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1、現(xiàn)場總線與電力系統(tǒng)通信佟為明 (哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動化學(xué)院,黑龍江 哈爾濱,)摘 要: 現(xiàn)場總線和電力系統(tǒng)通信協(xié)議分別是工業(yè)自動化領(lǐng)域和電力系統(tǒng)的研究熱點(diǎn),二者既有聯(lián)系又有區(qū)別。首先單獨(dú)介紹了現(xiàn)場總線的概念、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)、國際標(biāo)準(zhǔn)與中國標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用領(lǐng)域,列舉了9種電力系統(tǒng)通信協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)分析了與通信技術(shù)密切相關(guān)且在電力系統(tǒng)中影響較大的遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5配套標(biāo)準(zhǔn)及變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850;然后給出了現(xiàn)場總線在電力系統(tǒng)通信中的一些應(yīng)用情況;最后對現(xiàn)場總線與電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了初步比較,提出了現(xiàn)場總線與電力系統(tǒng)通信的一些共同發(fā)展趨勢

2、。關(guān)鍵詞:現(xiàn)場總線 電力系統(tǒng) 通信協(xié)議 IEC 60870-5 IEC 618501 現(xiàn)場總線及其特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)國際電工委員會IEC61158對現(xiàn)場總線(fieldbus)的定義是:安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場總線。第2版(Ed2.0)IEC61158-2用于工業(yè)控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)第2部分:物理層規(guī)范(Physical Layer Specification)與服務(wù)定義(Server definition)又進(jìn)一步指出:現(xiàn)場總線是一種用于底層工業(yè)控制和測量設(shè)備,如變送器(transducers)、執(zhí)行器(actuator

3、s)和本地控制器(local controllers)之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線1?,F(xiàn)場總線(系統(tǒng))在本質(zhì)上具有以下技術(shù)特點(diǎn):(1)現(xiàn)場總線是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)(2)現(xiàn)場總線是數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)(3)現(xiàn)場總線是開放互連網(wǎng)絡(luò)(4)現(xiàn)場總線是現(xiàn)場設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)(5)現(xiàn)場總線是結(jié)構(gòu)與功能高度分散的系統(tǒng)(6)現(xiàn)場設(shè)備的互操作性與互換性現(xiàn)場總線所具有的數(shù)字化、開放性、分散性、互操作性與互換性及對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等特點(diǎn)決定和派生了其一系列優(yōu)點(diǎn):(1) 導(dǎo)線和連接附件大量減少(2) 儀表和輸入輸出轉(zhuǎn)換器(卡件)大量減少(3) 設(shè)計、安裝和調(diào)試費(fèi)用大大降低(4) 維護(hù)開銷大幅度下降(5) 系統(tǒng)可靠性提高(6)

4、系統(tǒng)測量與控制精度提高(7) 系統(tǒng)具有優(yōu)異的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能(8) 系統(tǒng)具有強(qiáng)大的(遠(yuǎn)程)故障診斷功能(9) 設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和系統(tǒng)集成方便自由(10) 現(xiàn)場設(shè)備更換和系統(tǒng)擴(kuò)展更為方便(11) 為企業(yè)信息系統(tǒng)的構(gòu)建創(chuàng)造了重要條件2 現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用世界上已有現(xiàn)場總線100多種,其中宣稱為開放型總線的有40多種2,主流的成為國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線有十幾種3。2.1 現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)(1)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158IEC61158是測量與控制用數(shù)字式數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場總線,有三個版本,第1版和第2版包括8種現(xiàn)場總線:FF H1、ControlNetTM、ProfibusTM 、P-Net、F

5、F HSE、SwiftNetTM、WorldFIP、Interbus,第3版又增加了兩種現(xiàn)場總線:Ethernet/IPTM、PROFInetTM。(2)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62026IEC62026是用于低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 控制器-設(shè)備接口的現(xiàn)場總線,即設(shè)備層現(xiàn)場總線,包括4種現(xiàn)場總線 :AS-i、DeviceNet、SDS、Seriplex。(3)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898和ISO11519ISO11898是道路交通工具數(shù)字信息交換用于高速通信的控制器局域網(wǎng)(CAN),通信速率為125kbit/s1Mbit/s。ISO11519是道路交通工具低速串行數(shù)據(jù)通信:低速控制器局域網(wǎng)(CAN)和交通工

6、具局域網(wǎng)(VAN),通信速率不大于125kbit/s。2.2 現(xiàn)場總線中國標(biāo)準(zhǔn)我國有關(guān)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化工作的基本方針是等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn),因此相應(yīng)于IEC62026和IEC61158開展了中國現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的研究工作,現(xiàn)已取得了一定成果。與IEC62026相應(yīng)的現(xiàn)場總線中國標(biāo)準(zhǔn)AS-i DeviceNetIEC61158包含的現(xiàn)場總線尚未成為中國標(biāo)準(zhǔn),只是Profibus中文版作為中國機(jī)械工業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2.3 現(xiàn)場總線應(yīng)用現(xiàn)場總線可廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)(焊接工程、生產(chǎn)輸送線、制動器組裝線、整車組裝、沖壓輸送、車體輸送、車窗玻璃加工、注塑機(jī)、發(fā)動機(jī)加工和組裝、涂裝線、鑄造工程、軸組裝線、變速器加工和組

