現場(chǎng)總線(xiàn)在變電站綜合自動(dòng)化系統中的應用

1主控層：由監控主機和外設等設備組成，負責整個(gè)系統的監控和維護并將各種信息進(jìn)行分類(lèi)儲存管理，并通過(guò)通訊管理層對間隔層的設備進(jìn)行管理和通訊，接收并下發(fā)各種控制指令。
2通訊層：由通訊管理機和通訊網(wǎng)絡(luò )組成，完成與綜合自動(dòng)化裝置、直流屏、其他智能設備等直接聯(lián)系，實(shí)現模擬信息、數字信息、電能量信息的采集并將數據轉發(fā)給后臺或調度的功能并可實(shí)現規約的轉換。
3間隔層：間隔層設備按電氣間隔配置，由安裝在開(kāi)關(guān)柜上的保護測控裝置組成完成保護、測量、控制、傳輸等功能。間隔層經(jīng)現場(chǎng)總線(xiàn)與通訊管理機通訊。

本系統主要由10KV微機測控保護裝置（包括變壓器綜合測控保護裝置、進(jìn)線(xiàn)綜合測控保護裝置、PT切換及低電壓保護裝置）、后臺監控系統（工控機、監控軟件）、通訊管理機等組成。

3．3系統功能

（1）微機繼電保護信息監控：本系統提供變電站微機繼電保護信息監控功能，實(shí)現對變電站微機繼電保護裝置運行狀態(tài)的監視，繼電保護裝置動(dòng)作的報警、記錄與查看；提供繼保人員遠方查看、整定保護定值及參數，遠方投退保護裝置，遠方保護裝置信號復歸等手段。
（2）數據采集和監控功能。數據采集系統來(lái)自RTU和下級計算機系統送來(lái)的模擬量、狀態(tài)量、開(kāi)關(guān)量、數字量、脈沖量等和系統對站內設備進(jìn)行自動(dòng)監視和操作控制功能，判斷設備運行狀況，并可統計打印以上狀態(tài)的累計時(shí)間和次數；故障時(shí)能自動(dòng)報警。并具有遠方診斷和維護功能。
（3）控制功能。對斷路器分、合的操作、對補償電容器投、切的操作、對主變有載開(kāi)關(guān)自動(dòng)調級、低頻自動(dòng)減載、備用電源自動(dòng)投入等
（4）處理功能?？稍诂F場(chǎng)及主控室對遙測、狀態(tài)量、電量等進(jìn)行處理。

（5）和微機防誤閉鎖系統接口功能：系統可以和國內眾多微機防誤閉鎖生產(chǎn)廠(chǎng)家的微機防誤閉鎖裝置接口并通信，實(shí)現對任何復雜接線(xiàn)的變電站一次設備的強制閉鎖等功能。。通過(guò)操作與閉鎖功能有效的防止電氣誤操作；當系統發(fā)生故障時(shí)，能完成事件記錄處理、事故追憶處理、報警處理，具有越限報警和異常狀態(tài)報警等功能。
（6）智能操作票功能：系統提供了智能生成倒閘工作票、圖形化單步生成操作票、操作票模擬演示、操作票培訓練習、典型操作票自定義維護、操作票自動(dòng)化傳輸和操作票管理等功能。

