變電站綜合自動(dòng)化課件

變電站綜合自動(dòng)化變電站綜合自動(dòng)

變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)認(rèn)知

變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)認(rèn)知變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容二變電站遠(yuǎn)傳信息的內(nèi)容三綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能

&3變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用

二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一載波通信二微波通信三光纖通信&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約一變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約二站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約三電力系統(tǒng)電能計(jì)量傳輸規(guī)約變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容

其傳輸內(nèi)容包括當(dāng)?shù)亻_關(guān)站的采集控制單元與變電站監(jiān)控管理層之間的通信，以及變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式一般有集中式和分層分布式兩種。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容其傳輸內(nèi)容包括當(dāng)一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容（1） 現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備和間隔層之間的信息傳輸現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的電壓、電流互感器采集的電壓值、電流值，采集設(shè)備的狀態(tài)信息和故障診斷信息。這些信息包括：斷路器、隔離開關(guān)位置、變壓器的分接頭位置、變壓器、互感器、避雷器的診斷信息以及斷路器的操作信息。（2） 間隔層的信息交換同一間隔層間的交換信息：測(cè)量數(shù)據(jù)；斷路器狀態(tài)；器件的運(yùn)行狀態(tài)；同步采樣信息等。不同間隔層間的交換數(shù)據(jù)：主、備繼電保護(hù)工作狀態(tài)、互鎖、相關(guān)保護(hù)動(dòng)作閉鎖、電壓無功綜合控制裝置等信息。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容（1） 現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備和間隔層之間的（3） 間隔層與變電站層的信息交換

1測(cè)量及狀態(tài)信息。正常及故障狀態(tài)下的測(cè)量值和計(jì)算值，斷路器、隔離開關(guān)、主變壓器分接開關(guān)位置、各間隔層運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作信息等。

2操作信息。斷路器和隔離開關(guān)的分、合閘命令，主變壓器分接頭位置的調(diào)節(jié)，自動(dòng)裝置的投入與退出等。

3參數(shù)信息。微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)化裝置的整定值。

此外，還有變電站層的不同設(shè)備之間的通信，要根據(jù)各設(shè)備的任務(wù)和功能的特點(diǎn)，傳輸所需的測(cè)量信息、狀態(tài)信息和操作命令等。

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

（3） 間隔層與變電站層的信息交換

一變電站二變電站遠(yuǎn)傳信息的內(nèi)容

變電站向調(diào)度中心傳送的信息（遙測(cè)、遙信），通常稱為“上行信息”；而由控制中心向變電站發(fā)送信息（遙控、遙調(diào)）稱為“下行信息”。把變電站和調(diào)度中心之間的信息傳送統(tǒng)稱為“遠(yuǎn)傳信息”，這些信息包括：

1遙測(cè)信息。變電站主變壓器負(fù)載（有功功率、無功功率和電流、輸電和配電線路的潮流（有功功率、無功功率）、用電量、母線的電壓和頻率、聯(lián)絡(luò)線的交換電量等。遙測(cè)信息具有周期性特性。

2遙信信息。變電站內(nèi)主要電氣設(shè)備的動(dòng)作和運(yùn)行狀態(tài)信息。還有遠(yuǎn)動(dòng)、通信設(shè)備運(yùn)行故障信號(hào)等。

3遙控信息。調(diào)度值班員遙控各級(jí)電壓回路的斷路器（隔離開關(guān)，自動(dòng)重合器）、投切補(bǔ)償電容和電抗器，投入或退出自動(dòng)裝置等的控制信息。該信息對(duì)可靠性要求較高，因此必須有應(yīng)答的特征。

4遙調(diào)信息。電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心發(fā)出的有載調(diào)壓變壓器分接頭位置調(diào)節(jié)、消弧線圈抽頭位置調(diào)節(jié)信息。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能三綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際就是由微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)、自動(dòng)裝置子系統(tǒng)及微機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)組成的。因此，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能可以從以下三個(gè)方面來了解：

1微機(jī)保護(hù)的通信功能微機(jī)保護(hù)的通信功能除了與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信外，還包括通過監(jiān)控系統(tǒng)與控制中心的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。

2自動(dòng)裝置的通信功能與信息內(nèi)容自動(dòng)裝置的通信包括：接地選線裝置、備用電源自投、電壓、無功自動(dòng)綜合控制與監(jiān)控系統(tǒng)的通信。具體分述：（1）小電流接地系統(tǒng)接地選線裝置的通信內(nèi)容。母線和接地線路，母線TV諧振信息接地時(shí)間，諧振時(shí)間，開口三角形電壓值等。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

三綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能 &1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通（2）備用電源自投裝置的通信功能。與微機(jī)保護(hù)通信功能相類似。（3）電壓和無功調(diào)節(jié)控制通信功能。除具有與微機(jī)保護(hù)相類似的通信功能外，電壓和無功調(diào)節(jié)控制還必須具有接收調(diào)度控制命令的功能。

3微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信功能

(1)具有擴(kuò)展遠(yuǎn)動(dòng)RTU功能。無人值守變電站相對(duì)常規(guī)變電站主要擴(kuò)展了對(duì)保護(hù)系統(tǒng)及其他智能系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)功能。如：保護(hù)定值遠(yuǎn)方監(jiān)視、切換與修改、故障錄波、故障測(cè)距的遠(yuǎn)方傳送與控制等。（2）具有與系統(tǒng)通信的功能。變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與系統(tǒng)的通信具備兩條獨(dú)立的通信信道。一條是常規(guī)的電力線載波通道，另一條是數(shù)字微波通道或光纖通道（大部分是后者）。

&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

1.

電力線載波通信主要傳送話音的模擬信息及遠(yuǎn)動(dòng)、線路保護(hù)、數(shù)據(jù)等模擬或數(shù)字信號(hào)。相關(guān)參數(shù)：遠(yuǎn)動(dòng)和數(shù)據(jù)的通信速率為300~1200bps。電力線載波主要是利用35~110kv輸電線，載波頻率一般為40~500k2.音頻電纜通信一般適合于與調(diào)度所或控制中心距離較近的無人值守變電站。主要用來傳送遠(yuǎn)動(dòng)和數(shù)據(jù)信息。3.數(shù)字微波通信傳輸可靠，通信容量大，抗干擾能力強(qiáng)，通信質(zhì)量高。相關(guān)參數(shù)：微波通信工作的頻率一般為0.3~300GHZ。

4.光纖通信以其優(yōu)越的性能，成為當(dāng)今通信發(fā)展的趨勢(shì)。已在變電站和電力其他通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路 &2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一電力線載波通信定義利用高壓輸電線作為傳輸通路的載波通信方式，用于電力系統(tǒng)的調(diào)度通信、遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)、生產(chǎn)指揮、行政業(yè)務(wù)通信及各種信息傳輸&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一電力線載波通信定義&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成高壓線變電站B阻波器阻波器CC/CVTCC/CVT結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器變電站A

傳輸數(shù)據(jù)、電話和保護(hù)信號(hào)電力線載波機(jī)電力線載波機(jī)高壓電力線、阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、載波機(jī)和高頻電纜組成&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一電力線載波通信電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成高壓線變電站B阻波器阻波器CC/C變電站綜合自動(dòng)化課件&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路二微波通信&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路二微波通信三光纖通信光纖通信是指采用光導(dǎo)纖維（即光纖）作為傳光媒介的通信方式。即在光通信中，傳輸媒介不是空氣，而是光導(dǎo)纖維。&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)(收發(fā))、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器以及光纜等組成。如圖所示

電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖

光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)(收發(fā))、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼專用纖芯通道保護(hù)屏保護(hù)屏光纖配線架2根尾纖1根（每根4芯）金屬鎧裝普通光纜經(jīng)過避雷線上OPGW通信機(jī)房光纜終端盒&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信專用纖芯通道保護(hù)屏保護(hù)屏光纖配線架2根尾纖1根（每根4芯）金

OPPC/光纖復(fù)合相線導(dǎo)線ADSS/全介質(zhì)自承式光纜OPGW/光纖復(fù)合架空地線電力特種光纜架掛位置示意圖OPGW位于電力桿塔頂部ADSS位于輸電線的下方&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信OPPC/光纖復(fù)合相線導(dǎo)線ADSS/全介質(zhì)自承式光纜O&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路四微波通信與衛(wèi)星通信&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路四微波通信與&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用

LAN技術(shù)，它結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)采取某些措施，完全可以滿足變電站綜合自動(dòng)化對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性的要求。目前應(yīng)用最廣泛的是以太網(wǎng)（IEEE802.3）。

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用 &3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型、星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)型&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用 總線主要特點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有（由單位構(gòu)建、管理與維護(hù)）；地理范圍和站點(diǎn)數(shù)均有限（室、樓、園區(qū)）.

