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摘要:介绍一种基于STD 5000总线的变电站微机监控与保护系统远方通信的软硬件实现方法,该系统采用串行异步通信、CDT规约,利用内部计时器的周期性中断循环发送,编程采用8086汇编语言模块化设计。 关键词:变电站; STD总线; 远方通信; CDT规约 中图分类号:TM 63;TM 73 文献标识码:B 文章编号:1006-6047(1999)04-0040-02 A Telecommunication System of Substation Automation Based on STD Bus LEI Ming,SUN Ying (Shandong University of Technology,Ji'nan 250014,China)Abstract: It presents a telecommunication system of microcomputer-centralized protection and control system for substation,which is based on STD bus.It uses serial asynchronous communication CDT protocol,and periodic interruption to transmit information.The software is written with 8086 assembly language. Keywords: substation;STD bus;telecommunication;CDT protocol 随着电力系统规模的扩大和自动化水平的提高,对变电站监控保护系统可靠性、经济性、可用性的要求越来越高。变电站远方通信技术成为变电站自动化系统的重要组成部分。现介绍一种应用于县级35 kV等级变电站远动通信的设计方案。 1 系统硬件设计 该系统应用于县级35 kV变电站,变电站的微机保护和监控系统采用STD总线5000系列工业控制机,县调采用异步串行通信方式接收变电站传送的信息,采用CDT规定的帧结构。根据35 kV变电站的实际情况,以及县调的通信要求,决定在原来的基础上增加两块模板,一块是康拓公司生产的STD 5621,双RS-232C串行通信接口板,另一块是调制解调板。系统以STD工业控制机为主机,通过RS-232串行通信板与县调通信。由于变电站与县调相距遥远,而RS-232C传输距离不过几十米,故在STD总线上接调制解调器板。由于系统采用远动信息以300 bps低速传输,所采用的调制解调板可设置为移频键控方式。从调制解调板发出的信息可采用微波信道或电力载波线路传至县调。 2 系统软件设计 系统软件设计采用8086汇编语言编程,编译后转化为机器语言固化在EPROM中,程序采用模块化结构,因此占用的内存空间小,运行速度快,可直接访问计算机的硬件部分。整个远动通信程序以周期性中断方式插入原微机保护和监控程序中,在不影响原来程序的基础上,实现远方通信。 由于CDT方式要求厂站端循环不断地发送信息至调度端,因此对双RS-232C串行通信板初始化时,把它设计成接收、发送两种通信方式。以接收方式接收遥调和遥控,以发送方式发送遥信和遥测。本系统的通信格式设定为:1个启始位,8个数据位,1个停止位,采用偶校验方式,发送速率为300 bps。 系统的远动通信所用数据为原微机保护和监控系统采集的数据,只向县调传送变电站的主要信息,如高、低侧线路的电压、电流、开关状态和保护动作信号等。 3 软件子模块的介绍 系统的远动通信软件程序主要包括发送主程序、接收主程序以及STD 5621板串行通信口初始化子程序。发送主程序依CDT规约编程组装遥测、遥信等信息帧,并将其送入发送通信缓冲区。STD 5621板串行通信口送来的遥控、遥调等信息帧送入接收通信缓冲区,接收主程序从接收缓冲区提取数据,依CDT规约进行适当处理,送入遥调、遥控等子程序去执行。 发送主程序包括:遥测帧编辑组装子程序模块,遥信帧编辑组装子程序,事件记录帧编辑组装子程序,电度帧编辑组装模块等子程序;接收主程序主要包括:遥调帧处理执行模块,遥控帧处理执行模块等子程序。 现以STD 5621串行通信板编辑子程序模块、发送主程序模块,以及遥测帧编辑组装子程序模块为例简要说明远动通信软件设计。 3.1 STD 5621通用双RS-232C串行通信接口板编程模块 程序框图如图1所示。由于本系统使用的通信参数与原来通信板中监控程序通信参数不同,需要重新对STD 5621板进行初始化,包括波特率的设置和8251A的初始化。并且要注意,在8251A上电初始化之前,首先对8251A进行软复位,并在软复位和8251A初始化程序之间加入适当的延时。通信参数初始化为:300 bit,1个启始位,8个数据位,1个停止位,采用偶校验方式。四遥信息以数据位的形式通过STD 5621串行接口板,并以异步方式传至县调。由于在异步传输过程中,采用偶校验方式,在四遥信息帧组装过程中,又采用了CRC校验方式,这样同时采用两种不同的校验方式,增强了编码的检、纠错能力,同时与上级县调的通信规约完全兼容。 
图1 STD 5621模块流程图 3.2 发送主程序模块 程序框图如图2。该模块包括:对遥测量、遥信量的编辑组装,对事件记录和变位遥信的处理。 
图2 发送子程序流程图 3.3 遥测帧编辑组装子程序模块 程序框图如图3。即对众多遥测量按照重要程度,组装成不同的帧,送入发送缓冲区。 
图3 遥测模块流程图 4 结束语 此系统以周期性中断方式插入到微机保护和监控程序中,编程中采用模块化设计,各子系统在结构、功能上相互独立,便于生产、调试、维护、检修。同时采用偶校验和CRC校验,使系统具有高的可靠性和抗干扰能力,功能完善适应性广,体现了可靠、实用、先进的统一。 作者简介:雷鸣,男,山东工业大学电力学院在读硕士。 作者单位:雷 鸣,孙 莹 山东工业大学电力学院,济南 250014 () |