工業(yè)以太網(wǎng)在變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用
1 引言變電站自動化系統(tǒng)是由多臺微機(jī)組成的分層分布式控制系統(tǒng),包括微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量自動控制等多個子系統(tǒng)。在各個子系統(tǒng)中往往又由多個智能模塊組成。例如:在微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)中,有變壓器保護(hù)、電
1 引言
變電站自動化系統(tǒng)是由多臺微機(jī)組成的分層分布式控制系統(tǒng),包括微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量自動控制等多個子系統(tǒng)。在各個子系統(tǒng)中往往又由多個智能模塊組成。例如:在微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)中,有變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)、各種線路保護(hù)等。因此在變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部,必須通過內(nèi)部數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)內(nèi)部和各子系統(tǒng)之間的信息交換和信息共享,以減少變電站二次設(shè)備的重復(fù)配置并簡化各子系統(tǒng)的互連,這樣既減少了重復(fù)投資,又提高了系統(tǒng)整體的安全性和可靠性。
2 變電站綜合自動化系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的要求
經(jīng)濟(jì)、可靠的數(shù)據(jù)通信是變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)核心,變電站的特殊環(huán)境使得變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足以下要求:
(1)快速的實(shí)時響應(yīng)能力;(2)高可靠性;優(yōu)良的抗干擾能力;(4)分層式結(jié)構(gòu)。
在電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中工業(yè)以太網(wǎng)對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸都有嚴(yán)格的實(shí)時性指標(biāo),網(wǎng)絡(luò)必須保證數(shù)據(jù)通信的實(shí)時性。1997年8月國際大電網(wǎng)會議上,WG34.03工作組提出了對變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸時間的要求:
設(shè)備層和間隔層之間、間隔層內(nèi)各設(shè)備之間、間隔層各間隔單元之間為1~lOOms,間隔層和變電站層之間為10~1O00ms,變電站層各設(shè)備之間、變電站和控制中心之間為1O00ms。
變電站是一個具有強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境,存在雷電、電源、跳閘等強(qiáng)電磁干擾和地電位差干擾,通信環(huán)境惡劣,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)必須采取相應(yīng)的措施消除這些干擾的影響,提高通信的可靠性。
3 變電站綜合自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的選擇
變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信功能,由系統(tǒng)與調(diào)度中心的通信及系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備間的通信兩部分組成。變電站綜合自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信過程原理見圖1。

系統(tǒng)與調(diào)度中心的通信網(wǎng)絡(luò)無可爭議地選用以太網(wǎng);系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的選擇,受性能、價格、硬件、軟件、用戶策略等諸多因素的影響,目前在選擇“接口網(wǎng)絡(luò)”上很難達(dá)成一致。但是系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的選擇應(yīng)遵循以下原則:
通訊網(wǎng)絡(luò)的可靠性是第一位的;通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足組網(wǎng)靈活,可擴(kuò)展性好,維修調(diào)試方便的要求;應(yīng)盡量采用國際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口,并能兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口,系統(tǒng)升級方便;
通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約;應(yīng)根據(jù)變電站的規(guī)模和在系統(tǒng)中所處的地位靈活選擇。
系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)目前通常采用現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網(wǎng)。
4 現(xiàn)場總線在變電站綜合自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用
在小規(guī)模的35kV變電站和110kV終端變電站,以及老站改造中可考慮使用RS422和組成的網(wǎng)絡(luò)。RS422和RS485網(wǎng)絡(luò)的不足在于接點(diǎn)數(shù)目比較少,無法實(shí)現(xiàn)多主冗余,有瓶頸問題。
工作方式為點(diǎn)對點(diǎn),上位機(jī)一個通信口最多只能接10個節(jié)點(diǎn),RS485串口構(gòu)成一主多從,只能接32個節(jié)點(diǎn),此外有信號反射、中間節(jié)點(diǎn)l司越。
當(dāng)變電站規(guī)模較大時,站內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多,一般在40個以上,多主冗余要求和節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加使和RS485難以勝任,應(yīng)考慮選擇現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線網(wǎng)將所有節(jié)點(diǎn)連接在一起,可以方便地增減節(jié)點(diǎn),一般可連接110個節(jié)點(diǎn);具有點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)和全網(wǎng)廣播傳送數(shù)據(jù)的功能;常用的有LonWorks網(wǎng)和CAN網(wǎng),兩個網(wǎng)絡(luò)均為中速網(wǎng)絡(luò),500m時LDhw。rks網(wǎng)傳輸速率可達(dá)/s,CAN網(wǎng)在小于40m時達(dá)1Mb/s。
網(wǎng)是一種多主總線,采用串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議,通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖。
網(wǎng)的媒介訪問方式為問答式,在節(jié)點(diǎn)出錯時可自動切除與總線的聯(lián)系。
網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)是平等的,媒介訪問方式為載波監(jiān)聽多路訪問/沖撞檢測(CSMA/方式,內(nèi)部通信遵循LDnTa1k協(xié)議,對重要信息有優(yōu)先級。LonWorks網(wǎng)在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)異常時可使該節(jié)點(diǎn)自動脫網(wǎng);LDhw。rks網(wǎng)是無源網(wǎng)絡(luò),通過脈沖變壓器隔離,具有很強(qiáng)抗電磁干擾能力。

責(zé)任編輯:和碩涵
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個人觀點(diǎn),與本站無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí),對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
我要收藏
個贊
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價值再評估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場,電力交易,電力用戶 -
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補(bǔ) -
深度文章 | “十三五”以來電力消費(fèi)增長原因分析及中長期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會用電量
-
PPT | 高校綜合能源服務(wù)有哪些解決方案?
2020-10-09綜合能源服務(wù),清潔供熱,多能互補(bǔ) -
深度文章 | “十三五”以來電力消費(fèi)增長原因分析及中長期展望
2020-09-27電力需求,用電量,全社會用電量 -
我國電力改革涉及的電價問題
-
電化學(xué)儲能應(yīng)用現(xiàn)狀及對策研究
2019-08-14電化學(xué)儲能應(yīng)用 -
《能源監(jiān)測與評價》——能源系統(tǒng)工程之預(yù)測和規(guī)劃
-
《能源監(jiān)測與評價》——能源系統(tǒng)工程之基本方法
-
貴州職稱論文發(fā)表選擇泛亞,論文發(fā)表有保障
2019-02-20貴州職稱論文發(fā)表 -
《電力設(shè)備管理》雜志首屆全國電力工業(yè) 特約專家征文
2019-01-05電力設(shè)備管理雜志 -
國內(nèi)首座蜂窩型集束煤倉管理創(chuàng)新與實(shí)踐
-
人力資源和社會保障部:電線電纜制造工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
人力資源和社會保障部:變壓器互感器制造工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)
-
《低壓微電網(wǎng)并網(wǎng)一體化裝置技術(shù)規(guī)范》T/CEC 150
2019-01-02低壓微電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范
-
現(xiàn)貨模式下谷電用戶價值再評估
2020-10-10電力現(xiàn)貨市場,電力交易,電力用戶 -
建議收藏 | 中國電價全景圖
2020-09-16電價,全景圖,電力 -
一張圖讀懂我國銷售電價附加
2020-03-05銷售電價附加