功能特點(diǎn):局域網(wǎng)只包含OSI低兩層功能,（因此,計(jì)算機(jī)連網(wǎng)時(shí)必須配置TCP/IP

等高層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件）;

局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng),僅提供通信功能，提供各種通信設(shè)備（各種計(jì)算機(jī)、終端和外圍設(shè)備）的數(shù)據(jù)通信連接,實(shí)現(xiàn)資源共享；局域網(wǎng)采用基帶傳輸和寬帶傳輸,以Manchester編碼的數(shù)據(jù)幀傳送;

利用電話網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程頻帶傳輸，與因特網(wǎng)連接。性能特點(diǎn):覆蓋地理范圍小（需與公網(wǎng)互聯(lián)才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信）；傳輸速率高（通常為1Mbps～10Mbps）；誤碼率低，傳輸延時(shí)小，可靠性高。工作模式：有對(duì)等網(wǎng)模式和C/S、B/S模式。局域網(wǎng)的基本組成由構(gòu)成計(jì)算機(jī)之間通信的物理通道而構(gòu)成的硬件系統(tǒng)和控制、實(shí)現(xiàn)信息傳送及資源共享而配置的軟件系統(tǒng)構(gòu)成.&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

主要特點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有（由單位構(gòu)建、管理與維護(hù)）；地

NOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。目前常用有：Windiws2000Server，Linux

等，包括網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，子網(wǎng)協(xié)議和應(yīng)用協(xié)議。它將網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系起來，它除了常規(guī)操作系統(tǒng)的功能之外，還具有網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括：網(wǎng)絡(luò)通信功能，網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的資源管理功能和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。在安裝時(shí)按需要手工配置（包括融入其中的TCP/IP）。網(wǎng)絡(luò)軟件包括:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)通信軟件和網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(裝OS中);

網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控程序,網(wǎng)絡(luò)安全軟件,分布式數(shù)據(jù)庫(kù),管理信息系統(tǒng)，

Internet信息服務(wù),數(shù)字圖書館,遠(yuǎn)程教學(xué),遠(yuǎn)程醫(yī)療,視頻點(diǎn)播等.HUB/SwitchServer

網(wǎng)絡(luò)硬件包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)工作站,網(wǎng)絡(luò)接口卡,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,傳輸介質(zhì)及其連接部件和各種適配器等.。各設(shè)備簡(jiǎn)要說明見下頁。其物理連接構(gòu)成基本硬件系統(tǒng)(見右圖).

注意：所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都配置網(wǎng)卡;網(wǎng)卡種類選擇:取決于所使用的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),協(xié)議,傳輸介質(zhì)接口和計(jì)算機(jī)總線類型.&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

NOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。目前常用有：Windiws20網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

包括:集線器,中繼器,網(wǎng)撟,交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)備;,路由器,網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備.

集線器－－實(shí)為多端口中繼器,低端工作在物理層,將信號(hào)放大后向所有端口分發(fā)出去.集線器是一個(gè)共享設(shè)備,是服務(wù)器直接到桌面的最經(jīng)濟(jì)的方案.主要用于星型以太網(wǎng),但基于集線器的網(wǎng)絡(luò)仍然是共享型網(wǎng)絡(luò)

交換機(jī)－－此處系指第二層交換機(jī),即工作在數(shù)據(jù)鏈路層,實(shí)為多端口網(wǎng)橋,但它除了支持存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)模式外,還可根據(jù)數(shù)據(jù)幀首部中的MAC地址,查詢機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)表,自動(dòng)建立和斷開輸入端口與輸出端口之間的連接通道,將信息送到符合要求的下一個(gè)交換機(jī)的路徑上。路由器－－路由器是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,工作在網(wǎng)絡(luò)層,根據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的邏輯（IP）地址查詢機(jī)內(nèi)路由表,確定下一跳路由器的輸出端口,將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送到下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)直至目的網(wǎng)。&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

介質(zhì)訪問控制方法即共享信道占用的控制方法.局域網(wǎng)中有兩種典型的控制方法,即CSMA/CD協(xié)議和TokenRing協(xié)議.

CSMA/CD協(xié)議

CSMA/CD即具有沖突檢測(cè)(CD)功能的載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA)的介質(zhì)訪問控制方法,它是典型的隨機(jī)訪問爭(zhēng)用型技術(shù),廣播式發(fā)送。

一對(duì)一通信的實(shí)現(xiàn)：為共享總線網(wǎng)上每一臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)唯一地址，并在發(fā)送數(shù)據(jù)幀首部封裝一接收站地址。

多對(duì)多通信的協(xié)調(diào)：實(shí)質(zhì)上是共享總線的占用分配，防止信號(hào)“碰撞”。工作原理:（參見右圖）發(fā)送站發(fā)送數(shù)據(jù)幀前,先監(jiān)聽信道有無載波信號(hào);

信道忙,繼續(xù)監(jiān)聽,直至空閑再發(fā)送;

信道閑,開始發(fā)送數(shù)據(jù);同時(shí)檢測(cè)沖突;