7、裝、門框制造、點(diǎn)火線圈裝配、檢測裝置、碼堆機(jī))、半導(dǎo)體芯片制造和半導(dǎo)體產(chǎn)品制造(磁盤制造、噴鍍裝置、印刷板生產(chǎn)、電池檢查、刻蝕、洗凈裝置、電鍍工藝、鑄模工序、電容制造線、護(hù)罩、搬送、壓焊、曝光)、食品飲料(啤酒釀造、啤酒罐裝、啤酒罐排列、啤酒發(fā)酵和儲藏、咖啡生產(chǎn)、豆芽生產(chǎn)和培育)、物流業(yè)/搬運(yùn)業(yè)(傳輸線、顯像管制造線、機(jī)械輸送、機(jī)場行李輸送系統(tǒng)、物流倉庫系統(tǒng)、電梯)、電力系統(tǒng)(繼電保護(hù)、電力監(jiān)控)、包裝、石油、化工、鋼鐵、水處理、樓宇自動化、機(jī)器人、制藥、冶金、造紙等領(lǐng)域。圖1為一種用于工業(yè)控制的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其設(shè)備(Device)層、控制(Control)層、信息(Information)層

8、三層網(wǎng)絡(luò)分別為DeviceNet、ControlNet和EtherNet。3 電力系統(tǒng)通信協(xié)議國際上,電力系統(tǒng)通信協(xié)議主要是由IEC TC57制定的 4。3.1 遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5(IEC 60870 Telecontrol equipment and systems Part 5:Transmission protocols)國際上,遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5系列的工作組為IEC TC57 的遠(yuǎn)動通信協(xié)議工作組WG3。IEC 60870-5系列的IEC 60870-5-1、60870-5-2 、60870-5-3、 60870-5-

9、4、 60870-5-5等5個基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和IEC 60870-5-101、60870-5-102 、60870-5-103、 60870-5-104等4個配套標(biāo)準(zhǔn)已制定完畢;對IEC 60870-5系列標(biāo)準(zhǔn)的符合性測試指南IEC 60870-5-6已于2005年底成為FDIS(Final Draft of International Standard)文件,正在陸續(xù)推出IEC 60870-5-601、60870-5-602 、60870-5-603、 60870-5-604,分別對IEC 60870-5-101、60870-5-102 、60870-5-103、 60870-5-104規(guī)定檢測程

10、序。WG3于2005年已提出了2個新InternetPhotoelectricSensor EtherNet ControlNetTM DeviceNetTMInformationDevice ControlComputer 2 Computer 1Controller4Controller3Controller1Controller2Bar Code ReaderSmart Speed ControllerHMIOperatorInterfaceI/OI/ORemote AccessRouter DeviceDisplay Station圖1 羅克韋爾推出的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)工作項目的

11、計劃:解決變電站之間用IEC 60870通信、控制中心與變電站之間用IEC 60870通信的問題。WG3還計劃在組內(nèi)成立一個安全小組,以配合數(shù)據(jù)和通信安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 62351的相關(guān)工作。在IEC 62351-3和62351-5完成后,再對IEC 60870-5-104第2版以附錄形式增加安全方面的內(nèi)容。在國內(nèi), IEC 60870-5的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和IEC 60870-5的配套標(biāo)準(zhǔn)已由SAC/TC 82的變電站工作組全部轉(zhuǎn)化為我國的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ,共有12個國標(biāo)和8個行標(biāo)。其中,IEC60870-5-101、IEC60870-5-104的對應(yīng)行標(biāo)被廣泛采用。工作組計劃依據(jù)IEC 60870

12、-5-6制定新行標(biāo),原DL/Z 634.56與新版的IEC標(biāo)準(zhǔn)有很大差別,在新的行標(biāo)推出之后將予以廢除。3.2 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850 (IEC 61850 Communication networks and systems in subsdation)國際上,變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850系列的工作組為IEC TC57的電力系統(tǒng)IED通信及其數(shù)學(xué)模型工作組WG10。WG10是由曾經(jīng)為變電站自動化標(biāo)準(zhǔn)工作的3個工作組IEC TC57 WG10、WG11、WG12合并而成的一個工作組。IEC 61850系列有14個標(biāo)準(zhǔn),包括IEC 61850-1、 61

13、850-2、61850-3、61850-4、 61850-5 、 61850-6、61850-7-1、61850-7-2、61850-7-3、61850-7-4、61850-8-1、61850-9-1、 61850-9-2、61850-105,其第1版已于2005年全部完成。WG10現(xiàn)已開始分步實施制定IEC 61850的第2版標(biāo)準(zhǔn),將擴(kuò)充IEC61850對電能質(zhì)量測量的對象模型和變電站外部接口標(biāo)準(zhǔn)。WG10建立了專門的網(wǎng)站。國內(nèi)SAC/TC 82的變電站工作組當(dāng)前主要是在制定IEC 61850系列的14個標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)完成了10個行標(biāo),尚有4個標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計在2006年完成。工作組還將密切跟蹤IEC

14、61850第2版的修訂進(jìn)展。3.3 能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61970 (IEC 61970 Energy management system application program interface, EMS-API)國際上,能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61970系列的工作組為IEC TC57 的能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口工作組WG13。目前, IEC 61970-1指南和一般需求(Guidelines and General Requirement)、61970-2術(shù)語(Glossary)、61970-301公共信息模型(CIM)基礎(chǔ)(Common Inform

15、ation Model(CIM) Base)、61970-401組件接口規(guī)范(CIS)框架(Component Interface Specification(CIS) Framework)等4個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出版;IEC 61970-302電量計劃、預(yù)訂和交易、61970-402公共服務(wù)、61970-403一般數(shù)據(jù)的訪問、61970-404高速數(shù)據(jù)的訪問、61970-405一般事件和訂閱、61970-407歷史數(shù)據(jù)的訪問、61970-552-4(503)CIM XML模型交換格式等7個標(biāo)準(zhǔn)都在CD(Committee Draft)狀態(tài);IEC 61970-501 CIM程序引用和模型數(shù)據(jù)交換規(guī)范在

