現(xiàn)場(chǎng)總線在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

1主控層：由監(jiān)控主機(jī)和外設(shè)等設(shè)備組成，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和維護(hù)并將各種信息進(jìn)行分類儲(chǔ)存管理，并通過通訊管理層對(duì)間隔層的設(shè)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(jī)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(shè)備等直接聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)模擬信息、數(shù)字信息、電能量信息的采集并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)或調(diào)度的功能并可實(shí)現(xiàn)規(guī)約的轉(zhuǎn)換。
3間隔層：間隔層設(shè)備按電氣間隔配置，由安裝在開關(guān)柜上的保護(hù)測(cè)控裝置組成完成保護(hù)、測(cè)量、控制、傳輸?shù)裙δ堋ｉg隔層經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)總線與通訊管理機(jī)通訊。

本系統(tǒng)主要由10KV微機(jī)測(cè)控保護(hù)裝置（包括變壓器綜合測(cè)控保護(hù)裝置、進(jìn)線綜合測(cè)控保護(hù)裝置、PT切換及低電壓保護(hù)裝置）、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)（工控機(jī)、監(jiān)控軟件）、通訊管理機(jī)等組成。

3．3系統(tǒng)功能

（1）微機(jī)繼電保護(hù)信息監(jiān)控：本系統(tǒng)提供變電站微機(jī)繼電保護(hù)信息監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的報(bào)警、記錄與查看；提供繼保人員遠(yuǎn)方查看、整定保護(hù)定值及參數(shù)，遠(yuǎn)方投退保護(hù)裝置，遠(yuǎn)方保護(hù)裝置信號(hào)復(fù)歸等手段。
（2）數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來自RTU和下級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)送來的模擬量、狀態(tài)量、開關(guān)量、數(shù)字量、脈沖量等和系統(tǒng)對(duì)站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視和操作控制功能，判斷設(shè)備運(yùn)行狀況，并可統(tǒng)計(jì)打印以上狀態(tài)的累計(jì)時(shí)間和次數(shù)；故障時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。并具有遠(yuǎn)方診斷和維護(hù)功能。
（3）控制功能。對(duì)斷路器分、合的操作、對(duì)補(bǔ)償電容器投、切的操作、對(duì)主變有載開關(guān)自動(dòng)調(diào)級(jí)、低頻自動(dòng)減載、備用電源自動(dòng)投入等
（4）處理功能。可在現(xiàn)場(chǎng)及主控室對(duì)遙測(cè)、狀態(tài)量、電量等進(jìn)行處理。

（5）和微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)接口功能：系統(tǒng)可以和國(guó)內(nèi)眾多微機(jī)防誤閉鎖生產(chǎn)廠家的微機(jī)防誤閉鎖裝置接口并通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)任何復(fù)雜接線的變電站一次設(shè)備的強(qiáng)制閉鎖等功能。。通過操作與閉鎖功能有效的防止電氣誤操作；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能完成事件記錄處理、事故追憶處理、報(bào)警處理，具有越限報(bào)警和異常狀態(tài)報(bào)警等功能。
（6）智能操作票功能：系統(tǒng)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(xùn)練習(xí)、典型操作票自定義維護(hù)、操作票自動(dòng)化傳輸和操作票管理等功能。

3.4由現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的通信功能

隨著我國(guó)電力自動(dòng)化的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)通信方式也不斷改進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)因其組網(wǎng)方便，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)很多，電力自動(dòng)化系統(tǒng)中最常用的是LONWORKS和CAN總線。CAN總線通信速率為1Mbps。CAN總線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(dá)1Mbps的多主總線。我公司10kv變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)采用目前國(guó)內(nèi)供電監(jiān)控系統(tǒng)流行的基于CAN網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線型技術(shù)方案。具有優(yōu)先搶占方式進(jìn)行總線仲裁的作用機(jī)理，通信速率高，錯(cuò)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，開放性強(qiáng)，組網(wǎng)靈活，成本低等特點(diǎn)，能為電力自動(dòng)化提供開放性、全分布及可互操作性的通信平臺(tái)。

CAN總線的主要特點(diǎn)：
（1）CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)，任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主次，通信方式靈活，且無需站地址等節(jié)點(diǎn)信息；
（2）CAN采用短幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)最多8個(gè)字節(jié)，這樣不僅滿足控制領(lǐng)域中傳遞控制命令，工作狀態(tài)和測(cè)量數(shù)據(jù)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(jié)點(diǎn)信息分為不同等級(jí)，可滿足不同實(shí)時(shí)要求，高優(yōu)先級(jí)最多可在134μS內(nèi)得到傳輸；
（3）CAN采用非破壞性總線優(yōu)先及仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)退出發(fā)送，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突時(shí)間。CAN的直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10Km/ 5Kbps，通信速率最高可達(dá)1Mbps/40m。可掛接設(shè)備最多可達(dá)110個(gè)。CAN節(jié)點(diǎn)在自身發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)具有自動(dòng)關(guān)閉功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。

3.5軟件結(jié)構(gòu)

(1) 系統(tǒng)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(shí)別其類型配置等相應(yīng)資源，還可利用工具包各類軟件自動(dòng)生成各種畫面、報(bào)表等信息管理；功能軟件具有CRT畫面顯示功能、打印功能、畫面制作和參數(shù)設(shè)置功能、操作控制功能、事件順序記錄(SOE)功能、系統(tǒng)自診斷等。

操作系統(tǒng)：采用Microsoft Windows NT、Windows 2000操作系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：Microsoft SQL Server2000關(guān)系數(shù)據(jù)庫
辦公自動(dòng)化系統(tǒng)：Microsoft Office 2000
開發(fā)軟件：VISUAL C++6.0

(2) 應(yīng)用軟件。包括數(shù)據(jù)采集與處理軟件、系統(tǒng)管理軟件、人機(jī)聯(lián)系軟件、應(yīng)用軟件、歷史數(shù)據(jù)軟件、通訊軟件、自診軟件等。

4、結(jié)束語

在變電站中采用現(xiàn)場(chǎng)總線后可實(shí)現(xiàn)真正的分層、分布式結(jié)構(gòu)，這種完全分層分布式 .aspx" title="系統(tǒng)" style="text-decoration:underline;color:blue">系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性，符合國(guó)際上變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在我公司的成功應(yīng)用，對(duì)提高變電站安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行以及降低運(yùn)行維護(hù)成本等都具有十分重要的意義。相信在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)總線廠家和設(shè)計(jì)研究部門的共同努力下 ,基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)必將分系統(tǒng)、分階段地逐步取代現(xiàn)有的分散式控制系統(tǒng) ,在未來定將成為我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主導(dǎo)設(shè)備。