發(fā)送中無沖突,則傳送數(shù)據(jù)直至完畢;

有沖突,二傳輸數(shù)據(jù)成碎片;發(fā)送停止,

改為發(fā)送阻塞信號(hào);按Backoff策略計(jì)算等待一個(gè)時(shí)隙,再檢測(cè)忙閑與沖突,直到無沖突,完成數(shù)據(jù)傳送.準(zhǔn)備發(fā)送站監(jiān)聽信道傳輸數(shù)據(jù)監(jiān)聽信道發(fā)送完畢按Backoff

策略等待發(fā)送JAM信號(hào)信道忙信道空閑無沖突檢測(cè)到?jīng)_突介質(zhì)訪問控制方法即共享信道占用的控制方法.局二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)間以及系統(tǒng)內(nèi)的各功能模塊間大多使用RS-422和RS-485通信接口，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)相互交換。RS-422和RS-455串口傳輸速率指標(biāo)在1000m內(nèi)傳輸速率可達(dá)100Kbit/s,短距離可達(dá)10Mbit/s,RS-422串口全雙工，RS-455串口為半雙工，媒介訪問方式為主從問答式，屬總線結(jié)構(gòu)。不足點(diǎn)：這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目都是有限的，，無法實(shí)現(xiàn)多主冗余，有瓶頸問題。此外還有信號(hào)反射、中間節(jié)點(diǎn)等問題。總線網(wǎng)將網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)連接在一起，可以方便的增減節(jié)點(diǎn)；具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和全網(wǎng)廣播傳送數(shù)據(jù)的功能；常用的有LonWorks網(wǎng)、CAN網(wǎng)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)均為中速網(wǎng)絡(luò)，500m時(shí)LonWorks網(wǎng)傳輸速率可達(dá)1Mbit/s,CAN網(wǎng)在小于40m時(shí)達(dá)1Mbit/s,CAN網(wǎng)在節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)時(shí)可自動(dòng)切除與總線的聯(lián)系，LonWorks網(wǎng)在監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)異常時(shí)可使該節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫網(wǎng)，媒介訪問方式：CAN網(wǎng)為問答式，LonWorks網(wǎng)為載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）方式，內(nèi)部通信遵循LonTalk協(xié)議。

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用 &3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

CAN網(wǎng)開銷小，一幀8位字節(jié)的傳輸格式使其服務(wù)受到一些限制，LonWorks網(wǎng)為無源網(wǎng)絡(luò)，脈沖變壓器隔離，具有強(qiáng)抗電磁干擾能力，重要信息有優(yōu)先級(jí)。因此，，LonWorks網(wǎng)絡(luò)可作為一般中型110Kv樞紐變電站的自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)方式，特別是用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來解決變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信問題已成為發(fā)展的趨勢(shì)。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中可依據(jù)變電站規(guī)模大小采用不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，靈活應(yīng)用CAN和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

由此可見，一個(gè)變電站的通信具有多個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段的總線類型、通信介質(zhì)、通信協(xié)議等可以是不同的。（但是這點(diǎn)又帶來很多問題，因此才有IEC61850的高調(diào)出現(xiàn)）。每個(gè)總線網(wǎng)段將所屬的智能測(cè)控設(shè)備連接成一個(gè)子系統(tǒng)。這個(gè)子系統(tǒng)的基本功能與操作是不依賴整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)而獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的信息共享與綜合控制也應(yīng)優(yōu)先考慮在子系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。對(duì)可靠性要求較高的子系統(tǒng)還可考慮雙網(wǎng)或多網(wǎng)冗余通信，以確保信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通

一變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約二站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約三電力系統(tǒng)電能計(jì)量傳輸規(guī)約

&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約

&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約

一變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約

我國(guó)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中較常用有三類：應(yīng)答式規(guī)約（SC1801、u4F和MODBUS等）循環(huán)式規(guī)約（CDT、DXF5和C01）對(duì)等式規(guī)約（DNP3.0）。１９９５年ＩＥＣ頒布了ＩＥＣ６０８７０－５－１０１傳輸標(biāo)準(zhǔn)，１９９７年我國(guó)電力部頒布了國(guó)際１０１規(guī)約的國(guó)內(nèi)版本ＤＬ／Ｔ６３４－１９９７，該規(guī)約為調(diào)度端和站端之間的信息傳輸制定了標(biāo)準(zhǔn)。

