电力自动化的通信网络分析讨论 摘要：通信网络是变电站自动化系统的关键。分析了变电站自动化系统中通信网的特点与要求，给出了 LonWorks 现场总线和嵌入式以太网两种通信方案，并对这两种方案作了分析比较。关键词：变电站自动化；现场总线；嵌入式技术；以太网1 引言 变电站自动化技术在我国进展很快，目前新建的变电站绝大多数都采纳了综合自动化技术，很多老变电站也在进行改造。这种自动化系统与常规变电站系统相比，最大的特点就是站内通信能力强。从 90 年代初变电站内开始搞综合自动化，先后出现过几类通信方案。最初用 RS485 总线将保护设备联在一起，用主从方式通信，这种方式较简单，实际上是串行点对点通信，技术上缺陷很多。后来各种现场总线技术被引入国内，由于其具有简单易用、组网方便、抗干扰能力强等特点，很快被电力自动化设备业界采纳，以构成变电站内的通信网。现场总线种类较多，用得较多的是 LonWorks 和 CAN。用现场总线来做通信网，从工程实践来看是较成功的。但随着变电站自动化从以前的 35kV、110kV 等中、低压变电站向 220kV、330kV 甚至 500kV 高压、超高压大型变电站进展，现场总线的一些局限性逐渐暴露出来，不能满足高压、超高压大型变电站自动化系统的要求。随着计算机软、硬件技术的进展，工业控制领域出现了嵌入式技术。这使设计者在设计变电站自动化系统内部通信网时有了新的选择，利用嵌入式技术的软、硬件，设计者可以在单片机系统上实现以太网技术。目前国外一些着名大公司已利用嵌入式技术将以太网接口做在保护装置中，这样各保护装置就可以用以太网连成一个自动化系统了。以太网具有网络速度快，带宽较宽，与后台监控 PC 机、工作站等接口方便的特点，能够满足大型高压变电站自动化系统对通信网的要求。这在国外已有工程实例。本文将介绍两种站内通信网方案，一是 LonWorks 现场总线网，二是嵌入式以太网。这两种网的技术原理很多资料已有介绍，本文不再重复，而是直接说明如何应用。2 LonWorks 现场总线网方案 如图 1 所示，变电站内部有两个LonWorks 网络，分别为监控网和录波网。监控网用来传送各种控制和状态信息，录波网则传送电力系统故障录波信息。网络的通信速率为 78kB／s，最大通信距离为2km，通信介质为屏蔽双绞线或光纤。每个保护装置都带有 LonWorks 网络接口，后台机、工程师站、远动机等 PC 机上均插有PCLTA 卡，于是保护装置和 PC 机就可以联到 L...
