自動(dòng)化通信系統(tǒng)在全分布式變電站中的實(shí)現(xiàn)
0 引言
通信在變電站自動(dòng)化中占有非常重要的地位。其內(nèi)容包括當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)場(chǎng)的采集控制單元與變電站監(jiān)控管理層之間的通信，變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。不同的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意味著不同的通信網(wǎng)組態(tài)，它們?cè)谕ㄐ潘俣取⒖煽啃院涂蓴U(kuò)展性上的指標(biāo)都不同。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式一般分為集中式和分層分布式兩種。集中式是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，通常由一臺(tái)前置機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)各種采集和控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并將信息傳送給上位機(jī)。這種系統(tǒng)的前置機(jī)過(guò)度繁忙，速度慢，可靠性較差，并且任何一種采集或控制設(shè)備故障將影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。這些問(wèn)題使集中式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到很大限制。分層分布式結(jié)構(gòu)一般包括3層：第1層為變電站監(jiān)控層，承擔(dān)站內(nèi)人機(jī)接口、監(jiān)視、管理、控制等任務(wù)；第2層為通信處理層，負(fù)責(zé)對(duì)下層就地裝置進(jìn)行通信管理，并與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信，承擔(dān)采集、控制和遠(yuǎn)動(dòng)職能；第3層是就地的模擬量、開(kāi)關(guān)量和脈沖量數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制操作出口，通常為分布式結(jié)構(gòu)。3 層之間靠通信聯(lián)系。分層分布式系統(tǒng)的方案有很多種，本文論述了一種全分布式的變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)。
1 通信系統(tǒng)總體方案
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、2塊通信管理卡、1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和若干就地單元組成。
圖1 通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
Fig.1 Structure of communication system
2塊通信管理卡分別訪問(wèn)相應(yīng)就地單元，得到各種數(shù)據(jù)信息。監(jiān)控主機(jī)通過(guò)訪問(wèn)通信管理卡完成變電站主控室監(jiān)控功能。遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)通過(guò)訪問(wèn)通信管理卡得到數(shù)據(jù)，按遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約傳給遠(yuǎn)方調(diào)度中心，并接收調(diào)度中心遙控、遙調(diào)命令，交給通信管理卡執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)就地通信規(guī)約和遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換及遠(yuǎn)動(dòng)功能［4］。就地單元按間隔設(shè)計(jì)，引進(jìn)法國(guó)的微機(jī)型裝置，具有測(cè)量、保護(hù)、控制等功能，設(shè)有就地人機(jī)接口進(jìn)行監(jiān)控，可獨(dú)立運(yùn)行，投退不影響系統(tǒng)工作。
2塊通信管理卡是自帶CPU、雙口RAM的智能卡，插在監(jiān)控主機(jī)的PC總線插槽上。每塊通信管理卡由4個(gè)RS—485接口引出4個(gè)通道，編號(hào)分別為 0～3和4～7，每個(gè)通道上至多可掛8個(gè)就地單元，以485總線型網(wǎng)絡(luò)連接。根據(jù)變電站規(guī)模所需的就地單元數(shù)可以決定用幾塊通信管理卡。
2塊通信管理卡同時(shí)運(yùn)行，每塊卡4個(gè)通道并行工作。其通信速度不會(huì)因?yàn)槎鄠€(gè)通道的存在而降低，而只與每個(gè)通道上的單元數(shù)有關(guān)。當(dāng)通道掛滿8個(gè)單元時(shí)，減少了空缺單元的等待延遲時(shí)間，通信速度最快。通信管理卡與監(jiān)控主機(jī)并行工作，由于通信管理卡插在監(jiān)控主機(jī)總線上，主機(jī)可用訪問(wèn)內(nèi)存的方式訪問(wèn)通信管理卡，從而使監(jiān)控主機(jī)獲取通信管理卡數(shù)據(jù)的速度非常快，同時(shí)也簡(jiǎn)化了監(jiān)控主機(jī)的編程。