16、FDIS狀態(tài);IEC 61970-450 CIS信息交換模型指南、61970-451 SCADA的CIS、61970-452 CIM模型交換規(guī)范、61970-453圖形交換等5個標(biāo)準(zhǔn)正在起草中;IEC 61970-503-5通用數(shù)據(jù)訪問的CORBA映射、61970-503-7通用數(shù)據(jù)訪問的C語言映射等2個標(biāo)準(zhǔn)還未啟動。鑒于信息模型的不斷擴(kuò)充,2005年底發(fā)布了CIM的新版文件。另外,在CIM的下一版中將采用國際單位。IEC 61970中最重要的概念就是CIM。有關(guān)CIM的信息可訪問。在國內(nèi), 負(fù)責(zé)與IEC TC57 WG13的IEC 61970系列標(biāo)準(zhǔn)

17、對口工作的是SAC/TC 82的能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口工作組。該工作組最近加快了進(jìn)度,5個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出版,2個在投票中,6個已有CD文件。以該工作組為核心的主要國內(nèi)廠家已經(jīng)對IEC61970做了5次互操作試驗,取得了很大的成績。3.4電力事業(yè)應(yīng)用集成配電管理系統(tǒng)接口國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61968 (IEC 61968 Application integration at electric utilities System interfaces for distribution management)國際上,電力事業(yè)應(yīng)用集成配電管理系統(tǒng)接口國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61968系列的工作組為IEC TC57 的

18、配電管理的系統(tǒng)接口工作組WG14。IEC 61968共有13個標(biāo)準(zhǔn)。目前,IEC 61968-1接口體系結(jié)構(gòu)和一般需求(Interface architecture and general requirements )、61968-2術(shù)語、61968-3網(wǎng)絡(luò)操作接口(Interface for network operations) 等3個標(biāo)準(zhǔn)已由IEC出版;IEC 61968-4記錄和資產(chǎn)管理接口標(biāo)準(zhǔn)(Interface Standard for Record and Asset Management) 已有CD文件;IEC 61968-9表記讀數(shù)和控制接口、61968-13公共配電系統(tǒng)模型

19、交換等2個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)啟動;IEC 61968-5運(yùn)行計劃編制和優(yōu)化、61968-6維護(hù)和建設(shè)、61968-7網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充計劃、61968-8用戶支持、61968-11 DSM的CIM、61968-12用戶案例技術(shù)報告等6個標(biāo)準(zhǔn)還未啟動。IEC 61968的關(guān)鍵之一是采用公共語言即TC57的CIM來實現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用集成的信息交換。在國內(nèi),IEC 61968系列標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤和轉(zhuǎn)化工作由SAC/TC 82的配網(wǎng)工作組負(fù)責(zé)。IEC 61968的13個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有3個正式出版物,3個在CD狀態(tài),其余的還未啟動。工作組力爭在2006年轉(zhuǎn)化3個標(biāo)準(zhǔn)。3.5 數(shù)據(jù)和通信安全國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62351(IEC 62351 D

20、ata and communication security)國際上,數(shù)據(jù)和通信安全國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62351系列的工作組為IEC TC57的 數(shù)據(jù)和通信安全工作組WG15。IEC 62351系列標(biāo)準(zhǔn)包括IEC 60870-5系列、IEC 60870-6系列、IEC 61850系列、IEC 61970系列和IEC 61968系列在通信安全方面的標(biāo)準(zhǔn)。目前,IEC 62351-1導(dǎo)則、IEC 62351-2術(shù)語、IEC 62351-3含TCP/IP協(xié)議的安全、IEC 62351-4含MMS協(xié)議的安全、IEC 62351-5對IEC 60870-5及派生標(biāo)準(zhǔn)的安全、IEC 62351-6對IEC

21、61850協(xié)議的安全等6個標(biāo)準(zhǔn)已有了CD文件;IEC 62351-7網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)、62351-8電力工業(yè)運(yùn)行環(huán)境下全面的安全過程開發(fā)建議等2個標(biāo)準(zhǔn)也已正式啟動。在國內(nèi),鑒于IEC 62351系列標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展較快,SAC/TC 82的通信工作組下一步的工作重點(diǎn)將轉(zhuǎn)移到IEC 62351上來,目前正在對其進(jìn)行跟蹤。3.6 解除管制的電力市場通信框架國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62325(IEC 62325 Framework for deregulated electricity market communications)國際上,解除管制的電力市場通信框架國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62325系列的工作組為IEC TC

22、57的電力市場的通信工作組WG16。IEC 62325-101導(dǎo)則和需求、62325-102電力市場模型的例子、62325-501采用ebXML的導(dǎo)則、62325-502 ebXML協(xié)議等4個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出版。IEC 62325系列標(biāo)準(zhǔn)遵循CIM概念,借助于IEC 61970、IEC 61850擴(kuò)充了電力市場方面需要的CIM,同時開發(fā)了獨(dú)立的平臺服務(wù)模型和基于Web服務(wù)的特殊平臺模型。在國內(nèi),IEC 62325系列標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤和轉(zhuǎn)化工作由SAC/TC 82的電力市場工作組負(fù)責(zé)。該組是2005年正式成立的。目前,該組已安排了IEC 62325已經(jīng)出版的4個標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化計劃。3.7 分布能源通信國際標(biāo)準(zhǔn)I

