分布式网络防误闭锁系统研究

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1、第25卷第9期电力科学与工程Vo1.25,No.9382009年9月ElectricPowerScienceandEngineeringSep.,2009分布式网络防误闭锁系统研究刘向阳(珠海蓝唯中伯电力工程勘察设计有限公司,广东珠海519070)摘要:网络通讯的解决方案采用了CAN总线和I2C总线网络,两级网络通过防误控制器进行信息交换,控制器与主机通过CAN总线相连,并通过I2C总线网络对间隔内的防误锁具进行控制和管理。关键词:电力行业;闭锁集控化综合管理;五防中图分类号:TM766文献标识码:A可以实现本地“五

2、防”。本文中控制器采用Pc总1网络防误闭锁系统闭锁方式线网络实现对本间隔闭锁接点的控制。间隔间的防误闭锁:利用通信网络使间隔与间隔之间的信息共变电站内需防误闭锁的对象有两大类:一类是享,从而实现系统级的联锁。本文中间隔间的通信带电动机构可遥控操作的设备,如断路器、有载调采用了现场总线通信网络。压分接头开关等。这些设备是正常运行时所需要操2.1基于现场总线的通信网络设计方案作的,一般不需要人员到场。第二类是不带电动机网络型防误闭锁系统对通信网络的性能要求主构只能手动操作的设备,如地刀等。这些设备需要要体现在以下几个方面

3、:人员到场才能操作(如检修)。对防误对象来说,有.(1)可靠性。网络型防误闭锁系统中拥有一个人值班和无人值班并无实质区别,只要解决两类设可靠的通信网络是首要条件。备的防误闭锁即可。(2)实时性。防误判断的依据是各相关设备的根据变电站内电气设备的控制方式,在网络型实时状态信息,而当设备变位以及多任务并行操作防误系统中,设备可以采取以下两种闭锁方式:对时,要求信息能在通信网络上快速传递。于有电动操作机构的设备,可以在其分合闸回路中(3)开放性。网络型防误闭锁系统中的通信网串入一个接点,此接点的通断受现场控制器的控络也是变

4、电站自动化系统的一个子系统。除了保证制;对于手动操作的设备,则要外配电磁锁,在电“网内”现场设备互连、便于扩展外,它还应服从磁锁的开闭回路也串入一个闭锁接点。变电站自动化系统的总体设计,硬件接口应满足国际标准,选用国际标准的通信协议,方便用户的系2设计方案统集成。2.2现场总线的选型根据网络型防误闭锁系统的闭锁方式可知,对通过对各种总线的比较发现,LonWorks比较电气设备的防误闭锁是通过对闭锁接点的合理控制适用于一些大型的、对响应时间要求不太高的分布实现的。为了提高网络型防误闭锁系统的可靠性,式控制系统,比如智能

5、大厦控制系统。而HART对闭锁接点的控制,采取以间隔为单位的分布式控总线是一种模拟和数字信号混合的总线,是一种过制模式,即一个间隔设置一个现场控制器,各闭锁渡型总线,多用于一些4-20mA的旧式仪表的连接点的开闭由相应的现场控制器来控制。间隔内的接。基金会现场总线在对距离和实时性的满足上不防误闭锁:利用现场控制器自身的防误闭锁逻辑,够。可靠性、实时性最好的属CAN总线,CAN收稿日期:2009-03—21.作者简介:刘向阳(1977一),男,珠海蓝唯中伯电力工程勘察设计有限公司助理工程师第9期刘向阳分布式网络防误闭锁

6、系统研究39的信号传输采用短帧结构,每帧有效字节为8个,(3)出色的热插拔功能。应用于系统内部及板传输距离短,受干扰的概率低。当节点严重错误机之间的通讯,连接十分可靠、简洁。时,具有自动关闭功能,以切断该节点与总线的联系,使总线上的其它节点及通信不受影响。在防误3系统总体结构及特点操作闭锁系统中,一般有几十个节点,而对传输距离和实时性要求都较高,采用CAN完全可以满足根据以上思想,网络型防误系统需包括以下几规模上的要求,并且可以将CAN总线实时性强的部分:闭锁接点、现场控制器、通信网络、网络接特点充分发挥出来。因此本

7、文采用CAN总线作为口设备以及防误主机。图l给出了这种基于CAN网络通讯方式。总线的网络型防误闭锁系统的总体结构。2.3间隔内闭锁接点的管理方案防误主机卜卜—j监控主机对闭锁接点的管理,首先要考虑闭锁接点与现CAN总线网络场控制器的距离问题(驱动问题):闭锁接点的开闭控制要通过现场控制器I/O口的驱动完成,而闭锁接点要装设在各个间隔内的电气设备或电磁锁的现场控制器lI}现场控制器2I.”l现场控制器,l控制回路内,所以现场控制器对闭锁接点的驱动能PC总力就不能不考虑。其次要考虑对闭锁接点管理的灵Il接闭点锁1lt'l

8、接闭点锁ll闭锁lI闭锁Il闭锁Il闭锁活性、可扩展性以及布线的简便性:间隔内闭锁接nlI接点1r1接点,llI接点1r1接点,l点的数量由间隔内需闭锁的电气设备数决定,一般图1分布式网络型防误闭锁系统的总体结构一个间隔内需要几个或十几个闭锁接点,每一个闭锁接点对应一个电气设备或电磁锁。网络型防误操作系统以其网络化的优势,提供了一个网络化防误管

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