通信管理卡的獨(dú)立工作能力較強(qiáng)，只需在上電時(shí)由主機(jī)內(nèi)的程序?qū)λ鼈冞M(jìn)行初始化，在此之后通信管理卡可以與監(jiān)控主機(jī)并行工作而不占用主機(jī)資源。即使監(jiān)控主機(jī)故障（除非主機(jī)電源中斷），通信管理卡仍能正常工作，而遠(yuǎn)動(dòng)功能正常，信息不會(huì)丟失，且就地單元可正常進(jìn)行就地監(jiān)控。
遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)也是帶有CPU，RAM的智能卡。它帶有2個(gè)RS—485接口和1個(gè)RS—232接口。如圖1，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)占用通信管理卡1和通信管理卡2的各1個(gè)通道與其通信。它還由RS—232接口通過(guò)Modem與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信。3個(gè)接口并行工作。
就地單元按間隔設(shè)計(jì)，采用微機(jī)型裝置，接入TV，TA二次側(cè)電量和開(kāi)關(guān)、刀閘的輔助接點(diǎn)位置，有出口控制回路，具有測(cè)量、保護(hù)和就地監(jiān)視、控制功能。就地單元通過(guò)485網(wǎng)與相對(duì)應(yīng)的通信管理卡通信。它的通信功能包括：傳送本間隔的測(cè)量量，開(kāi)關(guān)、刀閘位置信號(hào)和保護(hù)動(dòng)作情況；控制開(kāi)關(guān)位置；保護(hù)的定值修改及保護(hù)軟投退。就地單元采用485總線插口式接線方式，新增、投退線路不會(huì)影響整個(gè)通信網(wǎng)正常工作。
綜上所述，通信管理卡、遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和就地單元都是智能型獨(dú)立運(yùn)行設(shè)備，彼此間只通過(guò)485網(wǎng)通信聯(lián)系，所有通信環(huán)節(jié)并行進(jìn)行，數(shù)據(jù)交換速度較快。所有智能設(shè)備，包括通信管理卡與監(jiān)控主機(jī)，故障后互不影響，系統(tǒng)具有較好的可靠性和可擴(kuò)展性。
2 通信軟件設(shè)計(jì)
通信軟件的設(shè)計(jì)，涉及到各個(gè)設(shè)備的配合問(wèn)題，這里只介紹通信軟件工作的機(jī)理。
2.1 數(shù)據(jù)采集機(jī)理
站內(nèi)通信采用Polling式異步通信規(guī)約。如圖2所示，在通道0～2，4～6，通信管理卡為主機(jī)，就地單元為從機(jī)。通信管理卡由各485接口不停地向各就地單元采集數(shù)據(jù)，存放在自己的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。監(jiān)控主機(jī)或遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)訪問(wèn)通信管理卡時(shí)直接從其RAM中得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而不必等待它向下訪問(wèn)就地單元的過(guò)程。通信管理卡發(fā)送一個(gè)字符、接收一個(gè)字符，都是以定時(shí)器中斷方式實(shí)現(xiàn)。由于CPU的處理速度與通信速率相差很大的數(shù)量級(jí)，對(duì)于4個(gè)RS —485串行通信口來(lái)說(shuō)，以中斷方式收發(fā)使CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的時(shí)間很寬裕，因而4個(gè)通道可以并行工作。
圖2 通信系統(tǒng)工作機(jī)理示意圖
Fig.2 Diagram of communication software mechanism
由于通信管理卡插在監(jiān)控主機(jī)總線上，其數(shù)據(jù)區(qū)可以映射到監(jiān)控主機(jī)的RAM上，監(jiān)控主機(jī)能以訪問(wèn)內(nèi)存的方式得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而不需要占用通信管理卡的CPU處理時(shí)間。
通信管理卡通過(guò)通道3、通道7與遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)通信，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)為主機(jī)，通信管理卡為從機(jī)。遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)不停地通過(guò)2個(gè)RS—485接口訪問(wèn)通信管理卡，獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并按照遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)方調(diào)度中心。3個(gè)接口可并行工作，機(jī)理同通信管理卡。
2.2 控制操作通信機(jī)理
若在主控室進(jìn)行控制操作，監(jiān)控主機(jī)向通信管理卡1或卡2下發(fā)控制命令，再由通信管理卡將命令向某就地單元轉(zhuǎn)發(fā)下去。就地單元執(zhí)行完畢后將執(zhí)行結(jié)果等數(shù)據(jù)回送給通信管理卡，此時(shí)監(jiān)控主機(jī)以訪問(wèn)內(nèi)存的方式得到通信管理卡數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的執(zhí)行結(jié)果。