23、EC 62350國際上,分布能源通信國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62350的工作組為IEC TC57在2004年成立的一個新的負(fù)責(zé)分布能源通信系列標(biāo)準(zhǔn)制定工作的WG17。分布能源對象目前是指燃料電池、柴油發(fā)電機(jī)、太陽能、組合的熱能和電能。IEC 62350標(biāo)準(zhǔn)是由WG17于2005年起草的,目前在CD狀態(tài)。在國內(nèi),對IEC 62350的跟蹤將由SAC/TC 82的變電站工作組啟動,在條件成熟后完成對分布能源通信的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。3.8 水電廠監(jiān)控通信國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62344國際上,水電廠監(jiān)控通信國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62344的工作組為IEC TC57在2004年成立的一個新的負(fù)責(zé)水電廠監(jiān)控的通信系列標(biāo)準(zhǔn)制定工

24、作的WG18。IEC 62344是在IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的,其中包括對IEC 61850-7-3、61850-7-4、61850-6的增加和修改。IEC 62344目前處于CD狀態(tài)。在國內(nèi),對IEC 62344的跟蹤也將由SAC/TC 82的變電站工作組啟動,在條件成熟后完成對水電廠監(jiān)控通信的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。3.9 采用配電線路載波系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61334(IEC 61334 Distribution automation using distribution line carrier systems) 國際上,采用配電線路載波系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化國際標(biāo)準(zhǔn)IE

25、C 61334系列的工作組為IEC TC57的WG9。現(xiàn)在,IEC 61334系列的20個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成。在國內(nèi),IEC 61334的跟蹤和轉(zhuǎn)化工作由SAC/TC 82的配網(wǎng)工作組負(fù)責(zé)。經(jīng)過幾年的努力,IEC 61334系列的20個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)轉(zhuǎn)化了16個,還有4個也將盡快轉(zhuǎn)化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3.10 其它電力系統(tǒng)通信規(guī)約/協(xié)議其它電力系統(tǒng)通信規(guī)約/協(xié)議有DNP3.0(Distributed Network Protocol)、CDT、SC-1801、4F、N4F、WISP+、12033、RP570,等等。4 典型電力系統(tǒng)通信協(xié)議分析這里主要分析與通信技術(shù)密切相關(guān)且在電力系統(tǒng)中影響較大的IEC 6087

26、0-5配套標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5-101、60870-5-102 、60870-5-103、 60870-5-104和IEC 61850。4.1 IEC 60870-5配套標(biāo)準(zhǔn)4.1.1 IEC 60870-5基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5通信協(xié)議主要分為兩層:鏈路層和應(yīng)用層。應(yīng)用層直接映射到鏈路層(網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層都為空層)。鏈路層由IEC60870-5-1和IEC 60870-5-2描述;應(yīng)用層基礎(chǔ)部分由IEC 60870-5-3、IEC 60870-5-4、IEC 60870-5-5描述。其應(yīng)用層采用無連接方式,根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域定義了一系列“配套標(biāo)準(zhǔn)”。IEC 60870-

27、5基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5-1、60870-5-2 、60870-5-3、 60870-5-4、 60870-5-5分別為遠(yuǎn)動設(shè)備與系統(tǒng)傳輸協(xié)議的傳輸幀格式(Transmission frame formats)、鏈路傳輸規(guī)則(Link transmission procedures)、應(yīng)用數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)(General structure of application data)、應(yīng)用信息元素定義和編碼(Definition and coding of application information elements)、基本應(yīng)用功能(Basic application function

28、s)。IEC60870-5系列標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了各種網(wǎng)絡(luò)配置(點(diǎn)對點(diǎn)、多個點(diǎn)對點(diǎn)、多點(diǎn)共線、多點(diǎn)環(huán)型、多點(diǎn)星形)、各種傳輸模式(平衡式、非平衡式)、電力系統(tǒng)所需要的應(yīng)用功能和應(yīng)用信息,是一個完整的集,與其配套標(biāo)準(zhǔn)及IEC 61334一起,既可用于變電站和控制中心之間交換信息,也可用于變電站和配電控制中心之間交換信息、各類配電遠(yuǎn)方終端和變電站控制端之間交換信息,可適應(yīng)電力自動化系統(tǒng)中各種調(diào)制方式、各種網(wǎng)絡(luò)配置和各種傳輸模式的需要。4.1.2 IEC 60870-5配套標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5配套標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5-101、60870-5-102 、60870-5-103、 60870-5-10

29、4分別為:遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)傳輸協(xié)議的基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)(Companion standard for basic telecontrol tasks)、電力系統(tǒng)中電能計量傳輸配套標(biāo)準(zhǔn) (Companion standard for the transmission of integrated totals in electric power systems)、保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn) (Companion standard for the informative interface of protection equipment )、采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸文件集的IEC 60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問(

30、Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles)。(1)IEC 60870-5-101IEC 60870-5-101(我國對應(yīng)的行標(biāo)是DL/T634-1997和DL/T634.5101-2002)為兩個具有永久連接電路的主站與子站間傳輸基本遠(yuǎn)動信息提供了一套通信協(xié)議集6,針對IEC60870-5 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中的FT1.2 異步字節(jié)傳輸(Asynchronous byte transmission)的幀格式,對物理層、鏈路層、應(yīng)用層、用戶進(jìn)程作了大量具體的規(guī)定和定義。IEC 60870-5-101 所定義的基