&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約

一變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的

二站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約ＩＥＣ在１９９７年頒布了ＩＥＣ６０８７０－５－１０３規(guī)約，我國(guó)在１９９９年頒布了１０３規(guī)約的國(guó)內(nèi)版本ＤＬ／Ｔ６６７－１９９９。１０３規(guī)約為繼電保護(hù)和間隔層（ＩＥＤ）設(shè)備與變電站設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信傳輸規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)。&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約

二站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約

6.1.4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約三電力系統(tǒng)電能計(jì)量傳輸規(guī)約

對(duì)于電能計(jì)量采集傳輸系統(tǒng)，IEC在1996年頒布的IEC60870-5-102標(biāo)準(zhǔn)，即我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T719-2000，是我們?cè)趯?shí)施變電站電能計(jì)量系統(tǒng)時(shí)需要遵守的。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為滿足網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信息，IECTC57在IEC60870-5-101基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定了IEC60870-5-104傳輸規(guī)約，采用了IEC60870-5-101的平衡傳輸模式，通過TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信息，它適用于PAD（分組裝和拆卸）的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

6.1.4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約三電力系統(tǒng)電能計(jì)量變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)及傳輸規(guī)約的選擇

不同類型的變電站對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)有不同的要求，在35KV的變電站可以采用RS-485或現(xiàn)場(chǎng)總線作為站內(nèi)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；在110KV變電站可以采用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)間隔層設(shè)備數(shù)據(jù)通信；在220~500KV的超高壓變電站，由于站內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)目多，應(yīng)考慮使用以太網(wǎng)或profibus網(wǎng)。目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的傳輸規(guī)約種類較多，各個(gè)公司的產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，系統(tǒng)互聯(lián)性和互操作較差，在變電站和控制中心之間應(yīng)使用101規(guī)約，在變電站內(nèi)應(yīng)使用103規(guī)約，電能計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)使用102規(guī)約。新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

IEC61850頒布實(shí)施之后，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)從過程層到控制中心將使用統(tǒng)一的通信協(xié)議。

&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)及傳輸規(guī)約的選擇&4變電站自動(dòng)化系變電站綜合自動(dòng)化變電站綜合自動(dòng)

變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)認(rèn)知

變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)認(rèn)知變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容二變電站遠(yuǎn)傳信息的內(nèi)容三綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能

&3變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用

二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一載波通信二微波通信三光纖通信&4變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳輸規(guī)約一變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約二站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約三電力系統(tǒng)電能計(jì)量傳輸規(guī)約變電站綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容

其傳輸內(nèi)容包括當(dāng)?shù)亻_關(guān)站的采集控制單元與變電站監(jiān)控管理層之間的通信，以及變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式一般有集中式和分層分布式兩種。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容其傳輸內(nèi)容包括當(dāng)一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容（1） 現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備和間隔層之間的信息傳輸現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的電壓、電流互感器采集的電壓值、電流值，采集設(shè)備的狀態(tài)信息和故障診斷信息。這些信息包括：斷路器、隔離開關(guān)位置、變壓器的分接頭位置、變壓器、互感器、避雷器的診斷信息以及斷路器的操作信息。（2） 間隔層的信息交換同一間隔層間的交換信息：測(cè)量數(shù)據(jù)；斷路器狀態(tài)；器件的運(yùn)行狀態(tài)；同步采樣信息等。不同間隔層間的交換數(shù)據(jù)：主、備繼電保護(hù)工作狀態(tài)、互鎖、相關(guān)保護(hù)動(dòng)作閉鎖、電壓無功綜合控制裝置等信息。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容（1） 現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備和間隔層之間的（3） 間隔層與變電站層的信息交換

1測(cè)量及狀態(tài)信息。正常及故障狀態(tài)下的測(cè)量值和計(jì)算值，斷路器、隔離開關(guān)、主變壓器分接開關(guān)位置、各間隔層運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作信息等。

2操作信息。斷路器和隔離開關(guān)的分、合閘命令，主變壓器分接頭位置的調(diào)節(jié)，自動(dòng)裝置的投入與退出等。

3參數(shù)信息。微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)化裝置的整定值。

此外，還有變電站層的不同設(shè)備之間的通信，要根據(jù)各設(shè)備的任務(wù)和功能的特點(diǎn)，傳輸所需的測(cè)量信息、狀態(tài)信息和操作命令等。

一變電站內(nèi)信息傳輸內(nèi)容&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

（3） 間隔層與變電站層的信息交換

一變電站二變電站遠(yuǎn)傳信息的內(nèi)容

變電站向調(diào)度中心傳送的信息（遙測(cè)、遙信），通常稱為“上行信息”；而由控制中心向變電站發(fā)送信息（遙控、遙調(diào)）稱為“下行信息”。把變電站和調(diào)度中心之間的信息傳送統(tǒng)稱為“遠(yuǎn)傳信息”，這些信息包括：