若在遠(yuǎn)方調(diào)度中心進(jìn)行遙控或遙調(diào)，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)按遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約收到控制命令后，按就地通信規(guī)約將命令內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)給通信管理卡1或卡2，由通信管理卡向下執(zhí)行。執(zhí)行之后，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)從通信管理卡上讀取執(zhí)行結(jié)果等數(shù)據(jù)，按遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約送往調(diào)度中心。
3 工程實(shí)踐
長(zhǎng)沙馬王堆110 kV/10 kV變電站按無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)。通信網(wǎng)由2塊通信管理卡、1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和48個(gè)就地單元組成。通信管理卡采用法國(guó)施耐德集團(tuán)梅蘭日蘭（Merlin Gerin）公司生產(chǎn)的Applicom International可編程通信卡。就地單元采用其Sepam系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量、線路保護(hù)、元件保護(hù)、斷路器分合控制、自動(dòng)Q—V調(diào)節(jié)、低頻減載等功能。就地通信規(guī)約采用就地單元認(rèn)可的Jbus通信規(guī)約，通信速率在 9600 bit/s即可滿足要求［5］。遠(yuǎn)方通信規(guī)約根據(jù)調(diào)度中心的要求采用了美國(guó)1801 Polling式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，通信速率為1200 bit /s。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到變電站運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，已于1998年4月29日正式投運(yùn)。投運(yùn)以來(lái)，通信工作正常，信息交換速度快，可靠性高。實(shí)踐證明這種完全分布式通信系統(tǒng)具有較好的性能。
4 結(jié)語(yǔ)
本文論述的全分布式變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
a.速度快。上層監(jiān)控主機(jī)能以訪問(wèn)內(nèi)存的方式讀取通信處理層的數(shù)據(jù)。通信處理層中，就地通信和遠(yuǎn)動(dòng)職能分別由2塊通信管理卡和1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)并行完成。通信管理卡采用多通道并行的工作方式與下層就地單元通信。
b.可靠性高。通信處理層的通信管理卡、遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和下層的智能式就地單元各自獨(dú)立工作。它們只通過(guò)通信網(wǎng)弱聯(lián)系，某設(shè)備故障不影響其他設(shè)備正常運(yùn)行通信。通信管理卡在主機(jī)故障后仍能正常工作，除非電源中斷。
c.可擴(kuò)展性強(qiáng)。新增、投退線路時(shí)，可在通信網(wǎng)上加掛按間隔設(shè)計(jì)的就地單元，不影響通信網(wǎng)正常工作。新增線路不會(huì)降低通信速度。在大規(guī)模擴(kuò)建時(shí)，可以增加通信管理卡，增加1塊卡可擴(kuò)增32條線路。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉玉忠，吳俊勇，劉 沛.變電站綜合自動(dòng)化中的數(shù)據(jù)通信.見(jiàn)：全國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第十三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.廣州：1997
[2] 楊奇遜.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì).電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1995，19（10）：7～9
[3] 金 韜，唐 濤，闕連元.分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分析與討論.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1997，21（10）
[4] Booth C, Mcdonald J R. Substation Based Data Interpretation Techniques for Improved Power System Management. IEEE Trans on Power Delivery, 1997, 9（2）
[5] 朱麗安，帥軍慶.關(guān)于110 kV，35 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能要求.電網(wǎng)技術(shù)，1997，21（1）