31、本應(yīng)用功能允許在其定義的范圍內(nèi)根據(jù)具體情況和要求作適當(dāng)選擇。為了使兼容遠(yuǎn)動設(shè)備之間能進(jìn)行互換,IEC 60870-5-101 還對類型標(biāo)識和傳送原因等規(guī)定了嚴(yán)格的定義,也允許在其定義之外由制造廠和用戶另行定義,但對其嚴(yán)格定義的內(nèi)容,兼容遠(yuǎn)動設(shè)備不得違反。IEC 60870-5-101遵從IEC 60870-5標(biāo)準(zhǔn)系列的串行物理層定義,對物理層的規(guī)定選自ISO和ITU-T標(biāo)準(zhǔn),能支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括點(diǎn)對點(diǎn)、多點(diǎn)共線等。電氣特性方面,對于非平衡交換電路采用V.24/ V.28,而平衡交換電路則采用X.24/X.277。IEC 60870-5-101采用的鏈路傳輸規(guī)則是由啟動站向從站觸發(fā)一次傳

32、輸服務(wù),或者成功完成,或者報告產(chǎn)生差錯,之后才能開始下一輪的傳輸服務(wù),即所謂的窗口尺寸為1,鏈路服務(wù)級別為三級:發(fā)送/無應(yīng)答、發(fā)送/證實、請求/響應(yīng)。IEC 60870-5-101使用FT1.2異步字節(jié)幀傳輸格式,有變幀長幀、固定幀長幀和單字節(jié)幀3種幀格式,校驗采用8位算術(shù)和校驗碼,啟動字符隨幀格式不同而不同,且有結(jié)束字符。(2)IEC 60870-5-102IEC 60870-5-102(我國對應(yīng)的行標(biāo)是DL/T719-2000)采用IEC 60870-5-2 第5部分所定義的非平衡傳輸規(guī)則,即傳輸過程的啟動僅限于某一固定點(diǎn),其主站端為啟動端,而電能計量數(shù)據(jù)終端設(shè)備位于計數(shù)站,始終為從站,主

33、站對各終端采用主從問答方式進(jìn)行通信。IEC 60870-5-102數(shù)據(jù)傳輸采用的幀格式亦為FT1.2異步字節(jié)幀傳輸格式,有可變幀長幀和固定幀長幀2種幀格式??勺儙L格式用于主站向子站傳輸數(shù)據(jù),或子站向主站傳輸數(shù)據(jù)。固定幀長格式用于主站向子站詢問數(shù)據(jù)報文,或子站向主站回答的確認(rèn)報文。(3)IEC 60870-5-103IEC 60870-5-103(我國對應(yīng)的行標(biāo)是DL/T667-1999)亦采用FT1.2異步字節(jié)傳輸?shù)膸袷剑瑢ξ锢韺印㈡溌穼印?yīng)用層、用戶進(jìn)程作了大量的具體的規(guī)定和定義,詳細(xì)說明了繼電保護(hù)設(shè)備的信息接口。IEC 60870-5-103的宗旨是在變電站或廠站中不同繼電保護(hù)設(shè)備(或

34、間隔單元)和控制系統(tǒng)之間達(dá)到互相交換信息的目的。IEC 60870-5-103描述了兩種信息交換方法:一種方法是基于嚴(yán)格規(guī)定的應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ASDUs)和標(biāo)準(zhǔn)化報文的傳輸應(yīng)用過程、方法;另一種方法是使用通用分類服務(wù)可以傳輸幾乎所有可能信息的方法。使用已定義的兼容范圍的ASDU和應(yīng)用過程是強(qiáng)制性的。對于所要求傳輸?shù)睦^電保護(hù)信息,如果兼容范圍還不能完全滿足要求,可采用通用分類服務(wù)來實現(xiàn)。對于物理層,IEC 60870-5-103規(guī)定在繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)和控制系統(tǒng)之間采用既可以是光纖系統(tǒng)或者也可以是基于銅線的傳輸系統(tǒng)。如果采用光纖傳輸系統(tǒng),在繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)上兼容接口必須是光纖

35、連接器,在監(jiān)視方向上和控制方向上需要采用兩條光纖電纜;如果采用基于銅線的傳輸系統(tǒng),則傳輸系統(tǒng)應(yīng)符合EIA RS-485標(biāo)準(zhǔn)。IEC 60870-5-103鏈路層采用IEC 60870-5-1:傳輸幀格式和IEC 60870-5-2:鏈路傳輸規(guī)則。IEC 60870-5-2提供了采用一個控制域和一個任選的地址域的鏈路傳輸規(guī)則的選集,在站之間的鏈路可以按非平衡式或者平衡式傳輸模式工作。對于這兩種工作模式在控制域有相應(yīng)的功能碼。若是從一個控制系統(tǒng)到幾個繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)之間的鏈路共用一條公共的物理通道,那么這些鏈路必須工作在非平衡式,以避免多個繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)試圖在同一時刻在通道上

36、進(jìn)行傳輸?shù)目赡苄?。不同的繼電保護(hù)設(shè)備(或間隔單元)在通道上容許傳輸?shù)捻樞蛉Q于控制系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議。(4)IEC 60870-5-104在某些應(yīng)用中,可能需要在通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)動站之間傳輸相同類型的信息,這個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上含有中繼站,可以存儲與轉(zhuǎn)發(fā)信息,并在遠(yuǎn)動站之間提供虛電路。IEC 60870-5-104(我國對應(yīng)的行標(biāo)是DL/T634.5104-2002)協(xié)議就是IEC為了滿足IEC 60870-5-101遠(yuǎn)動通信協(xié)議用以太網(wǎng)和TCP/IP實現(xiàn)而制定的。IEC 60870-5-104協(xié)議在其第1節(jié)“范圍與目的”中指出:本標(biāo)準(zhǔn)適用于具有串行位數(shù)據(jù)編碼傳輸?shù)倪h(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng),用以對地理廣域過程

