高速铁路电力变配电所自动化系统与实例
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高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
2.常用的通信技术
➢ 现场总线技术（背景）
采用RS422/RS485通信接口虽然可实现多个节点（设备）间 的互连，但连接的节点数一般不超过32个，在变电所规模稍 大时，便满足不了自动化系统的要求 在多节点下其通信方式只能采用查询方式，即由主机查询， 保护单元或自控装置应答，通信效率低，难以满足较高的实 时性要求 整个通信网上只能有一个主节点对通信进行管理和控制，其 余皆为从节点，这样主节点便成为系统的瓶颈，一旦主节点 出现故障，整个系统的通信便无法进行
设备的功能被分为三层：
变电所层、间隔层（或
间隔层
称单元层）、过程层
（或称设备层）
过程层/一次设备
保护、测控设备
通信网络 保护、测控设备
高速铁路电力变配电所自动化系变统和电实 所分层结构
例
一、变电所自动化系统的组成
2.结构形式
➢ 分层分布式结构的几种方式 系统集中组屏 分散安装与集中组屏相结合 全分散模式
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
1.通信概述
➢变电所自动化系统通信的要求
变电所通信网络的要求
快速的实时响应能力 高的可靠性 优良的电磁兼容性能 分层式结构
信息传输响应速度的要求
我国电力行业标准DL/T5149-2001“220～500kV变电所计算机监控系统 设计技术规程”的规定，模拟量越死区传送≤2秒；遥信变位和状态告警 信号传送≤2秒；全系统实时数据扫描周期≤2秒；变电所画面整幅调用 响应时间：实时画面≤1秒；其他画面≤2秒。
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
2.结构形式
➢ 分层分布式结构的概念
所谓分布式结构，是在结构上采用主从CPU协同工作方式，各功
能模块（通常是各个从CPU）之间采用网络技术或串行方式实现
数据通信。
监控子系统
调度中心
➢变电所分层结构
变电所层
远动管理机
变电所自动化系统按照
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
变电站自动化系统： 7个功能组：
➢ 控制、监视功能 ➢ 自动控制功能 ➢ 测量表计功能 ➢ 继电保护功能 ➢ 与继电保护有关的功能 ➢ 接口功能 ➢ 系统功能
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
铁路变配电所3个子系统：
1.通信概述
➢ 变电所自动化系统通信子系统功能
变电所和调度中心的信息交换
（1）遥测信息，变电所上送模拟量的相关信息。 （2）遥信信息，变电所上送开关位置信号、有关状态信号、保 护动作信号等。 （3）遥控命令，调度中心下发命令控制断路器、隔离开关位置， 保护装置的保护元件的投入/退出，装置复归等。 （4）遥调命令，调度中心下发命令改变变电所设备的工作状态 和参数调整。
➢ 监控子系统 ➢ 继电保护子系统 ➢ 通信子系统
通信子系统包括系统内部现场 级的通信和系统与上级调度的 通信两部分。
（1）故障记录功能； （2）统一时钟对时功能，以便准 确记录发生故障和保护动作的时间； （3）存储多种保护整定值； （4）当地显示与多处观察和授权 修改保护整定值； （5）故障自诊断、自闭锁和自恢 复功能。
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
1.通信概述
➢ 变电所自动化系统通信子系统功能 变电所内的信息交换
现场一次设备与间隔层间的信息传输 间隔层内部的信息交换 间隔层之间的信息交换 间隔层与变电所层的信息交换 变电所层内部信息交换
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
高速铁路电力变配电所 自动化系统和实例
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
目录
一、变电所自动化系统的组成 二、变电所自动化系统通信网络 三、变电所自动化系统通信协议 四、变电所自动化系统站控层 五、监控子系统实例
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
1.概述
变电所自动化系统是将变电所的二次设备（包括测量仪表、信号 系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优 化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信 号处理技术，实现对全所设备的自动监视、自动测量、自动控制 和保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。
一、变电所自动化系统的组成
监控子系统
调度中心
变电所层
远动管理机
通信网络
开关柜
间隔层
1#进线 保护测
控装置
过程层/一次设备
开关柜
调压器 保护测 控装置
开关柜 间隔单元开关柜 开关柜
馈线保 护测控
装置
。。。。
自闭贯通 线保护测
控装置
开关柜
母联保 护测控
装置
开关柜
并补保 护测控
装置
铁路电力配电所全分散安装结构图
全分散式的自动化系统是指以变压器、断路器、母线等一次 主设备为安装单位，将保护、测量、控制、闭锁等功能单元 就地分散安装在一次主设备的开关柜上，安装在主控制室内 的变电所层设备通过网络与这些分散的单元进行信息交换。
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
Βιβλιοθήκη Baidu
一、变电所自动化系统的组成
集中组屏的铁路配电所自动化系统结构图 高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
2.常用的通信技术
➢ 现场总线技术（种类）
目前世界上存在着大约四十余种现场总线，如法国的FIP，英国的ERA，德 国西门子公司Siemens的ProfiBus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks， PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的 HART，CarloGavazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net， PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus， SDS，Arcnet，国际标准组织-基金会现场总线FF：FieldBusFoundation， WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。
