變電站監(jiān)控系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、變電站自動化系統(tǒng)，一直是電力系統(tǒng)應(yīng)用最重要的部分。在變電站自動化系統(tǒng)中，信息交互始終占有重要的地位，原來的系統(tǒng)應(yīng)用，都是以各種現(xiàn)場總線連接為主。通訊方式，基本上是以串口通訊RS232、RS485為主。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，以太網(wǎng)以其先進的網(wǎng)絡(luò)競爭機制，成熟的應(yīng)用環(huán)境，低廉的價格，開放的協(xié)議，在局域網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域成為占主導(dǎo)作用的網(wǎng)絡(luò)。 基于以太網(wǎng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)是按照IEC61850提出的分層概念設(shè)計實現(xiàn)的。基于IEC61850，

2、無論從邏輯上還是從物理概念上，都將變電站的通信體系為分三層(變電站層、間隔層和過程層)。變電站內(nèi)部間隔層和變電層之間采用全數(shù)字通信，即采用具有開放式、全分布、可互操作性的工業(yè)控制以太網(wǎng)絡(luò)通信。 隨著計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，嵌入式以太網(wǎng)的出現(xiàn)為變電站監(jiān)控系統(tǒng)提供了站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的新途徑，利用嵌入式軟、硬件，設(shè)計者可以在裝置上實現(xiàn)以太網(wǎng)接入，使裝置作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連入系統(tǒng)，真正實現(xiàn)全以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 適應(yīng)這一新的需求，本課題設(shè)計開發(fā)

3、了基于以太網(wǎng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信基于TCP/IP模式，由于采用這種技術(shù)進行組網(wǎng)設(shè)計，要求變電站裝置必須具有網(wǎng)絡(luò)接口，因此設(shè)計開發(fā)具有嵌入式以太網(wǎng)接口的遠動裝置成為整個系統(tǒng)設(shè)計方案得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)和保證。本課題選用W3100A硬件TCP/IP協(xié)議棧芯片、采用基于TCP/IP的SOCKET編程方法進行了網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)計，為方便調(diào)試，工程師維護軟件中增加了參數(shù)設(shè)置模塊并開發(fā)了上位機以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信測試程序，整個設(shè)計方案經(jīng)過運行、測試分析，證明

4、實時、可靠。 文中首先介紹了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的組成、主要功能和發(fā)展現(xiàn)狀，然后介紹了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，強調(diào)了通信在系統(tǒng)中的重要作用，在此基礎(chǔ)上給出了基于以太網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案并詳細論述了嵌入式以太網(wǎng)接口的設(shè)計與實現(xiàn)，包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，最后介紹了網(wǎng)絡(luò)通信中參數(shù)設(shè)置和通信測試的實現(xiàn)方法。 本課題設(shè)計的方案已在福建某變電站監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)，系統(tǒng)經(jīng)過測試運行證明性能良好、可靠。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信也已通過相關(guān)部門的規(guī)約分析測