37、的監(jiān)視和控制。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將IEC 60870-5-101的應(yīng)用層與TCP/IP提供的傳輸功能相組合。在TCP/IP框架內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)類型都可使用,包括X.25、FR(FrameRelay)、ATM(Asynchronous Transfer Mode)和ISDN(Integrated Service Data Network)。根據(jù)相同的定義,其它IEC 60870-5配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的ASDUs都能與TCP/IP組合,不過這些在本標(biāo)準(zhǔn)中沒有進(jìn)一步描述7。IEC 60870-5-104采用IEC 60870-5-101的平衡傳輸模式。IEC 60870-5-104協(xié)議的結(jié)構(gòu)如圖2所示,圖3為IEC 6

38、0870-5-104推薦使用的TCP/IP協(xié)議子集(RFC2200)6,8,該協(xié)議子集與在其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中定義的相同。根據(jù)IEC 60870-5-101從IEC60870-5-5中選取的應(yīng)用功能初始化用戶進(jìn)程從IEC60870-5-101和IEC60870-5-104中選取的ASDU 應(yīng)用層 (第7層)APCI(應(yīng)用協(xié)議控制信息)傳輸接口(用戶到TCP的接口)TCP/IP協(xié)議子集(RFC2200) 傳輸層(第4層) 網(wǎng)絡(luò)層(第3層) 鏈路層(第2層) 物理層(第1層)注: 第5,第6層未用圖2 IEC60870-5-104配套標(biāo)準(zhǔn)所選擇的標(biāo)準(zhǔn)版本RFC793(傳輸控制協(xié)議)傳輸層(第4層)RFC

39、791(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)層(第3層)RFC 1661(PPP)RFC 894(在以太網(wǎng)上傳輸IP數(shù)據(jù)報)數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)RFC 1662(HDLC幀式PPP)X.21IEEE802.3物理層(第1層)串行線 以太網(wǎng)圖3 所選擇的TCP/IP協(xié)議集RFC 2200的標(biāo)準(zhǔn)版本(例子)IEC 60870-5-103協(xié)議一般用于變電站內(nèi)局域網(wǎng)的通信,傳送的信息主要是與繼電保護(hù)有關(guān)的信息;IEC 60870-5-101、60870-5-104遠(yuǎn)動通信協(xié)議一般用于變電站和調(diào)度中心之間的通信,傳送的信息主要為SCADA的監(jiān)控信息。IEC 60870-5-103和60870-5-104協(xié)議共享相同的應(yīng)用數(shù)

40、據(jù)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用信息元素的定義和編碼9。4.2 IEC 61850 IEC 61850(我國對應(yīng)的行標(biāo)是DL/T860)標(biāo)準(zhǔn)為基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)的唯一國際標(biāo)準(zhǔn),其目的是規(guī)定變電站自動化系統(tǒng)的各項要求,并提供一個框架以達(dá)到由不同供應(yīng)商提供的智能電子設(shè)備(IED)的互操作性10,11。IEC 61850-1、61850-2、61850-3、61850-4、61850-5、61850-6、61850-7-1、61850-7-2、61850-7-3、61850-7-4、61850-8-1、61850-9-1、 61850-9-2、61850-10分別為變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的概述(Intro

41、duction and overview)、術(shù)語(Glossary)、總體要求(General requirements)、系統(tǒng)和項目管理(System and project management)、功能和設(shè)備模型的通信要求(Communication requirements for functions and device models)、變電站中與IED有關(guān)的通信配置描述語言(Configuration description language for communication in electrical substations related to IEDs)、變電站和饋線設(shè)備的基

42、本通信結(jié)構(gòu)-原理和模型(Basic communication structure for substation and feeder equipment Principles and models)、變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)-抽象通信服務(wù)接口(ACSI)(Basic communication structure for substation and feeder equipment Abstract communication service interface (ACSI))、變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)-公用數(shù)據(jù)類(Basic communication structure f

43、or substation and feeder equipment Common data classes)、變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)-兼容的邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類(Basic communication structure for substation and feeder equipment Compatible logical node classes and data classes)、特定通信服務(wù)映射(SCSM) 映射到MMS (ISO/IEC 9506-1和 ISO/IEC 9506-2)和 ISO/IEC 8802-3(Specific communication servi

44、ce mapping (SCSM) Mappings to MMS (ISO/IEC 9506-1 and ISO/IEC 9506-2) and to ISO/IEC 8802-3)、特定通信服務(wù)映射(SCSM) 通過串行單向多支線點(diǎn)對點(diǎn)鏈路的采樣值(Specific communication service mapping (SCSM) Sampled values over serial unidirectional multidrop point to point link)、特定通信服務(wù)映射(SCSM) 通過ISO/IEC 8802-3的采樣值(Specific communica

45、tion service mapping (SCSM) Sampled values over ISO/IEC 8802-3)、一致性測試(Conformance testing)。4.2.1 變電站自動化系統(tǒng)的功能分解與接口模型IEC 61850是通過采用功能分解、數(shù)據(jù)流和信息建模這三種方法來制定的。功能分解用于理解分布功能組件間的邏輯關(guān)系,并用描述功能、子功能和功能接口的邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)這一術(shù)語表示;數(shù)據(jù)流用于理解通信接口,通信接口必須支持分布功能組件間的信息交換和功能性能要求;信息建模用于定義交換信息的抽象語義和語法,并用數(shù)據(jù)對象類和類型、屬性、抽象對象方法(服務(wù))這些術(shù)語及其相互關(guān)系來

