亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        智能建筑10 kV變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

        2011-08-15 00:55:44馬占敖魏立明姚小春
        關(guān)鍵詞:傳輸速率智能建筑以太網(wǎng)

        馬占敖, 魏立明, 姚小春

        (吉林建筑工程學(xué)院電氣與電子信息工程學(xué)院,吉林長春 130021)

        0 引 言

        智能建筑[1-3]中地下或地上敷設(shè)的10 kV變電站目前已普遍采用了變電站自動化系統(tǒng)(Substation Automation System,SAS)。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,變電站自動化系統(tǒng)在十幾年的發(fā)展過程中也經(jīng)歷了翻天覆地的變化,各種新產(chǎn)品層出不窮,CPU從8位到16位,再到如今的32位,站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)從采用簡單的RS-485串行通信技術(shù),到采用來源于工業(yè)控制領(lǐng)域的現(xiàn)場總線技術(shù)(FCS),再到在商業(yè)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得巨大成功的以太網(wǎng)技術(shù)。

        在我國目前主流的變電站自動化系統(tǒng)都是采用分散控制系統(tǒng)(DDC)[4],即采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個變電站自動化系統(tǒng)分為3個層次:變電站層、網(wǎng)絡(luò)層和間隔層。其中,網(wǎng)絡(luò)層包括站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)動通信接口和智能設(shè)備接口3個部分,用于實現(xiàn)各微機(jī)監(jiān)控單元和監(jiān)控主機(jī)間進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)交換,并可將各種站內(nèi)信息傳遞至各級調(diào)度系統(tǒng)或接受調(diào)度系統(tǒng)的指令,實現(xiàn)遠(yuǎn)動功能。

        變電站的自動化系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置,其作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息。每個保護(hù)單元能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多,則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。各個保護(hù)單元與自動裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作,并通過遠(yuǎn)動通信接口實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備信息與外部系統(tǒng)的信息共享,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然,實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)必須依賴于變電站自動化系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信能力,因此,一個快速、穩(wěn)定、可靠和富有彈性的通信網(wǎng)絡(luò)對于整個變電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要。

        1 智能建筑的特點

        在智能建筑10 kV變電站設(shè)計中[5-6],究竟選用哪一種站內(nèi)通信網(wǎng)路,首先要從分析應(yīng)用需求入手。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50314-2000《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的定義,智能建筑(Intelligent Building,IB)是以建筑為平臺,兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。其中建筑設(shè)備就包括建筑物或建筑群的高低壓變配電設(shè)備。變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)作為智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),則是其重要的有機(jī)組成部分。

        根據(jù) GB/T 50314-2000第 3.1條規(guī)定,“3.1.1通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能為建筑物或建筑群的擁有者(管理者)及建筑物內(nèi)的各個使用者提供有效的信息服務(wù)。3.1.2通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能對來自建筑物或建筑群內(nèi)外的各種信息予以接受、存儲、處理、交換、傳輸并提供決策支持的能力”。從以上規(guī)定可以看出,智能建筑要求其通信網(wǎng)絡(luò)的各子系統(tǒng)之間應(yīng)具有良好的互通性,這就要求子系統(tǒng)應(yīng)是開放的。

        智能建筑10 kV變電站位于供電系統(tǒng)的末端,容量一般不超過1 MVA,在整個電網(wǎng)中屬于低容量、小規(guī)模、終端型中壓變電站。與高壓樞紐變電站相比,其變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用場合、運(yùn)行環(huán)境、功能要求都有較大的差異,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)節(jié)點數(shù)一般不多,對硬件的冗余度要求不是很高,保護(hù)功能較簡單,通信數(shù)據(jù)量不是很大。但對繼電保護(hù)配置的靈活性,尤其對通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性等方面的要求并不低,同時,系統(tǒng)也更強(qiáng)調(diào)使用的方便、直觀和低成本。

        2 RS-485串行通信

        RS-485串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)于1983年制定并發(fā)布的,是一種雙向、平衡傳輸規(guī)范,被命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。RS-485只能實現(xiàn)一點對多點的通信,即只能有一個主設(shè)備,其余為從設(shè)備,總線上可最多接到RS-232各設(shè)備。RS-485網(wǎng)絡(luò)通常采用特性阻抗為120 Ω雙絞線作傳輸介質(zhì),傳輸速率300 bps~115.2 kbps兼容,為異步半雙工結(jié)構(gòu),實際使用時,因線纜長度、線徑、網(wǎng)絡(luò)分布、接點數(shù)不同,傳輸速率均達(dá)不到理論值。

        RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性作出規(guī)定,而不涉及接插件、電纜或協(xié)議,用戶需要在此基礎(chǔ)上建立自己的高層通信協(xié)議,也就是說,RS-485標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了物理層上的電氣特性,而對數(shù)路鏈路層及其以上個高層協(xié)議規(guī)范,則沒有統(tǒng)一定義。不同制造商的設(shè)備由于通信協(xié)議的專有與不兼容,而無法直接實現(xiàn)相互之間的信息互訪,因此開放性差?;赗S-485串行通信的變電站自動化系統(tǒng)有成都瑞科公司的RC3000、北京華康公司的MPW 4000等。

        3 現(xiàn)場總線

        現(xiàn)場總線[7]的一個主要特點就是開放性,在現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)中,不同制造商的產(chǎn)品可以“即插即用”。按照國際電工委員會IEC/SC65C的定義,現(xiàn)場總線是指連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。但是由于市場等方面的原因,目前已開發(fā)出的現(xiàn)場總線有 40多種,如 FF,CAN,LonWorks,PROFIBUS和HART等,使得開放的現(xiàn)場總線只能針對一種特定類型的現(xiàn)場總線而言,只有遵循該類型現(xiàn)場總線的總線協(xié)議,對其產(chǎn)品才是開放的,并具有互操作性,反之則不然。用于變電站自動化系統(tǒng)的主要有CAN總線和LonWorks總線。

        CAN(Controller Area Network,控制局域網(wǎng))總線由德國Bosch公司于1993年推出,介質(zhì)訪問方式為非破壞性位仲裁方式,這也就意味著當(dāng)總線出現(xiàn)發(fā)送沖突時通過仲裁后原發(fā)送信息不會受到任何影響。所有的仲裁判別都不會破壞優(yōu)先級高的報文內(nèi)容,也不會對其發(fā)送產(chǎn)生任何的延時,因此適用于實時性要求很高的小型網(wǎng)絡(luò),且開發(fā)工具廉價。CAN網(wǎng)可以方便地構(gòu)成多主結(jié)構(gòu),節(jié)點數(shù)理論上不受限制,一般可連接110個節(jié)點。小于 40 m時,CAN網(wǎng)傳輸速率可達(dá)1 Mbps,在節(jié)點出錯時可自動切除與總線的聯(lián)系。基于CAN總線的變電站自動化系統(tǒng)有阿城繼電器公司的ARAS2000、北京德威特公司的DVP-600等。

        LonWorks(LON Local Operating System,局域操作系統(tǒng))總線由美國Echelon公司于1991年推出,采用了OSI參考模型全部的七層協(xié)議結(jié)構(gòu),介質(zhì)訪問方式(P-P載波監(jiān)聽多路復(fù)用)采用網(wǎng)絡(luò)邏輯地址尋址方式,優(yōu)先權(quán)機(jī)制保證了通訊的實時性,安全機(jī)制采用證實方式,因此能構(gòu)建大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。LonWorks網(wǎng)傳輸速率可達(dá)1 Mbps,在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點異常時,可使該節(jié)點自動脫網(wǎng)。LonWorks網(wǎng)為無源網(wǎng)絡(luò),脈沖變壓器隔離,具有強(qiáng)抗電磁干擾能力,重要信息有優(yōu)先級?;贚onWorks總線的變電站自動化系統(tǒng)有許繼公司的PSU-2000X、北京四方繼保公司的CSC-2000等。

        4 以太網(wǎng)

        以太網(wǎng)[8]采用的介質(zhì)訪問方式為CSMA/CD(沖突檢測載波監(jiān)聽多點訪問),是一種非確定性或隨機(jī)性通信方式。其基本工作原理是:某節(jié)點要發(fā)送報文時,首先監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò),如網(wǎng)絡(luò)忙,則等到其空閑為止,否則將立即發(fā)送,并同時繼續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò);如果兩個或更多的節(jié)點監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)空閑并同時發(fā)送報文時,將發(fā)生碰撞,同時節(jié)點立即停止發(fā)送。并等待一段隨機(jī)長度的時間后重新發(fā)送。16次碰撞后,控制器將停止發(fā)送并向節(jié)點微處理器回報失敗信息。因此,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增加時的響應(yīng)速度就會急劇下降,而且在一系列碰撞后,報文還可能會丟失,節(jié)點與節(jié)點之間的通信將無法得到保障。以太網(wǎng)的這種CSMA/CD介質(zhì)訪問機(jī)制導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)傳輸延時和通信響應(yīng)的“不穩(wěn)定性”,這就是為什么變電站自動化系統(tǒng)以前一直沒有采用以太網(wǎng)的主要原因。