3.4由現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現的通信功能

隨著(zhù)我國電力自動(dòng)化的不斷發(fā)展，電力系統通信方式也不斷改進(jìn)，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)因其組網(wǎng)方便，抗干擾能力強等特點(diǎn)得到廣泛應用?，F場(chǎng)總線(xiàn)標準很多，電力自動(dòng)化系統中最常用的是LONWORKS和CAN總線(xiàn)。CAN總線(xiàn)通信速率為1Mbps。CAN總線(xiàn)是一種有效支持分布控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò )，是一種通信速率可達1Mbps的多主總線(xiàn)。我公司10kv變電站綜合自動(dòng)化系統的通信網(wǎng)絡(luò )采用目前國內供電監控系統流行的基于CAN網(wǎng)絡(luò )的現場(chǎng)總線(xiàn)型技術(shù)方案。具有優(yōu)先搶占方式進(jìn)行總線(xiàn)仲裁的作用機理，通信速率高，錯誤幀可自動(dòng)重發(fā)，永久故障可自動(dòng)隔離，不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò )正常工作，可靠性高，而且協(xié)議簡(jiǎn)單，開(kāi)放性強，組網(wǎng)靈活，成本低等特點(diǎn)，能為電力自動(dòng)化提供開(kāi)放性、全分布及可互操作性的通信平臺。

CAN總線(xiàn)的主要特點(diǎn)：
（1）CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò )上任意節點(diǎn)，任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò )上其他節點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主次，通信方式靈活，且無(wú)需站地址等節點(diǎn)信息；
（2）CAN采用短幀結構，數據最多8個(gè)字節，這樣不僅滿(mǎn)足控制領(lǐng)域中傳遞控制命令，工作狀態(tài)和測量數據的一般要求，且保證了通信的實(shí)時(shí)性，CAN網(wǎng)絡(luò )上的節點(diǎn)信息分為不同等級，可滿(mǎn)足不同實(shí)時(shí)要求，高優(yōu)先級最多可在134μS內得到傳輸；
（3）CAN采用非破壞性總線(xiàn)優(yōu)先及仲裁技術(shù)，當多個(gè)節點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級較低的節點(diǎn)主動(dòng)退出發(fā)送，而優(yōu)先級高的節點(diǎn)可不受影響地繼續傳輸數據，從而大大節省了總線(xiàn)沖突時(shí)間。CAN的直接傳輸距離最遠可達10Km/ 5Kbps，通信速率最高可達1Mbps/40m?？蓲旖釉O備最多可達110個(gè)。CAN節點(diǎn)在自身發(fā)生錯誤時(shí)具有自動(dòng)關(guān)閉功能，以使總線(xiàn)上其他節點(diǎn)的操作不受影響。

3.5軟件結構

(1) 系統軟件。包括組態(tài)軟件及功能軟件，其中組態(tài)軟件可連接各單元模塊，自動(dòng)識別其類(lèi)型配置等相應資源，還可利用工具包各類(lèi)軟件自動(dòng)生成各種畫(huà)面、報表等信息管理；功能軟件具有CRT畫(huà)面顯示功能、打印功能、畫(huà)面制作和參數設置功能、操作控制功能、事件順序記錄(SOE)功能、系統自診斷等。

操作系統：采用Microsoft Windows NT、Windows 2000操作系統
數據庫管理系統：Microsoft SQL Server2000關(guān)系數據庫
辦公自動(dòng)化系統：Microsoft Office 2000
開(kāi)發(fā)軟件：VISUAL C++6.0

(2) 應用軟件。包括數據采集與處理軟件、系統管理軟件、人機聯(lián)系軟件、應用軟件、歷史數據軟件、通訊軟件、自診軟件等。

4、結束語(yǔ)

在變電站中采用現場(chǎng)總線(xiàn)后可實(shí)現真正的分層、分布式結構，這種完全分層分布式 .aspx" title="系統" style="text-decoration:underline;color:blue">系統，進(jìn)一步提高了整個(gè)系統的可靠性，使系統具有很大的靈活性和可擴展性，符合國際上變電站綜合自動(dòng)化系統的發(fā)展趨勢。綜合自動(dòng)化系統在我公司的成功應用，對提高變電站安全、穩定、可靠運行以及降低運行維護成本等都具有十分重要的意義。相信在國內外現場(chǎng)總線(xiàn)廠(chǎng)家和設計研究部門(mén)的共同努力下 ,基于現場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統必將分系統、分階段地逐步取代現有的分散式控制系統 ,在未來(lái)定將成為我國電力系統自動(dòng)化的主導設備。