- 相關(guān)推薦
變電站自動(dòng)化系統內部網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)研究論文
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)勢就在于強大的網(wǎng)絡(luò )通訊能力。在國內變電站常用的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)主要為RS485總線(xiàn)，這種通訊方式為兩線(xiàn)半雙工通訊，簡(jiǎn)便易用，組網(wǎng)方式比較簡(jiǎn)單，被電力自動(dòng)化設備廠(chǎng)商廣泛應用。但這種通訊方式抗干擾能力弱，容易受到諧波、電磁場(chǎng)等干擾源的影響，且數據通訊傳輸的速率和數據量有限。當隨著(zhù)智能變電站技術(shù)的不斷深入，越來(lái)越多的智能設備被不斷應用，系統采樣周期不斷縮短，采樣點(diǎn)的數量不斷攀升，對通訊速率和數據傳輸能力的要求也不斷提高，傳統的網(wǎng)絡(luò )通訊模式則不能滿(mǎn)足系統運行的需要，于是變電站內部通訊網(wǎng)絡(luò )就有了新的變革。計算機嵌入式應用技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到應用，以太網(wǎng)技術(shù)在變電站底層通訊的應用得以實(shí)現，使系統網(wǎng)絡(luò )通訊環(huán)境有了很大改觀(guān)。
二、TCP協(xié)議在變電站自動(dòng)化系統中的應用
2.1TCP工作方式的簡(jiǎn)單介紹
�。�1）TCP連接的建立。TCP連接的建立是通過(guò)三次握手的方式完成的。第一個(gè)握手報文是將碼元字段SYN置1來(lái)辨別，第二個(gè)握手報文將碼元字段SYN和SCK都置1，對之前報文確認繼續操作，第三個(gè)握手報文是對連接建立的確認。當連接建立以后，通訊雙方不存在主從關(guān)系，數據可進(jìn)行雙向對等傳輸。
�。�2）TCP連接的關(guān)閉。TCP連接的關(guān)閉是通過(guò)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別在于收到FIN報文后，TCP先發(fā)送關(guān)閉確認，然后關(guān)閉連接，發(fā)送第二個(gè)FIN報文，最終關(guān)閉發(fā)起方回送關(guān)閉確認報文ACK，最終連接關(guān)閉結束。
�。�3）TCP連接復位。在TCP連接過(guò)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位操作功能，即在需要復位時(shí)，發(fā)送碼元字段RST為1的報文，命令的接收端會(huì )進(jìn)行推出連接操作，雙方的數據傳輸會(huì )立即停止，數據傳輸緩沖區得到釋放。
2.2TCP在變電站自動(dòng)化系統中的應用
由于TCP連接方式的特點(diǎn)，TCP軟件系統通常采用客戶(hù)端-服務(wù)器的模式�？蛻�(hù)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(lái)，由于只需完成連接的發(fā)起、數據傳輸和連接的斷開(kāi)，客戶(hù)端的軟件構成要簡(jiǎn)單。而且絕大多數情況下變電站的自動(dòng)化系統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，其軟件結構相對要復雜的多。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(guò)程中，系統的每個(gè)IED設備同時(shí)具有客戶(hù)端程序和服務(wù)器程序。IED設備投入運行后，服務(wù)器程序要首先運行，確保設備連接請求的正常接收，保證連接的正常建立。然后客戶(hù)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(méi)有故障發(fā)生，連接建立之后就會(huì )一直保持，最終實(shí)現通訊兩端的IED設備的全雙工通訊。
三、快速以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統中的應用
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的最大負荷網(wǎng)速計算，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)上的通訊節點(diǎn)數量可以達到474個(gè)，并且在使用交換式集線(xiàn)器的情況下，網(wǎng)絡(luò )實(shí)際帶寬可以更大，從而可容納節點(diǎn)數量可以進(jìn)一步加大。因此，快速以太網(wǎng)一旦應用，現有網(wǎng)絡(luò )間隔層和設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(mǎn)足通訊效率，從而使網(wǎng)絡(luò )結構得到簡(jiǎn)化，在帶寬加大的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )成本也節約了，由于通訊中間環(huán)節的減少，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。
四、結論
本文主要介紹了以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化通訊系統網(wǎng)絡(luò )通訊中的應用，并對快速以太網(wǎng)在變電站中的應用做了分析。目前計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)革新的周期越來(lái)越短，通訊網(wǎng)絡(luò )正朝著(zhù)速率越來(lái)也高，成本越來(lái)越低廉的方向發(fā)展。作為電力工作者應當緊跟發(fā)展的潮流，使更多有優(yōu)勢的新技術(shù)新產(chǎn)品在系統中得到應用，不斷提高系統的先進(jìn)性和自動(dòng)化水平。
【變電站自動(dòng)化系統內部網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)研究論文】相關(guān)文章：
電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應用論文07-04
變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)探析論文07-04
電氣自動(dòng)化系統設計研究論文07-04
電子信息工程自動(dòng)化技術(shù)研究論文07-04
發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)研究論文07-04
淺談自動(dòng)化出卷系統的設計與實(shí)現論文07-03
電氣工程自動(dòng)化儀表測控技術(shù)研究的論文07-04