二、变电所自动化系统通信网络
2.常用的通信技术
➢ 现场总线技术（背景）
采用RS422/RS485通信接口虽然可实现多个节点（设备）间 的互连，但连接的节点数一般不超过32个，在变电所规模稍 大时，便满足不了自动化系统的要求 在多节点下其通信方式只能采用查询方式，即由主机查询， 保护单元或自控装置应答，通信效率低，难以满足较高的实 时性要求 整个通信网上只能有一个主节点对通信进行管理和控制，其 余皆为从节点，这样主节点便成为系统的瓶颈，一旦主节点 出现故障，整个系统的通信便无法进行
设备的功能被分为三层：
变电所层、间隔层（或
间隔层
称单元层）、过程层
（或称设备层）
过程层/一次设备
保护、测控设备
通信网络 保护、测控设备
高速铁路电力变配电所自动化系变统和电实 所分层结构
例
一、变电所自动化系统的组成
2.结构形式
➢ 分层分布式结构的几种方式 系统集中组屏 分散安装与集中组屏相结合 全分散模式
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
1.通信概述
➢变电所自动化系统通信的要求
变电所通信网络的要求
快速的实时响应能力 高的可靠性 优良的电磁兼容性能 分层式结构
信息传输响应速度的要求
我国电力行业标准DL/T5149-2001“220～500kV变电所计算机监控系统 设计技术规程”的规定，模拟量越死区传送≤2秒；遥信变位和状态告警 信号传送≤2秒；全系统实时数据扫描周期≤2秒；变电所画面整幅调用 响应时间：实时画面≤1秒；其他画面≤2秒。
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
2.结构形式
➢ 分层分布式结构的概念
所谓分布式结构，是在结构上采用主从CPU协同工作方式，各功
能模块（通常是各个从CPU）之间采用网络技术或串行方式实现
数据通信。
监控子系统
调度中心
➢变电所分层结构
变电所层
远动管理机
变电所自动化系统按照
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
变电站自动化系统： 7个功能组：
➢ 控制、监视功能 ➢ 自动控制功能 ➢ 测量表计功能 ➢ 继电保护功能 ➢ 与继电保护有关的功能 ➢ 接口功能 ➢ 系统功能
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
铁路变配电所3个子系统：
1.通信概述
➢ 变电所自动化系统通信子系统功能
变电所和调度中心的信息交换
（1）遥测信息，变电所上送模拟量的相关信息。 （2）遥信信息，变电所上送开关位置信号、有关状态信号、保 护动作信号等。 （3）遥控命令，调度中心下发命令控制断路器、隔离开关位置， 保护装置的保护元件的投入/退出，装置复归等。 （4）遥调命令，调度中心下发命令改变变电所设备的工作状态 和参数调整。
➢ 监控子系统 ➢ 继电保护子系统 ➢ 通信子系统
通信子系统包括系统内部现场 级的通信和系统与上级调度的 通信两部分。
（1）故障记录功能； （2）统一时钟对时功能，以便准 确记录发生故障和保护动作的时间； （3）存储多种保护整定值； （4）当地显示与多处观察和授权 修改保护整定值； （5）故障自诊断、自闭锁和自恢 复功能。
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
1.通信概述
➢ 变电所自动化系统通信子系统功能 变电所内的信息交换
现场一次设备与间隔层间的信息传输 间隔层内部的信息交换 间隔层之间的信息交换 间隔层与变电所层的信息交换 变电所层内部信息交换
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
高速铁路电力变配电所 自动化系统和实例
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
目录
一、变电所自动化系统的组成 二、变电所自动化系统通信网络 三、变电所自动化系统通信协议 四、变电所自动化系统站控层 五、监控子系统实例
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
一、变电所自动化系统的组成
1.概述
变电所自动化系统是将变电所的二次设备（包括测量仪表、信号 系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优 化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信 号处理技术，实现对全所设备的自动监视、自动测量、自动控制 和保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。
一、变电所自动化系统的组成
监控子系统
调度中心
变电所层
远动管理机
通信网络
开关柜
间隔层
1#进线 保护测
控装置
过程层/一次设备
开关柜
调压器 保护测 控装置
开关柜 间隔单元开关柜 开关柜
馈线保 护测控
装置
。。。。
自闭贯通 线保护测
控装置
开关柜
母联保 护测控
装置
开关柜
并补保 护测控
装置
铁路电力配电所全分散安装结构图
全分散式的自动化系统是指以变压器、断路器、母线等一次 主设备为安装单位，将保护、测量、控制、闭锁等功能单元 就地分散安装在一次主设备的开关柜上，安装在主控制室内 的变电所层设备通过网络与这些分散的单元进行信息交换。
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
Βιβλιοθήκη Baidu
一、变电所自动化系统的组成
集中组屏的铁路配电所自动化系统结构图 高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
高速铁路电力变配电所自动化系统和实 例
二、变电所自动化系统通信网络
2.常用的通信技术
➢ 现场总线技术（种类）
目前世界上存在着大约四十余种现场总线，如法国的FIP，英国的ERA，德 国西门子公司Siemens的ProfiBus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks， PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的 HART，CarloGavazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net， PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus， SDS，Arcnet，国际标准组织-基金会现场总线FF：FieldBusFoundation， WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。