1遙測(cè)信息。變電站主變壓器負(fù)載（有功功率、無功功率和電流、輸電和配電線路的潮流（有功功率、無功功率）、用電量、母線的電壓和頻率、聯(lián)絡(luò)線的交換電量等。遙測(cè)信息具有周期性特性。

2遙信信息。變電站內(nèi)主要電氣設(shè)備的動(dòng)作和運(yùn)行狀態(tài)信息。還有遠(yuǎn)動(dòng)、通信設(shè)備運(yùn)行故障信號(hào)等。

3遙控信息。調(diào)度值班員遙控各級(jí)電壓回路的斷路器（隔離開關(guān)，自動(dòng)重合器）、投切補(bǔ)償電容和電抗器，投入或退出自動(dòng)裝置等的控制信息。該信息對(duì)可靠性要求較高，因此必須有應(yīng)答的特征。

4遙調(diào)信息。電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心發(fā)出的有載調(diào)壓變壓器分接頭位置調(diào)節(jié)、消弧線圈抽頭位置調(diào)節(jié)信息。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能三綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際就是由微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)、自動(dòng)裝置子系統(tǒng)及微機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)組成的。因此，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能可以從以下三個(gè)方面來了解：

1微機(jī)保護(hù)的通信功能微機(jī)保護(hù)的通信功能除了與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信外，還包括通過監(jiān)控系統(tǒng)與控制中心的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。

2自動(dòng)裝置的通信功能與信息內(nèi)容自動(dòng)裝置的通信包括：接地選線裝置、備用電源自投、電壓、無功自動(dòng)綜合控制與監(jiān)控系統(tǒng)的通信。具體分述：（1）小電流接地系統(tǒng)接地選線裝置的通信內(nèi)容。母線和接地線路，母線TV諧振信息接地時(shí)間，諧振時(shí)間，開口三角形電壓值等。&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

三綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能 &1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通（2）備用電源自投裝置的通信功能。與微機(jī)保護(hù)通信功能相類似。（3）電壓和無功調(diào)節(jié)控制通信功能。除具有與微機(jī)保護(hù)相類似的通信功能外，電壓和無功調(diào)節(jié)控制還必須具有接收調(diào)度控制命令的功能。

3微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信功能

(1)具有擴(kuò)展遠(yuǎn)動(dòng)RTU功能。無人值守變電站相對(duì)常規(guī)變電站主要擴(kuò)展了對(duì)保護(hù)系統(tǒng)及其他智能系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)功能。如：保護(hù)定值遠(yuǎn)方監(jiān)視、切換與修改、故障錄波、故障測(cè)距的遠(yuǎn)方傳送與控制等。（2）具有與系統(tǒng)通信的功能。變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與系統(tǒng)的通信具備兩條獨(dú)立的通信信道。一條是常規(guī)的電力線載波通道，另一條是數(shù)字微波通道或光纖通道（大部分是后者）。

&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

&1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及通信功能

1.

電力線載波通信主要傳送話音的模擬信息及遠(yuǎn)動(dòng)、線路保護(hù)、數(shù)據(jù)等模擬或數(shù)字信號(hào)。相關(guān)參數(shù)：遠(yuǎn)動(dòng)和數(shù)據(jù)的通信速率為300~1200bps。電力線載波主要是利用35~110kv輸電線，載波頻率一般為40~500k2.音頻電纜通信一般適合于與調(diào)度所或控制中心距離較近的無人值守變電站。主要用來傳送遠(yuǎn)動(dòng)和數(shù)據(jù)信息。3.數(shù)字微波通信傳輸可靠，通信容量大，抗干擾能力強(qiáng)，通信質(zhì)量高。相關(guān)參數(shù)：微波通信工作的頻率一般為0.3~300GHZ。

4.光纖通信以其優(yōu)越的性能，成為當(dāng)今通信發(fā)展的趨勢(shì)。已在變電站和電力其他通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路 &2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一電力線載波通信定義利用高壓輸電線作為傳輸通路的載波通信方式，用于電力系統(tǒng)的調(diào)度通信、遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)、生產(chǎn)指揮、行政業(yè)務(wù)通信及各種信息傳輸&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一電力線載波通信定義&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成高壓線變電站B阻波器阻波器CC/CVTCC/CVT結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器變電站A