通信在變電站自動(dòng)化中占有非常重要的地位。其內(nèi)容包括當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)場(chǎng)的采集控制單元與變電站監(jiān)控管理層之間的通信，變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。不同的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意味著不同的通信網(wǎng)組態(tài)，它們?cè)谕ㄐ潘俣取⒖煽啃院涂蓴U(kuò)展性上的指標(biāo)都不同。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式一般分為集中式和分層分布式兩種。集中式是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，通常由一臺(tái)前置機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)各種采集和控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并將信息傳送給上位機(jī)。這種系統(tǒng)的前置機(jī)過(guò)度繁忙，速度慢，可靠性較差，并且任何一種采集或控制設(shè)備故障將影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。這些問(wèn)題使集中式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到很大限制。分層分布式結(jié)構(gòu)一般包括3層：第1層為變電站監(jiān)控層，承擔(dān)站內(nèi)人機(jī)接口、監(jiān)視、管理、控制等任務(wù)；第2層為通信處理層，負(fù)責(zé)對(duì)下層就地裝置進(jìn)行通信管理，并與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信，承擔(dān)采集、控制和遠(yuǎn)動(dòng)職能；第3層是就地的模擬量、開(kāi)關(guān)量和脈沖量數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制操作出口，通常為分布式結(jié)構(gòu)。3 層之間靠通信聯(lián)系。分層分布式系統(tǒng)的方案有很多種，本文論述了一種全分布式的變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)。
1 通信系統(tǒng)總體方案
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、2塊通信管理卡、1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和若干就地單元組成。
圖1 通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
Fig.1 Structure of communication system
2塊通信管理卡分別訪問(wèn)相應(yīng)就地單元，得到各種數(shù)據(jù)信息。監(jiān)控主機(jī)通過(guò)訪問(wèn)通信管理卡完成變電站主控室監(jiān)控功能。遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)通過(guò)訪問(wèn)通信管理卡得到數(shù)據(jù)，按遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約傳給遠(yuǎn)方調(diào)度中心，并接收調(diào)度中心遙控、遙調(diào)命令，交給通信管理卡執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)就地通信規(guī)約和遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換及遠(yuǎn)動(dòng)功能［4］。就地單元按間隔設(shè)計(jì)，引進(jìn)法國(guó)的微機(jī)型裝置，具有測(cè)量、保護(hù)、控制等功能，設(shè)有就地人機(jī)接口進(jìn)行監(jiān)控，可獨(dú)立運(yùn)行，投退不影響系統(tǒng)工作。
2塊通信管理卡是自帶CPU、雙口RAM的智能卡，插在監(jiān)控主機(jī)的PC總線插槽上。每塊通信管理卡由4個(gè)RS—485接口引出4個(gè)通道，編號(hào)分別為 0～3和4～7，每個(gè)通道上至多可掛8個(gè)就地單元，以485總線型網(wǎng)絡(luò)連接。根據(jù)變電站規(guī)模所需的就地單元數(shù)可以決定用幾塊通信管理卡。
2塊通信管理卡同時(shí)運(yùn)行，每塊卡4個(gè)通道并行工作。其通信速度不會(huì)因?yàn)槎鄠€(gè)通道的存在而降低，而只與每個(gè)通道上的單元數(shù)有關(guān)。當(dāng)通道掛滿8個(gè)單元時(shí)，減少了空缺單元的等待延遲時(shí)間，通信速度最快。通信管理卡與監(jiān)控主機(jī)并行工作，由于通信管理卡插在監(jiān)控主機(jī)總線上，主機(jī)可用訪問(wèn)內(nèi)存的方式訪問(wèn)通信管理卡，從而使監(jiān)控主機(jī)獲取通信管理卡數(shù)據(jù)的速度非常快，同時(shí)也簡(jiǎn)化了監(jiān)控主機(jī)的編程。
