現場總線在調度自動化中的應用

系統構成

基于現場總線的調度自動化系統主要由廠站端系統、調度端系統和通信系統構成。

(1)廠站端系統

廠站端(發電廠、變電站端)的監測與控制系統由前端智能單元、工控機、網絡通信管理適配卡、調制解調器Modem和相應軟件組成。

1)前端智能單元。前端智能單元一方面完成對各線路電流(A相、B相和C相)、電壓(A相、B相和C相電壓；AB相間電壓；BC相間電壓；CA相間電壓)、三相/單相有功功率、三相/單相無功功率、三相/單相正有功電能、三相/單相負有功電能、三相/單相正無功電能、三相/單相負無功電能、三相/單相功率因數以及周波等電參量的測量；另一方面還要完成對各開關狀態的檢測和控制。前端智能單元一般采用16位微處理機系統，主要包括采集控制邏輯、模擬信號處理、開關量輸入輸出處理、通信處理、系統監測與保護、實時時鐘及電源部分。前端智能單元能在惡劣的電磁環境下可靠工作，并可安裝在戶外的端子箱內。

2)工控機。工控機用于顯示廠站電氣主接線及其運行狀況、記錄各種數據、顯示各種曲線和圖表、異常或事故報警及打印、信息轉發和接收。一般變電站只需要一臺工控機即可完成上述全部工作。在發電廠，根據監視點的需要可增加工控機的臺數。

3)網絡通信管理適配卡。網絡通信管理適配卡插在工控機的擴展槽上，通過現場總線實現前端智能單元和工控機之間的高速數據交換，并實現對網絡的管理。

4)Modem。Modem(調制解調器)是電力系統的Modem，它完成發電廠、變電站與調度端之間的數據通信。

(2)調度端系統

調度端對整個系統進行監視、控制和管理。調度端系統由工控機、調制解調設備、多路通信接口設備、大屏幕顯示器構成。調制解調器Modem接收來自載波機的調制信號，同時調度端發出的命令又可通過Modem調制后送到載波通道，然后送到廠站端。多路通信接口完成多路數字信號與廠站端工控機的數據通信。大屏幕顯示器用來顯示電力網絡圖、電網參數和負荷曲線等。

(3)數字通信

廠站端與調度端之間的數據交換是通過數據通道傳送的。目前電力系統有載波通道、微波通道和光纖通道等。對于載波通道和微波通道，需要在通道兩端使用電力系統的調制解調器Modem，同一通道兩端的Modem采用同一廠家同一型號的Modem。

系統特點

基于現場總線的發電廠、變電站實時監測監控系統以及由此構成的調度自動化系統，既可避免使用大量電纜將PT(PotentialTransformer,電壓互感器)、CT(CurrentTransformer，電流互感器)二次側電參數傳送至中控室，又可減少線損造成的誤差，提高了測量精度。此外還可取消中控室，實現無人值守，不但節約占地面積與基建投資，而且還可把運行人員從日夜值班的勞累中解放出來。基于現場總線的廠站實時監測監控系統與傳統的廠站監測監控系統相比，具有如下特點：

1)前端智能單元(或稱現場智能設備)可安裝于CT或PT端子箱內，對所采集的數據就地處理，然后進行數字化(通過現場總線)傳送。

2)網絡由兩根雙絞線組網，故障率低，通信波特率高。

3)解決了傳統監測系統中CT和PT到中控室間的壓降問題，測量精度高。

4)抗*力強，能在戶外惡劣條件下運行。

5)結構簡單，體積小，安裝、維修方便。

由系統的上述特點，可以預言，基于現場總線的監測監控系統必將廣泛應用于電力系統的發電廠和變電站中，而且它與數據通道、調度端監控系統一起將構成新一代的調度自動化系統。