一水电站内部数据通信系统.ppt

The Hydropower Integrated Automation System 水电站数据通信系统 一 水电站内部数据通信系统 1现场总线 现场总线是现地主要自动化装置和控制层的自动化设备之间，通过共用通信介质进行双向传输，同时实现现场可寻址设备进行多点连接的通信系统。现场总线实际上是针对现场仪表与其它自动化设备所建立的全数字化、双向及多支路的通信系统。 CAN 分布式控制或实时控制的串行通信网络 PROFIBUS 欧洲的标准 WorldFIP 法国 LONWORKS智能化楼宇 2 以太网 目前，在新建的水电站计算机监控系统中，现场总线主要应用于分层分布式监控系统的现地控制单元或集中式控制系统。 现地控制单元与电站主控层之间的通信网络（即局域主干网）大多采用工业以太网。 以太网的数据传输方式 CSMA/CD (1) 以太网的通信协议 （1）应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 （2）传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 （3）网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。 （4）接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。 (2) 以太网的应用特点 以太网有商业以太网和工业以太网 1、传输速度快，可扩展性好以太网的传输速度有10Mbp系统、100Mbps系统和1000Mbps系统。交换机接口是可以通用的，使得系统连接非常方便，具有良好的灵活性和扩展能力。2、可靠性高，一个节点的故障不会影响其他节点的通讯。3、成本低。4、网络管理方便。 5、工业以太网采用先进交换技术，在商业以太网的协议中加入了实时协议，即在以太网设备中加入了特殊的具有实时功能的芯片，数据传输的实时性好 (3)多层网络 目前一些水电站计算机监控系统不仅仅采用单纯的CAN网或以太网组建网络，而采用多层网络。如南瑞公司生产的SSJ－300系列水电站监控系统采用两层网络，LCU内部采用CAN网，而各工作站和LCU之间采用工业以太网。 二、水电站外部数据通信系统 水电站计算机监控外部数据通信系统是指水电站计算机监控系统与上级调度中心进行数据通信的网络化系统，这里所述的上级调度中心由水情测报系统、水库调度系统、远方诊断系统和无线通信等组成。 调度电话的方式来实现的，上级调度中心用电话下达调度控制命令，水电站也通过电话向上级调度中心反映水电站的运行情况。 20世纪80年代过“RTU远动方式”，即在水电站侧设置电网调度自动化系统的RTU（Remote Terminal Unit），采用CDT或POLLING规约（一种远动规约）接收调度控制命令，并向上级调度传送各类水电站运行数据。 20世纪90年代以来，由于微机和工作站在水电站监控系统中的大量运用，不少水电站监控系统已实现了与电网调度自动化系统的计算机通信，使得电网调度中心对水电站的调度控制更方便，更先进。 水电站计算机监控系统外部通信较常见的方式是通过上位机的通信工作站来实现。通过通信工作站，信息可远传至电网调度中心。 1外部数据通信的术语 （1）远动。水电站远动是在水电站计算机监控系统（或监控装置）与上级调度中心遵循特定的规约实现数据交换。水电站计算机监控系统有时还要与保护装置、励磁系统、闸门控制系统、水情测报系统、电站MIS系统实现通信，但水电站远动是与上级调度中心的通信，当然，上级调度中心可以是地调、梯调、省调或网调。 （2）主站。远动通信中的各级调度（地调、梯调、省调、网调和国调）都可构成主站，主站从子站获得远动数据、向子站发出远控指令，对应于数据通信中的客户端。 （3）子站。指远动通信中的水电站计算机监控系统；向主站提供各类远动数据、接受主站下发的远控指令并执行，对应于数据通信中的服务器。 （4）上行信文。从子站发往主站的信息帧为上行信文，上行信文包括遥信帧、遥测帧、SOE信息帧等。 （5）下行信文。从主站发往子站的信息帧为下行信文，主要包括连接、设时、遥控、遥调、应答等信息帧。 （6）信息帧。按照一定规则组织的，具有特定含义的上、下行信文，例如遥信帧、遥测帧、遥控帧、遥调帧等，帧结构表示了通信信息帧的内容组织格式。 （7）遥信。远动通信数据的开入量，例如断路器或隔离开关的分/合状态，保护信号的动作/复归，AGC/AVC功能的投入/退出等，通常用1个或2个二进制位表示