        隨著以太網(wǎng)傳輸速率的不斷提升,10,100,1 000 M甚至更高,對于變電站自動化系統(tǒng)這樣的應(yīng)用,如果通過仔細(xì)設(shè)計,對系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量和通信流量進(jìn)行控制,使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷低于10%是完全可能的,這樣以太網(wǎng)響應(yīng)速度將明顯高于其它網(wǎng)絡(luò)。另一方面,對于建有企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)的智能建筑,變電站的測控數(shù)據(jù)可以直接在Intranet上動態(tài)發(fā)布與共享,供相關(guān)技術(shù)人員和管理人員參考,這樣就把測控網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)融合在一起,無論從成本、管理、維護(hù)等方面考慮都是一個最佳的選擇,加之目前以太網(wǎng)接口芯片已非常普遍,價格低廉,因此發(fā)展前景很好。只是由于目前變電站自動化系統(tǒng)的主流站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)還是現(xiàn)場總線,采用以太網(wǎng)的不多,它們又是主要針對大規(guī)?;虺笠?guī)模變電站而開發(fā)的,因此價格偏高?;谝蕴W(wǎng)的變電站自動化系統(tǒng)有國電南京自動化公司的PS-6000等。

        5 結(jié) 語

        通過以上分析可以看出,3種網(wǎng)絡(luò)各有優(yōu)劣。針對目前新設(shè)計的智能建筑,推薦采用主流的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)作為其10 kV變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò),而以太網(wǎng)更適合于其中擴(kuò)展需求和測控數(shù)據(jù)共享需求較大的變電站。對于主接線簡單、不需要考慮擴(kuò)展且投資有限的小型變電站等,也可以采用低成本的RS-485串行通信網(wǎng)絡(luò),但它對于滿足智能建筑的設(shè)備開放性上存在很多不利因素,應(yīng)當(dāng)慎用。

        [1] 黃益莊.變電站綜合自動化技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2000.

        [2] 石樹平,馬運(yùn)榮.論變電站自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及要求[J].繼電器,2000(10):60-65.

        [3] 能源部西南電力設(shè)計院.電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范GRJ63-90[M].北京:[s.n.],1990.

        [4] 中華人民共和國水利電力部.電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB50062-92[M].北京: [s.n.],1992.

        [5] 李玉云.建筑設(shè)備自動化[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:15-18.

        [6] 周洪.智能大廈控制系統(tǒng)[M].北京:中國電力出版社,2007:61-64.

        [7] 張愛筠.基于DSP的新型以太網(wǎng)控制器的應(yīng)用[J].應(yīng)用科技,2008,11:37-39.

        [8] 龔?fù)?樓宇自動控制技術(shù)[M].天津:天津大學(xué)出版社,2008:53-57.

        猜你喜歡
        傳輸速率智能建筑以太網(wǎng)
        智能建筑機(jī)電設(shè)備自動化技術(shù)
        基于1500以太網(wǎng)養(yǎng)豬場的智能飼喂控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
        智能建筑自動化設(shè)備安裝技術(shù)的應(yīng)用探討
        跨山通信中頻段選擇與傳輸速率的分析
        黑龍江電力(2017年1期)2017-05-17 04:25:16
        談實時以太網(wǎng)EtherCAT技術(shù)在變電站自動化中的應(yīng)用
        電子制作(2017年24期)2017-02-02 07:14:44
        數(shù)據(jù)傳輸速率
        CHIP新電腦(2016年9期)2016-09-21 10:31:09
        讓人腦洞大開的智能建筑
        一種90W高功率以太網(wǎng)供電系統(tǒng)的設(shè)計
        淺談EPON與工業(yè)以太網(wǎng)在貴遵高速公路中的應(yīng)用
        新一代全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將百倍提升傳輸速率
        国产一线视频在线观看高清| 亚洲精品无码永久在线观看你懂的| 一区二区三区国产免费视频| 亚洲国产精品日本无码网站| 情人伊人久久综合亚洲| 无码久久精品国产亚洲av影片| 日韩av二区三区一区| 国产精品一区二区蜜臀av| 亚洲成人精品久久久国产精品| 91久久精品色伊人6882| 精品少妇爆乳无码av无码专区| 性色av 一区二区三区| 亚洲人成影院在线无码观看| 亚洲AV无码一区二区三区性色学| 91尤物在线看| 日本一区二三区在线中文| 李白姓白白又白类似的套路| 久久久久成人精品免费播放动漫| 国产熟人av一二三区| 国产精品多人P群无码| 亚洲女同一区二区久久| 少妇人妻一区二区三飞| 国产日产欧产精品精品蜜芽| 小sao货水好多真紧h无码视频| 国产成人亚洲精品无码h在线| 国产成人久久精品亚洲小说| 亚洲精品一区二区三区国产| 蜜桃视频国产一区二区| 亚洲国产成人av在线观看| 无遮无挡爽爽免费视频| 亚洲欧美日韩综合在线观看| 一本久久伊人热热精品中文| 日本免费精品一区二区| 亚洲乱码国产乱码精华| 嫖妓丰满肥熟妇在线精品| 国产精品久久久久免费看| 中文片内射在线视频播放| 亚洲最大中文字幕熟女| 樱桃视频影视在线观看免费| 中文字幕久热精品视频免费| 亚洲国产一区二区视频|