通信管理卡的獨(dú)立工作能力較強(qiáng)，只需在上電時(shí)由主機(jī)內(nèi)的程序?qū)λ鼈冞M(jìn)行初始化，在此之后通信管理卡可以與監(jiān)控主機(jī)并行工作而不占用主機(jī)資源。即使監(jiān)控主機(jī)故障（除非主機(jī)電源中斷），通信管理卡仍能正常工作，而遠(yuǎn)動(dòng)功能正常，信息不會(huì)丟失，且就地單元可正常進(jìn)行就地監(jiān)控。
遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)也是帶有CPU，RAM的智能卡。它帶有2個(gè)RS—485接口和1個(gè)RS—232接口。如圖1，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)占用通信管理卡1和通信管理卡2的各1個(gè)通道與其通信。它還由RS—232接口通過(guò)Modem與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信。3個(gè)接口并行工作。
就地單元按間隔設(shè)計(jì)，采用微機(jī)型裝置，接入TV，TA二次側(cè)電量和開(kāi)關(guān)、刀閘的輔助接點(diǎn)位置，有出口控制回路，具有測(cè)量、保護(hù)和就地監(jiān)視、控制功能。就地單元通過(guò)485網(wǎng)與相對(duì)應(yīng)的通信管理卡通信。它的通信功能包括：傳送本間隔的測(cè)量量，開(kāi)關(guān)、刀閘位置信號(hào)和保護(hù)動(dòng)作情況；控制開(kāi)關(guān)位置；保護(hù)的定值修改及保護(hù)軟投退。就地單元采用485總線插口式接線方式，新增、投退線路不會(huì)影響整個(gè)通信網(wǎng)正常工作。
綜上所述，通信管理卡、遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和就地單元都是智能型獨(dú)立運(yùn)行設(shè)備，彼此間只通過(guò)485網(wǎng)通信聯(lián)系，所有通信環(huán)節(jié)并行進(jìn)行，數(shù)據(jù)交換速度較快。所有智能設(shè)備，包括通信管理卡與監(jiān)控主機(jī)，故障后互不影響，系統(tǒng)具有較好的可靠性和可擴(kuò)展性。
2 通信軟件設(shè)計(jì)
通信軟件的設(shè)計(jì)，涉及到各個(gè)設(shè)備的配合問(wèn)題，這里只介紹通信軟件工作的機(jī)理。
2.1 數(shù)據(jù)采集機(jī)理
站內(nèi)通信采用Polling式異步通信規(guī)約。如圖2所示，在通道0～2，4～6，通信管理卡為主機(jī)，就地單元為從機(jī)。通信管理卡由各485接口不停地向各就地單元采集數(shù)據(jù)，存放在自己的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。監(jiān)控主機(jī)或遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)訪問(wèn)通信管理卡時(shí)直接從其RAM中得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而不必等待它向下訪問(wèn)就地單元的過(guò)程。通信管理卡發(fā)送一個(gè)字符、接收一個(gè)字符，都是以定時(shí)器中斷方式實(shí)現(xiàn)。由于CPU的處理速度與通信速率相差很大的數(shù)量級(jí)，對(duì)于4個(gè)RS —485串行通信口來(lái)說(shuō)，以中斷方式收發(fā)使CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的時(shí)間很寬裕，因而4個(gè)通道可以并行工作。
圖2 通信系統(tǒng)工作機(jī)理示意圖
Fig.2 Diagram of communication software mechanism
由于通信管理卡插在監(jiān)控主機(jī)總線上，其數(shù)據(jù)區(qū)可以映射到監(jiān)控主機(jī)的RAM上，監(jiān)控主機(jī)能以訪問(wèn)內(nèi)存的方式得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而不需要占用通信管理卡的CPU處理時(shí)間。
通信管理卡通過(guò)通道3、通道7與遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)通信，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)為主機(jī)，通信管理卡為從機(jī)。遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)不停地通過(guò)2個(gè)RS—485接口訪問(wèn)通信管理卡，獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并按照遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)方調(diào)度中心。3個(gè)接口可并行工作，機(jī)理同通信管理卡。
2.2 控制操作通信機(jī)理
若在主控室進(jìn)行控制操作，監(jiān)控主機(jī)向通信管理卡1或卡2下發(fā)控制命令，再由通信管理卡將命令向某就地單元轉(zhuǎn)發(fā)下去。就地單元執(zhí)行完畢后將執(zhí)行結(jié)果等數(shù)據(jù)回送給通信管理卡，此時(shí)監(jiān)控主機(jī)以訪問(wèn)內(nèi)存的方式得到通信管理卡數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的執(zhí)行結(jié)果。