46、表示。功能可被分成由不同的但彼此之間進(jìn)行通信的IED實現(xiàn)的許多部分(分布式功能)。因此,稱為邏輯節(jié)點(diǎn)的這些部分的通信行為必需支持所要求的IED的互操作性。變電站自動化系統(tǒng)的功能(應(yīng)用功能)是控制和監(jiān)視,以及一次設(shè)備和電網(wǎng)的保護(hù)和監(jiān)視。其他(變電站自動化系統(tǒng))的功能(如通信的監(jiān)視)是和系統(tǒng)本身有關(guān)的。功能可被分成三層/級(Levels):變電站層、間隔層、過程層。圖4所示為變電站自動化系統(tǒng)的接口模型,它是IEC 61850的基礎(chǔ)。圖4中,接口1表示保護(hù)數(shù)據(jù)在間隔層與變電站層之間交換;接口2表示保護(hù)數(shù)據(jù)在間隔層與遠(yuǎn)方保護(hù)之間交換(超出本標(biāo)準(zhǔn)范圍);接口3表示數(shù)據(jù)在間隔層內(nèi)交換;接口4表示CT和VT

47、瞬時數(shù)據(jù)(特別是采樣值)在過程層與間隔層之間交換;接口5表示控制數(shù)據(jù)在過程層與間隔層之間交換;接口6表示控制數(shù)據(jù)在間隔層與變電站層之間交換;接口7表示數(shù)據(jù)在變電站(層)與遠(yuǎn)方工程師工作站之間交換;接口8表示數(shù)據(jù)在間隔層之間直接交換(特別是如聯(lián)鎖這樣的快速功能);接口9表示數(shù)據(jù)在變電站層內(nèi)交換;接口10表示控制數(shù)據(jù)在變電站(設(shè)備)與遠(yuǎn)方控制中心之間交換(超出本標(biāo)準(zhǔn)范圍)。圖4 變電站自動化系統(tǒng)的接口模型變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)備在物理上可安裝在不同功能層(站、間隔、過程)上。這即是圖4的物理解釋。過程層設(shè)備典型為遠(yuǎn)方I/O、智能傳感器和執(zhí)行器;間隔層設(shè)備由每個間隔的控制、保護(hù)和監(jiān)視單元組成;變電站層

48、設(shè)備由帶數(shù)據(jù)庫的計算機(jī)、操作員工作站、遠(yuǎn)方通信接口等組成。為了達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)化的目的,變電站自動化系統(tǒng)的所有已知功能已被標(biāo)識并被分解為許多子功能(邏輯節(jié)點(diǎn))。邏輯節(jié)點(diǎn)可存在于不同設(shè)備內(nèi)和不同層內(nèi)。在通信環(huán)境下這些功能的分布可通過使用廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、過程總線技術(shù)來實現(xiàn)。這些功能不受任何單一通信技術(shù)的約束。4.2.2 變電站自動化系統(tǒng)邏輯接口到物理接口的映射圖4所示的邏輯接口可采用幾種不同的方法映射到物理接口。站總線一般覆蓋邏輯接口1、3、6、9;過程總線可覆蓋邏輯接口4、5。邏輯接口8可被映射到任何一種總線或同時映射到兩種總線(如圖5和圖6所示)。若性能得到滿足,所有邏輯接口映射到一條單一總線是可

49、能的。圖5 邏輯接口到物理接口的映射(邏輯接口8映射到站總線)圖6 邏輯接口到物理接口的映射(邏輯接口8映射到過程總線)4.2.3 變電站自動化系統(tǒng)對通信技術(shù)迅速發(fā)展的適應(yīng)(1)通信與應(yīng)用獨(dú)立IEC 61850規(guī)定了抽象服務(wù)和對象集,這可使應(yīng)用以獨(dú)立于特定協(xié)議的方式寫出來。這種抽象允許供應(yīng)商和用戶二者均保持應(yīng)用功能和優(yōu)化這些功能。IEC 61850規(guī)定的應(yīng)用模型組成如下:供應(yīng)商/用戶生成了書寫的應(yīng)用,去調(diào)用或響應(yīng)相應(yīng)的抽象通信服務(wù)接口(ACSI)服務(wù)集;IEC 61850使在應(yīng)用與“應(yīng)用對象”之間使用的抽象服務(wù)集標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)用對象允許變電站自動化系統(tǒng)的組件間兼容的信息交換,然而,這些抽象服務(wù)/對

50、象必須通過具體的應(yīng)用協(xié)議和通信集來例示;然后,本地ACSI被映射到相應(yīng)的具體的在一個給定的特定通信服務(wù)映射(SCSM)內(nèi)規(guī)定的應(yīng)用協(xié)議/通信服務(wù)集上。數(shù)據(jù)對象的變化狀態(tài)是作為具體數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。IEC 61850系列提供可用于變電站內(nèi)通信的映射。相應(yīng)映射的選擇取決于功能和性能的要求。應(yīng)注意,只有實現(xiàn)同一SCSM的應(yīng)用組件是可互操作的。作為SCSM的這種映射如圖7所示。圖7中,SCSM將抽象通信服務(wù)、對象和參數(shù)映射到特定應(yīng)用層。圖8為ACSI到一個應(yīng)用層的映射。圖9概括了IEC 61850-8-1、IEC 61850-9-1和IEC 61850-9-2中所規(guī)定的映射。圖10為SCSM(IEC 618

51、50-8-1)將服務(wù)映射到MMS(ISO 9506)以及TCP/IP和以太網(wǎng)。圖7 ACSI映射到通信棧/通信集圖8 ACSI映射到一個應(yīng)用層圖9 ACSI映射(概念上)圖10 通信映射的例子(2)數(shù)據(jù)建模與服務(wù)只有邏輯節(jié)點(diǎn)能夠解釋并處理接收的數(shù)據(jù)(語義和語法)和使用的通信服務(wù),邏輯節(jié)點(diǎn)才能夠彼此進(jìn)行互操作。因此,對分配給邏輯節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)對象及其在邏輯節(jié)點(diǎn)內(nèi)的標(biāo)識進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化是必要的。一個應(yīng)用的數(shù)據(jù)和服務(wù)可按三層建模(見圖11)。第1層描述用于邏輯節(jié)點(diǎn)間交換信息的抽象模型和通信服務(wù),第2、3層定義應(yīng)用域特定對象模型。它包括帶有屬性的數(shù)據(jù)類及其與邏輯節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系的規(guī)范。圖11 IEC 61850系

