現場總線在變電站綜合自動化系統中的應用

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

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、進線綜合測控保護裝置、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，實現對變電站微機繼電保護裝置運行狀態的監視，繼電保護裝置動作的報警、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。數據采集系統來自RTU和下級計算機系統送來的模擬量、狀態量、開關量、數字量、脈沖量等和系統對站內設備進行自動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的累計時間和次數；故障時能自動報警。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、對主變有載開關自動調級、低頻自動減載、備用電源自動投入等
（4）處理功能。可在現場及主控室對遙測、狀態量、電量等進行處理。

（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廠家的微機防誤閉鎖裝置接口并通信，實現對任何復雜接線的變電站一次設備的強制閉鎖等功能。。通過操作與閉鎖功能有效的防止電氣誤操作；當系統發生故障時，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、操作票自動化傳輸和操作票管理等功能。

3.4由現場總線技術實現的通信功能

隨著我國電力自動化的不斷發展，電力系統通信方式也不斷改進，現場總線技術因其組網方便，抗干擾能力強等特點得到廣泛應用。現場總線標準很多，電力自動化系統中最常用的是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時控制的串行通信網絡，是一種通信速率可達1Mbps的多主總線。我公司10kv變電站綜合自動化系統的通信網絡采用目前國內供電監控系統流行的基于CAN網絡的現場總線型技術方案。具有優先搶占方式進行總線仲裁的作用機理，通信速率高，錯誤幀可自動重發，永久故障可自動隔離，不影響整個網絡正常工作，可靠性高，而且協議簡單，開放性強，組網靈活，成本低等特點，能為電力自動化提供開放性、全分布及可互操作性的通信平臺。

CAN總線的主要特點：
（1）CAN為多主方式工作，網絡上任意節點，任意時刻主動地向網絡上其他節點發送信息，而不分主次，通信方式靈活，且無需站地址等節點信息；
（2）CAN采用短幀結構，數據最多8個字節，這樣不僅滿足控制領域中傳遞控制命令，工作狀態和測量數據的一般要求，且保證了通信的實時性，CAN網絡上的節點信息分為不同等級，可滿足不同實時要求，高優先級最多可在134μS內得到傳輸；
（3）CAN采用非破壞性總線優先及仲裁技術，當多個節點同時向總線發送信息時，優先級較低的節點主動退出發送，而優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據，從而大大節省了總線沖突時間。CAN的直接傳輸距離最遠可達10Km/ 5Kbps，通信速率最高可達1Mbps/40m。可掛接設備最多可達110個。CAN節點在自身發生錯誤時具有自動關閉功能，以使總線上其他節點的操作不受影響。

3.5軟件結構

(1) 系統軟件。包括組態軟件及功能軟件，其中組態軟件可連接各單元模塊，自動識別其類型配置等相應資源，還可利用工具包各類軟件自動生成各種畫面、報表等信息管理；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關系數據庫
辦公自動化系統：Microsoft Office 2000
開發軟件：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

在變電站中采用現場總線后可實現真正的分層、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，進一步提高了整個系統的可靠性，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化系統的發展趨勢。綜合自動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。相信在國內外現場總線廠家和設計研究部門的共同努力下 ,基于現場總線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 ,在未來定將成為我國電力系統自動化的主導設備。