变电站自动化分布式通信控制系统的设计

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变电站自动化分布式通信控制系统的设计

482000年8月25日

Aug.25,2000

变电站自动化分布式通信控制系统的设计

何　卫,马新平,张　焱,吴　杰,徐劲松

(国家电力公司电力自动化研究院,南京210003)

摘要:在概述了变电站自动化系统的发展历程之后,提出一种新的分布式通信控制系统。整个系统由若干通信子系统通过以太网构成,除具备常规通信管理功能外,还具有元件级自诊断、远方诊断、网络管理、电压无功控制(VQC)、双机热备用等功能。采用多主网络结构,各通信子系统相对独立,避免了硬件的重复设置。以较低造价实现多32位CPU并行高速运行,远优于单CPU,具有很高的可靠性。

关键词:变电站自动化;分布式通信控制系统;以太网中图分类号:TM764;TN915102

0　引言

纵观变电站自动化系统的发展历程,大致可分为3个阶段:90年代初期开始出现“集中式”结构的变电站自动化产品;90年代中期“分层分布式”系统

[1

走向市场;目前则是“分散分布式”信控制器。高,,开放性、灵活性不强等缺点,在速度、容量、成本等方面日益成为变电站自动化发展的瓶颈。近年来也出现了基于多CPU的通信控制系统方案[4,5],将通信管理功能分别交给几个子系统完成,子系统间通过总线与主机相连。由于其采用总线方式,扩展受到很大限制,而且子系统只能分别与主机通信,信息共享程度不高。

本文站在整个变电站自动化系统的角度上,提出一种真正意义上的分布式通信控制系统:将整个通信系统划分为若干个完全平等的,具有统一软、硬件平台的智能化子系统,通过高速以太网互联,协同完成变电站自动化的通信控制功能。

1　通信控制系统的要求

111　功能要求

通信控制系统的根本任务是解决自动化系统内部以及与其他系统之间的实时信息交换,而网络是不可或缺的功能载体,那么构建一个可靠、实时、高效的网络体系是通信控制系统的关键之一。

通信控制系统是连接站内各种智能电子设备(IED)的纽带,,如RRS,,LonWorks等现件、电量、操作、故障以及录波等数据。为改善电压运行质量,无人或少人值班的变电站要求通信系统具有电压无功自动调节(VQC)功能。另外自诊断、自恢复以及远方诊断是针对运行维护提出的几项功能要求,这些功能很受用户,特别是运行部门的欢迎,也利于生产厂家提高现场服务效率。112　性能要求

通信控制系统性能主要体现在以下几个方面。a1可靠性:这是对性能的最基本要求,特别是遥控的可靠性必须达到100%。

b1稳定性:要求系统抗干扰能力强,不死机,不频繁启动,软件不走飞等。

硬件配置c1灵活性:包括系统设计的灵活性、

的灵活性以及软件组态的灵活性。

液晶面板显d1易维护性:要求提供远程访问、

示、便携式测试系统等维护手段,要求插件互换性强,自诊断水平高。

分布式通信控制系统用以太网(Ethernet)连接站控层及间隔层各智能子系统,满足了信息共享及实时性的要求。子系统采用32位高性能CPU及实时多任务操作系统,彻底实现模块化结构,即插即用,易于系统设计与维护。子系统软件、硬件具有完全的独立性,自诊断至元件级,兼容各种通信接口,板型少,互换性强,成本低。

收稿日期:2000205230。

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