傳輸數(shù)據(jù)、電話和保護(hù)信號(hào)電力線載波機(jī)電力線載波機(jī)高壓電力線、阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、載波機(jī)和高頻電纜組成&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路一電力線載波通信電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成高壓線變電站B阻波器阻波器CC/C變電站綜合自動(dòng)化課件&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路二微波通信&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路二微波通信三光纖通信光纖通信是指采用光導(dǎo)纖維（即光纖）作為傳光媒介的通信方式。即在光通信中，傳輸媒介不是空氣，而是光導(dǎo)纖維。&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)(收發(fā))、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器以及光纜等組成。如圖所示

電端機(jī)發(fā)送光發(fā)射機(jī)電端機(jī)接收光中繼器光接收機(jī)光纖光纖圖

光纖通信系統(tǒng)的組成原理框圖&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)(收發(fā))、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼專用纖芯通道保護(hù)屏保護(hù)屏光纖配線架2根尾纖1根（每根4芯）金屬鎧裝普通光纜經(jīng)過避雷線上OPGW通信機(jī)房光纜終端盒&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信專用纖芯通道保護(hù)屏保護(hù)屏光纖配線架2根尾纖1根（每根4芯）金

OPPC/光纖復(fù)合相線導(dǎo)線ADSS/全介質(zhì)自承式光纜OPGW/光纖復(fù)合架空地線電力特種光纜架掛位置示意圖OPGW位于電力桿塔頂部ADSS位于輸電線的下方&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路三光纖通信OPPC/光纖復(fù)合相線導(dǎo)線ADSS/全介質(zhì)自承式光纜O&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路四微波通信與衛(wèi)星通信&2變電站與（集控中心、調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸通信線路四微波通信與&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用

LAN技術(shù)，它結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)采取某些措施，完全可以滿足變電站綜合自動(dòng)化對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性的要求。目前應(yīng)用最廣泛的是以太網(wǎng)（IEEE802.3）。

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用 &3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型、星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)型&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

一局域網(wǎng)的應(yīng)用 總線主要特點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有（由單位構(gòu)建、管理與維護(hù)）；地理范圍和站點(diǎn)數(shù)均有限（室、樓、園區(qū)）.

功能特點(diǎn):局域網(wǎng)只包含OSI低兩層功能,（因此,計(jì)算機(jī)連網(wǎng)時(shí)必須配置TCP/IP

等高層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件）;

局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng),僅提供通信功能，提供各種通信設(shè)備（各種計(jì)算機(jī)、終端和外圍設(shè)備）的數(shù)據(jù)通信連接,實(shí)現(xiàn)資源共享；局域網(wǎng)采用基帶傳輸和寬帶傳輸,以Manchester編碼的數(shù)據(jù)幀傳送;

利用電話網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程頻帶傳輸，與因特網(wǎng)連接。性能特點(diǎn):覆蓋地理范圍小（需與公網(wǎng)互聯(lián)才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信）；傳輸速率高（通常為1Mbps～10Mbps）；誤碼率低，傳輸延時(shí)小，可靠性高。工作模式：有對(duì)等網(wǎng)模式和C/S、B/S模式。局域網(wǎng)的基本組成由構(gòu)成計(jì)算機(jī)之間通信的物理通道而構(gòu)成的硬件系統(tǒng)和控制、實(shí)現(xiàn)信息傳送及資源共享而配置的軟件系統(tǒng)構(gòu)成.&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

主要特點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有（由單位構(gòu)建、管理與維護(hù)）；地

NOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。目前常用有：Windiws2000Server，Linux

等，包括網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，子網(wǎng)協(xié)議和應(yīng)用協(xié)議。它將網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系起來，它除了常規(guī)操作系統(tǒng)的功能之外，還具有網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括：網(wǎng)絡(luò)通信功能，網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的資源管理功能和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。在安裝時(shí)按需要手工配置（包括融入其中的TCP/IP）。網(wǎng)絡(luò)軟件包括:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)通信軟件和網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(裝OS中);

網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控程序,網(wǎng)絡(luò)安全軟件,分布式數(shù)據(jù)庫(kù),管理信息系統(tǒng)，

Internet信息服務(wù),數(shù)字圖書館,遠(yuǎn)程教學(xué),遠(yuǎn)程醫(yī)療,視頻點(diǎn)播等.HUB/SwitchServer

網(wǎng)絡(luò)硬件包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)工作站,網(wǎng)絡(luò)接口卡,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,傳輸介質(zhì)及其連接部件和各種適配器等.。各設(shè)備簡(jiǎn)要說明見下頁。其物理連接構(gòu)成基本硬件系統(tǒng)(見右圖).

注意：所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都配置網(wǎng)卡;網(wǎng)卡種類選擇:取決于所使用的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),協(xié)議,傳輸介質(zhì)接口和計(jì)算機(jī)總線類型.&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

NOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。目前常用有：Windiws20網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

包括:集線器,中繼器,網(wǎng)撟,交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)備;,路由器,網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備.

