现场总线在变电站综合自动化系统中的应用

1主控层：由监控主机和外设等设备组成，负责整个系统的监控和维护并将各种信息进行分类储存管理，并通过通讯管理层对间隔层的设备进行管理和通讯，接收并下发各种控制指令。
2通讯层：由通讯管理机和通讯网络组成，完成与综合自动化装置、直流屏、其他智能设备等直接联系，实现模拟信息、数字信息、电能量信息的采集并将数据转发给后台或调度的功能并可实现规约的转换。
3间隔层：间隔层设备按电气间隔配置，由安装在开关柜上的保护测控装置组成完成保护、测量、控制、传输等功能。间隔层经现场总线与通讯管理机通讯。

本系统主要由10KV微机测控保护装置（包括变压器综合测控保护装置、进线综合测控保护装置、PT切换及低电压保护装置）、后台监控系统（工控机、监控软件）、通讯管理机等组成。

3．3系统功能

（1）微机继电保护信息监控：本系统提供变电站微机继电保护信息监控功能，实现对变电站微机继电保护装置运行状态的监视，继电保护装置动作的报警、记录与查看；提供继保人员远方查看、整定保护定值及参数，远方投退保护装置，远方保护装置信号复归等手段。
（2）数据采集和监控功能。数据采集系统来自RTU和下级计算机系统送来的模拟量、状态量、开关量、数字量、脉冲量等和系统对站内设备进行自动监视和操作控制功能，判断设备运行状况，并可统计打印以上状态的累计时间和次数；故障时能自动报警。并具有远方诊断和维护功能。
（3）控制功能。对断路器分、合的操作、对补偿电容器投、切的操作、对主变有载开关自动调级、低频自动减载、备用电源自动投入等
（4）处理功能。可在现场及主控室对遥测、状态量、电量等进行处理。

（5）和微机防误闭锁系统接口功能：系统可以和国内众多微机防误闭锁生产厂家的微机防误闭锁装置接口并通信，实现对任何复杂接线的变电站一次设备的强制闭锁等功能。。通过操作与闭锁功能有效的防止电气误操作；当系统发生故障时，能完成事件记录处理、事故追忆处理、报警处理，具有越限报警和异常状态报警等功能。
（6）智能操作票功能：系统提供了智能生成倒闸工作票、图形化单步生成操作票、操作票模拟演示、操作票培训练习、典型操作票自定义维护、操作票自动化传输和操作票管理等功能。

3.4由现场总线技术实现的通信功能

随着我国电力自动化的不断发展，电力系统通信方式也不断改进，现场总线技术因其组网方便，抗干扰能力强等特点得到广泛应用。现场总线标准很多，电力自动化系统中最常用的是LONWORKS和CAN总线。CAN总线通信速率为1Mbps。CAN总线是一种有效支持分布控制和实时控制的串行通信网络，是一种通信速率可达1Mbps的多主总线。我公司10kv变电站综合自动化系统的通信网络采用目前国内供电监控系统流行的基于CAN网络的现场总线型技术方案。具有优先抢占方式进行总线仲裁的作用机理，通信速率高，错误帧可自动重发，永久故障可自动隔离，不影响整个网络正常工作，可靠性高，而且协议简单，开放性强，组网灵活，成本低等特点，能为电力自动化提供开放性、全分布及可互操作性的通信平台。

CAN总线的主要特点：
（1）CAN为多主方式工作，网络上任意节点，任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主次，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息；
（2）CAN采用短帧结构，数据最多8个字节，这样不仅满足控制领域中传递控制命令，工作状态和测量数据的一般要求，且保证了通信的实时性，CAN网络上的节点信息分为不同等级，可满足不同实时要求，高优先级最多可在134μS内得到传输；
（3）CAN采用非破坏性总线优先及仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点主动退出发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突时间。CAN的直接传输距离最远可达10Km/ 5Kbps，通信速率最高可达1Mbps/40m。可挂接设备最多可达110个。CAN节点在自身发生错误时具有自动关闭功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。

3.5软件结构

(1) 系统软件。包括组态软件及功能软件，其中组态软件可连接各单元模块，自动识别其类型配置等相应资源，还可利用工具包各类软件自动生成各种画面、报表等信息管理；功能软件具有CRT画面显示功能、打印功能、画面制作和参数设置功能、操作控制功能、事件顺序记录(SOE)功能、系统自诊断等。

操作系统：采用Microsoft Windows NT、Windows 2000操作系统
数据库管理系统：Microsoft SQL Server2000关系数据库
办公自动化系统：Microsoft Office 2000
开发软件：VISUAL C++6.0

(2) 应用软件。包括数据采集与处理软件、系统管理软件、人机联系软件、应用软件、历史数据软件、通讯软件、自诊软件等。

4、结束语

在变电站中采用现场总线后可实现真正的分层、分布式结构，这种完全分层分布式 .aspx" title="系统" style="text-decoration:underline;color:blue">系统，进一步提高了整个系统的可靠性，使系统具有很大的灵活性和可扩展性，符合国际上变电站综合自动化系统的发展趋势。综合自动化系统在我公司的成功应用，对提高变电站安全、稳定、可靠运行以及降低运行维护成本等都具有十分重要的意义。相信在国内外现场总线厂家和设计研究部门的共同努力下 ,基于现场总线的控制系统必将分系统、分阶段地逐步取代现有的分散式控制系统 ,在未来定将成为我国电力系统自动化的主导设备。