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變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究和應(yīng)用.doc 全文免費(fèi)在線閱讀

發(fā)布時(shí)間:2016-10-21 19:41

  本文關(guān)鍵詞:變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


網(wǎng)友ohghkyj834近日為您收集整理了關(guān)于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究和應(yīng)用的文檔,希望對您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。以下是文檔介紹:變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究和應(yīng)用.doc變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究和應(yīng)用【摘要】隨著電力系統(tǒng)智能變電站建設(shè)的不斷推進(jìn),自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用不斷深化,智能化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普及。遠(yuǎn)程控制中心對變電站的監(jiān)視和控制,小到一個(gè)智能開關(guān)的開合,大到整個(gè)電站的負(fù)荷監(jiān)控,遍及整個(gè)變電站。完成這項(xiàng)任務(wù)離不開變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的強(qiáng)力支撐。本文主要對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的通信技術(shù)進(jìn)行了討論,并對以太網(wǎng)技術(shù)在變電站中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。【關(guān)鍵詞】變電站自動(dòng)化TCP快速以太網(wǎng)一、概述變電站自動(dòng)化技術(shù)近幾年在我國得到了迅速發(fā)展,新建變電站大都是自動(dòng)化程度很高的智能變電站,很多地區(qū)的老舊變電站也在進(jìn)行智能化改造,智能變電站最大的優(yōu)勢就在于強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力。在國內(nèi)變電站常用的現(xiàn)場總線技術(shù)主要為RS485總線,這種通訊方式為兩線半雙工通訊,簡便易用,組網(wǎng)方式比較簡單,被電力自動(dòng)化設(shè)備廠商廣泛應(yīng)用。但這種通訊方式抗干擾能力弱,容易受到諧波、電磁場等干擾源的影響,且數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)乃俾屎蛿?shù)據(jù)量有限。當(dāng)隨著智能變電站技術(shù)的不斷深入,越來越多的智能設(shè)備被不斷應(yīng)用,系統(tǒng)采樣周期不斷縮短,采樣點(diǎn)的數(shù)量不斷攀升,對通訊速率和數(shù)據(jù)傳輸能力的要求也不斷提高,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊模式則不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需要,于是變電站內(nèi)部通訊網(wǎng)絡(luò)就有了新的變革。計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到應(yīng)用,以太網(wǎng)技術(shù)在變電站底層通訊的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn),使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境有了很大改觀。[1]二、TCP協(xié)議在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用2.1TCP工作方式的簡單介紹(1)TCP連接的建立。TCP連接的建立是通過三次握手的方式完成的。第一個(gè)握手報(bào)文是將碼元字段SYN置1來辨別,第二個(gè)握手報(bào)文將碼元字段SYN和SCK都置1,對之前報(bào)文確認(rèn)繼續(xù)操作,第三個(gè)握手報(bào)文是對連接建立的確認(rèn)。當(dāng)連接建立以后,通訊雙方不存在主從關(guān)系,數(shù)據(jù)可進(jìn)行雙向?qū)Φ葌鬏敗?2)TCP連接的關(guān)閉。TCP連接的關(guān)閉是通過改進(jìn)型的三次握手方式完成的,其與連接建立的握手操作的區(qū)別在于收到FIN報(bào)文后,TCP先發(fā)送關(guān)閉確認(rèn),然后關(guān)閉連接,發(fā)送第二個(gè)FIN報(bào)文,最終關(guān)閉發(fā)起方回送關(guān)閉確認(rèn)報(bào)文ACK,最終連接關(guān)閉結(jié)束。(3)TCP連接復(fù)位。在TCP連接過程中,在某些異常狀況發(fā)生時(shí)需要對網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行中斷操作,TCP對這一操作提供了復(fù)位操作功能,即在需要復(fù)位時(shí),發(fā)送碼元字段RST為1的報(bào)文,命令的接收端會(huì)進(jìn)行推出連接操作,雙方的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)立即停止,數(shù)據(jù)傳輸緩沖區(qū)得到釋放。[2]2.2TCP在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用由于TCP連接方式的特點(diǎn),TCP軟件系統(tǒng)通常采用客戶端-服務(wù)器的模式。客戶端為對等通訊建立和關(guān)斷的發(fā)起者,服務(wù)器為通信請求的等待接收端。比較起來,由于只需完成連接的發(fā)起、數(shù)據(jù)傳輸和連接的斷開,客戶端的軟件構(gòu)成要簡單。而且絕大多數(shù)情況下變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)的連接是一直保持的,因此可以采用永久性連接的方式。而由于服務(wù)器需處理的任務(wù)較多,往往有多個(gè)連接要處理,其軟件結(jié)構(gòu)相對要復(fù)雜的多。TCP協(xié)議的服務(wù)器一般選擇并發(fā)的面向連接服務(wù)器。在通訊協(xié)議過程中,系統(tǒng)的每個(gè)IED設(shè)備同時(shí)具有客戶端程序和服務(wù)器程序。IED設(shè)備投入運(yùn)行后,服務(wù)器程序要首先運(yùn)行,確保設(shè)備連接請求的正常接收,保證連接的正常建立。然后客戶端程序也會(huì)啟動(dòng),向其他有通訊需求的IED裝置發(fā)出連接請求,如果沒有故障發(fā)生,連接建立之后就會(huì)一直保持,最終實(shí)現(xiàn)通訊兩端的IED設(shè)備的全雙工通訊。三、快速以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用快速以太網(wǎng)的大帶寬保證即使電站網(wǎng)絡(luò)不進(jìn)行分層布置,一樣可以確保足夠高的通信效率。按照LonWorks的最大負(fù)荷網(wǎng)速計(jì)算,在保證網(wǎng)絡(luò)絕對順暢的情況下,100M帶寬的快速以太網(wǎng)上的通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)量可以達(dá)到474個(gè),并且在使用交換式集線器的情況下,網(wǎng)絡(luò)實(shí)際帶寬可以更大,從而可容納節(jié)點(diǎn)數(shù)量可以進(jìn)一步加大。因此,快速以太網(wǎng)一旦應(yīng)用,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)間隔層和設(shè)備層的裝置都可以直接和主干網(wǎng)連接,100M以上的帶寬完全可以滿足通訊效率,從而使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到簡化,在帶寬加大的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)成本也節(jié)約了,由于通訊中間環(huán)節(jié)的減少,通信傳輸中的延遲也降低了,網(wǎng)絡(luò)可靠性也得到了提高。[4]四、結(jié)論本文主要介紹了以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊中的應(yīng)用,并對快速以太網(wǎng)在變電站中的應(yīng)用做了分析。目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)革新的周期越來越短,通訊網(wǎng)絡(luò)正朝著速率越來也高,成本越來越低廉的方向發(fā)展。作為電力工作者應(yīng)當(dāng)緊跟發(fā)展的潮流,使更多有優(yōu)勢的新技術(shù)新產(chǎn)品在系統(tǒng)中得到應(yīng)用,不斷提高系統(tǒng)的先進(jìn)性和自動(dòng)化水平。參考文獻(xiàn)[1]沈國榮等,變電站自動(dòng)化發(fā)展綜述.江蘇電機(jī)工程2000.12[2]任雁銘,變電站計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的研究.華北電力大學(xué)博士論文,2000年5月[3]ER,用TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)際互連第一卷原理協(xié)議和體系結(jié)構(gòu).電子工業(yè)出版社,2001[4]譚文恕,對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求及通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)態(tài).電網(wǎng)技術(shù),1999年12期

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