若在遠(yuǎn)方調(diào)度中心進(jìn)行遙控或遙調(diào)，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)按遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約收到控制命令后，按就地通信規(guī)約將命令內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)給通信管理卡1或卡2，由通信管理卡向下執(zhí)行。執(zhí)行之后，遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)從通信管理卡上讀取執(zhí)行結(jié)果等數(shù)據(jù)，按遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約送往調(diào)度中心。
3 工程實(shí)踐
長(zhǎng)沙馬王堆110 kV/10 kV變電站按無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)。通信網(wǎng)由2塊通信管理卡、1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和48個(gè)就地單元組成。通信管理卡采用法國(guó)施耐德集團(tuán)梅蘭日蘭（Merlin Gerin）公司生產(chǎn)的Applicom International可編程通信卡。就地單元采用其Sepam系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量、線路保護(hù)、元件保護(hù)、斷路器分合控制、自動(dòng)Q—V調(diào)節(jié)、低頻減載等功能。就地通信規(guī)約采用就地單元認(rèn)可的Jbus通信規(guī)約，通信速率在 9600 bit/s即可滿足要求［5］。遠(yuǎn)方通信規(guī)約根據(jù)調(diào)度中心的要求采用了美國(guó)1801 Polling式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，通信速率為1200 bit /s。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到變電站運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，已于1998年4月29日正式投運(yùn)。投運(yùn)以來(lái)，通信工作正常，信息交換速度快，可靠性高。實(shí)踐證明這種完全分布式通信系統(tǒng)具有較好的性能。
4 結(jié)語(yǔ)
本文論述的全分布式變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
a.速度快。上層監(jiān)控主機(jī)能以訪問(wèn)內(nèi)存的方式讀取通信處理層的數(shù)據(jù)。通信處理層中，就地通信和遠(yuǎn)動(dòng)職能分別由2塊通信管理卡和1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)并行完成。通信管理卡采用多通道并行的工作方式與下層就地單元通信。
b.可靠性高。通信處理層的通信管理卡、遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)和下層的智能式就地單元各自獨(dú)立工作。它們只通過(guò)通信網(wǎng)弱聯(lián)系，某設(shè)備故障不影響其他設(shè)備正常運(yùn)行通信。通信管理卡在主機(jī)故障后仍能正常工作，除非電源中斷。
c.可擴(kuò)展性強(qiáng)。新增、投退線路時(shí)，可在通信網(wǎng)上加掛按間隔設(shè)計(jì)的就地單元，不影響通信網(wǎng)正常工作。新增線路不會(huì)降低通信速度。在大規(guī)模擴(kuò)建時(shí)，可以增加通信管理卡，增加1塊卡可擴(kuò)增32條線路。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉玉忠，吳俊勇，劉 沛.變電站綜合自動(dòng)化中的數(shù)據(jù)通信.見(jiàn)：全國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第十三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.廣州：1997
[2] 楊奇遜.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì).電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1995，19（10）：7～9
[3] 金 韜，唐 濤，闕連元.分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分析與討論.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1997，21（10）
[4] Booth C, Mcdonald J R. Substation Based Data Interpretation Techniques for Improved Power System Management. IEEE Trans on Power Delivery, 1997, 9（2）
[5] 朱麗安，帥軍慶.關(guān)于110 kV，35 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能要求.電網(wǎng)技術(shù)，1997，21（1）
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