集線器－－實(shí)為多端口中繼器,低端工作在物理層,將信號(hào)放大后向所有端口分發(fā)出去.集線器是一個(gè)共享設(shè)備,是服務(wù)器直接到桌面的最經(jīng)濟(jì)的方案.主要用于星型以太網(wǎng),但基于集線器的網(wǎng)絡(luò)仍然是共享型網(wǎng)絡(luò)

交換機(jī)－－此處系指第二層交換機(jī),即工作在數(shù)據(jù)鏈路層,實(shí)為多端口網(wǎng)橋,但它除了支持存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)模式外,還可根據(jù)數(shù)據(jù)幀首部中的MAC地址,查詢機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)表,自動(dòng)建立和斷開輸入端口與輸出端口之間的連接通道,將信息送到符合要求的下一個(gè)交換機(jī)的路徑上。路由器－－路由器是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,工作在網(wǎng)絡(luò)層,根據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的邏輯（IP）地址查詢機(jī)內(nèi)路由表,確定下一跳路由器的輸出端口,將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送到下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)直至目的網(wǎng)。&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

介質(zhì)訪問控制方法即共享信道占用的控制方法.局域網(wǎng)中有兩種典型的控制方法,即CSMA/CD協(xié)議和TokenRing協(xié)議.

CSMA/CD協(xié)議

CSMA/CD即具有沖突檢測(cè)(CD)功能的載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA)的介質(zhì)訪問控制方法,它是典型的隨機(jī)訪問爭(zhēng)用型技術(shù),廣播式發(fā)送。

一對(duì)一通信的實(shí)現(xiàn)：為共享總線網(wǎng)上每一臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)唯一地址，并在發(fā)送數(shù)據(jù)幀首部封裝一接收站地址。

多對(duì)多通信的協(xié)調(diào)：實(shí)質(zhì)上是共享總線的占用分配，防止信號(hào)“碰撞”。工作原理:（參見右圖）發(fā)送站發(fā)送數(shù)據(jù)幀前,先監(jiān)聽信道有無載波信號(hào);

信道忙,繼續(xù)監(jiān)聽,直至空閑再發(fā)送;

信道閑,開始發(fā)送數(shù)據(jù);同時(shí)檢測(cè)沖突;

發(fā)送中無沖突,則傳送數(shù)據(jù)直至完畢;

有沖突,二傳輸數(shù)據(jù)成碎片;發(fā)送停止,

改為發(fā)送阻塞信號(hào);按Backoff策略計(jì)算等待一個(gè)時(shí)隙,再檢測(cè)忙閑與沖突,直到無沖突,完成數(shù)據(jù)傳送.準(zhǔn)備發(fā)送站監(jiān)聽信道傳輸數(shù)據(jù)監(jiān)聽信道發(fā)送完畢按Backoff

策略等待發(fā)送JAM信號(hào)信道忙信道空閑無沖突檢測(cè)到?jīng)_突介質(zhì)訪問控制方法即共享信道占用的控制方法.局二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)間以及系統(tǒng)內(nèi)的各功能模塊間大多使用RS-422和RS-485通信接口，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)相互交換。RS-422和RS-455串口傳輸速率指標(biāo)在1000m內(nèi)傳輸速率可達(dá)100Kbit/s,短距離可達(dá)10Mbit/s,RS-422串口全雙工，RS-455串口為半雙工，媒介訪問方式為主從問答式，屬總線結(jié)構(gòu)。不足點(diǎn)：這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目都是有限的，，無法實(shí)現(xiàn)多主冗余，有瓶頸問題。此外還有信號(hào)反射、中間節(jié)點(diǎn)等問題?？偩€網(wǎng)將網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)連接在一起，可以方便的增減節(jié)點(diǎn)；具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和全網(wǎng)廣播傳送數(shù)據(jù)的功能；常用的有LonWorks網(wǎng)、CAN網(wǎng)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)均為中速網(wǎng)絡(luò)，500m時(shí)LonWorks網(wǎng)傳輸速率可達(dá)1Mbit/s,CAN網(wǎng)在小于40m時(shí)達(dá)1Mbit/s,CAN網(wǎng)在節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)時(shí)可自動(dòng)切除與總線的聯(lián)系，LonWorks網(wǎng)在監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)異常時(shí)可使該節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫網(wǎng)，媒介訪問方式：CAN網(wǎng)為問答式，LonWorks網(wǎng)為載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）方式，內(nèi)部通信遵循LonTalk協(xié)議。

&3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

二現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用 &3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)

CAN網(wǎng)開銷小，一幀8