52、列的建模方法4.2.4 變電站自動化系統(tǒng)配置語言盡管變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)備可以是自我描述的,在IED本身可用和投入運(yùn)行前,必須用標(biāo)準(zhǔn)的方法使設(shè)備能力及其項目特定配置和相對于系統(tǒng)參數(shù)的配置是可用的。為了用兼容方法在不同制造商的工具之間交換設(shè)備描述和系統(tǒng)參數(shù),IEC 61850定義了變電站配置語言(SCL)。SCL可以用IEC 61850-5和 IEC 61850-7-x用于輸入到系統(tǒng)工程工具的模型的術(shù)語來描述IED的能力;描述為單個IED定義系統(tǒng)參數(shù)所需的全部數(shù)據(jù),特別是IED及其功能與用單線圖表示的變電站本身的結(jié)合及其在通信系統(tǒng)中的位置。該語言本身是基于XML的。為了上述目的,它包括變電站細(xì)目

53、(Subsection)、通信部分(Section)、IED部分、LNType部分。4.2.5 變電站自動化系統(tǒng)的客戶機(jī)-服務(wù)器圖12描述客戶機(jī)-服務(wù)器角色??蛻魴C(jī)發(fā)出服務(wù)請求,并接收已在服務(wù)器中處理過的服務(wù)證實??蛻魴C(jī)也可從服務(wù)器接收報告指示。所有服務(wù)請求和響應(yīng)由協(xié)議棧進(jìn)行通信,協(xié)議棧是由特定通信服務(wù)映射使用的。圖12 應(yīng)用過程和應(yīng)用層之間的相互作用(客戶機(jī)/服務(wù)器)5 電力系統(tǒng)通信中的現(xiàn)場總線 電力系統(tǒng)通信中使用了大量的現(xiàn)場總線/總線接口,其種類主要有RS485、CAN、PROFIBUS、DeviceNet、Modbus、LonWorks、EtherNet,等等。圖13-圖18及表1、表2

54、給出了現(xiàn)場總線在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。打印機(jī)后臺系統(tǒng)站控單元GPS調(diào)度中心間隔1保護(hù)測控單元間隔2保護(hù)測控單元間隔3保護(hù)測控單元間隔n保護(hù)測控單元其它智能裝置CT PT數(shù)字量控制輸出CT PTCT PTCT PT數(shù)字量數(shù)字量數(shù)字量控制輸出控制輸出控制輸出圖13 上海世博園區(qū)配電網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的配置圖表1 上海世博園區(qū)配電網(wǎng)保護(hù)測控單元通信接口方案序號廠商型號接口/總線通信協(xié)議方案1ABBREF541等RS232SPA,1031. 每段母線配置三組R485總線,每臺主變單獨(dú)配置一組總線。2. 以RS485總線方式進(jìn)入站控單元,每串?dāng)?shù)量不超過10個。3.協(xié)議選擇因廠商而異。2SIEMENS7SJ641

55、5RS232/4851033SELSEL-387等RS485DNP3.04ALSTOMP631等RS485,K-BUSDNP3.0,MODBUS,1035南瑞RCS-96RS485,WORDFIP1036四方CSCX系列RS485,RJ45103,四方表2 變電站自動化系統(tǒng)國內(nèi)主流產(chǎn)品通信網(wǎng)絡(luò)型號廠商總線/接口通信協(xié)議XWJK-3100許繼LONWORKS企業(yè)CSC-2000北京四方LONWORKS企業(yè)DMP300南京力導(dǎo)CAN企業(yè)NS2000南思可支持232、422、485、LONWORKS、CAN、以太網(wǎng)等。 根據(jù)用戶情況編制CSPA-2000北京四方以太網(wǎng)/現(xiàn)場總線(LONWORKS,P

56、ROFIBUS-DP) 103、104RCS-9000南瑞以太網(wǎng)103、104CBZ-8000許繼以太網(wǎng)103、104圖14 許繼推出的CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)(基于以太網(wǎng))主機(jī)(IPC)變壓器保護(hù)測控裝置饋線保護(hù)測控裝置電動機(jī)保護(hù)測控裝置電容器保護(hù)測控裝置電抗器保護(hù)測控裝置CAN/DeviceNet現(xiàn)場總線圖15 中低壓現(xiàn)場總線監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖圖16 ACCUPOWER智能配電系統(tǒng)典型方案DPM420DODICT測量保護(hù)PTCT保護(hù)MODEM遠(yuǎn)程傳輸中央監(jiān)控變壓器油溫YSRTU510PSM330SRTU510PSM340SRTU530DOAISRTU510EPM420主要出線測量全部電參數(shù)一般出線測量電流電壓簡單出線測量電流CTCTCTDI現(xiàn)場總線圖17 35kV及以上各電壓等級高壓電氣容性設(shè)備與避雷器的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)框圖圖18 4層結(jié)構(gòu)的自動抄表系統(tǒng)(支持RS485、CAN、DeviceNet、Modbus)6 現(xiàn)場總線與電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的初步比較 (1)從通信技術(shù)上講 現(xiàn)場總線是當(dāng)今3C技術(shù),即通信(Communication)、計算機(jī)(Computer)、控制(Control)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。也就是

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