用于数字化变电站的工业以太网技术

　　随着电力工业的迅速发展， 电力系统规模不断扩大，整个系统的运行方式也越来越复杂，电力系统对自动化的要求也越来越高，因此促进了电力系统自动化技术的不断发展。传统的继电保护装置很难实现对机电保护装置各方面特性的全面测试，难以满足系统的要求，已不能适应技术发展的需要。为了避免重复投资，实现信息资源的共享，应对电力系统进行规范和综合考虑。

　　1 变电站自动化系统的构成

　　变电站自动化系统是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表、控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此，变电站自动化系统是自动化技术、计算机技术和通信技术在变电站的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，可方便地监控变电站内各种设备的运行和操作。

　　变电站自动化系统多采用由多台微机组成的分层分布式控制系统，见图1。分层分布式控制系统在逻辑上可分为三个层次：变电站层、间隔层或单元层、过程层或设备层。

　　a. 第一层为变电站层，它通过间隔层得到实时数据，承担着本站内操作员与远方监视和维护工程师站的人机接口、监视、管理、控制等变电站主控室功能，并负责与远方调度中心通信。

　　b. 第二层为间隔层或单元层，负责对下层就地装置和智能电子设备进行通信管理、控制，同时也承担着通信规约解释、转换工作。

　　C. 第三层为过程层或设备屋，是模拟量、开关量和脉冲量数据采集、保护和控制操作出口。

　　因此在变电站自动化系统内部，必须通过内部数据通信，实现各层间和各层子系统间的信息交换和信息共享，以减少变电站二次设备的重复配置并简化各子系统的互连，既减少了重复投资，又提高了系统的整体安全性和可靠性

　　2 变电站自动化系统的通信

　　变电站综合自动化系统包括微机监控、微机保护、电能质量控制等多个子系统。在各子系统中，往往又由多个智能环节组成。例如：微机保护子系统由变压器保护、电容器保护和各种线路保护等组成。因此在综合自动化系统内部，必须通过内部数据通信，实现各子系统内部和各子系统问的信息交换和信息共享，这是常规的变电站二次设备所不能实现的。变电站是电力系统中电能传输、交换、分配的重要环节，它集中了变压器、开关、无功补偿等昂贵设备。因此，对变电站综合自动化系统的可靠性、抗干扰能力、工作灵活性和可扩展性要求很高，尤其是在无人值班的变电站中，不仅要求综合自动化系统中所采集的测量信息，各断路器、隔离开关的状态信息和继电保护动作信息等能传送给地区电网调度中心，而且也要能接收和执行调度中心下达的各种操作和调控命令。因此，变电站综合自动化系统的数据通信，包括两方面的内容：一是系统内各子系统的信息交换;二是变电站与调度中心间的通信。