lì)推薦的方向。采用Think&Do軟件作為站控單元的控制軟件，也可以作為SCADA系統(tǒng)軟件。目前市場(chǎng)上通用的Complicity、WinCC、組態(tài)王、IFix等產(chǎn)品均可以作為SCADA系統(tǒng)軟件來(lái)運(yùn)用。客戶也可以用VB、VC根據(jù)應(yīng)用對(duì)象自己開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)專用的SCADA系統(tǒng)軟件與Think&Do聯(lián)接，其免費(fèi)Demo版中的Tag link控件可以被調(diào)用到客戶的SCADA系統(tǒng)軟件之中。
在上位SCADA主機(jī)與站控單元控制機(jī)之間的Tag link通信是通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行的，采用合適的傳輸介質(zhì)可以使通信速度達(dá)100M、1000M超高速。也可采用11M無(wú)線以太網(wǎng)通訊方式，則傳輸距離可達(dá)50公里(用定向天線)。
同時(shí)間隔層OptiLogic以太網(wǎng)控制器與站控NTE控制機(jī)之間也是以太網(wǎng)通訊方式，速度為10M。用無(wú)線以太網(wǎng)方式同樣可以工作，傳輸距離及方式與上述相同。
由于Think&Do控制軟件具有64路PID調(diào)節(jié)回路、運(yùn)動(dòng)控制、邏輯運(yùn)算、HMI編輯仿真等功能，使用Think&Do可以方便進(jìn)行全站或全局系統(tǒng)建模。這種建模可以設(shè)為高峰、非高峰、重點(diǎn)緊急任務(wù)與非重點(diǎn)時(shí)間區(qū)段等等。由于用流程圖編程，程序可讀性強(qiáng)、易學(xué)習(xí)、易診斷判別，能同時(shí)支持一組人員作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。這是電力網(wǎng)絡(luò)的最佳的系統(tǒng)解決方案。
OptiLogic以太網(wǎng)控制器具有功能齊全的I/O模塊，如DI(遙信)、DO(遙控)、AI(遙測(cè))、AO(遙調(diào))、高速計(jì)數(shù)、雙串口通訊等模塊。在以太網(wǎng)控制器的基架上不僅有RJ45以太網(wǎng)接口，還有一路RS232通訊接口。該接口在站控NTE單元上，如同計(jì)算機(jī)接口，由NTE通過(guò)Think&Do直接編輯即可。該接口通過(guò)RS232/485轉(zhuǎn)換器可直接與各類(lèi)電力網(wǎng)絡(luò)儀表和RTU相聯(lián)接，通過(guò)采用智能RTU和網(wǎng)絡(luò)儀表的交流采集功能和中斷快速SOE功能，使全局系統(tǒng)性能靈活、可靠性高、造價(jià)更低、調(diào)試安裝和維護(hù)更簡(jiǎn)便。詳見(jiàn)無(wú)錫市易控系統(tǒng)工程有限公司為浙江象山地區(qū)某企業(yè)設(shè)計(jì)的企業(yè)型變電站方案示意圖。
