西門子s7係列plc通過遠程監控控製變電站自動化係統低開發與應用

  1、概述

　　變電站自動化是電力係統自動化的很重要一部分，變電站自動化的核心是通過無線遠程監控、控製變電站監控係統的自動化，計算機技術和網絡通信技術在變電站監控係統中的應用，大大提高了變電站的自動化水平，為變電站的無人值守運行奠定了良好的基礎。

　　2基於雲服務的變電站監測係統網絡結構

　     該係統的網絡結構如圖1所示。主要包括各種變電站，監控站，移動終端，工程站，雲服務器，雲存儲，移動通信網絡和GPRS通信服務器。 整個互聯網智能控製為以下四個部分：

　　(1)現場設備層設計

　　監控儀器：遠程傳輸接口，具有四種遠程功能和在線統計功能。實時監測箱式高壓櫃，變壓器和低壓進出口的電流，電壓，無功功率，有功功率，無功功率，頻率，相位等參數，並統計配電變壓器的運行情況。

　　(2)通信層設計

　　通信層主要由網絡控製器和通信網絡組成。網絡控製器：控製現場各種智能電表通信，還提供數據遠程傳輸功能，可將數據轉發到兩個或多個數據中心。

　　通信網絡：提供有線/無線傳輸。有線傳輸模式使用RS485總線通信用於智能電表。當站點沒有布線條件或有特殊要求時，可以采用無線傳輸方式，現有的信息網絡平台或GPRS等無線傳輸方式可以用於通信。

　　(3)雲服務設計

　　雲服務是整個係統的數據采集和處理中心等功能。

　　(4)監控層設計

　　主要分為硬件設備和軟件設備，如監控計算機，打印機，移動終端。 監控計算機：用於監控箱子更換的所有操作條件和報警。 移動終端：通過手機，操作員可以接收，處理和轉發遠程數據，完成係統的簡單管理，維護和分析。
 

　　圖1基於雲服務的變電站監控係統網絡結構

  3、基於雲服務的變電站監測係統關鍵技術

　　3.1 網絡通訊技術

　　雲服務的通信主要包括有線通信和無線通信。

　　現場總線連接係統可以數字雙向傳輸，非常適合連接電源和智能係統。箱內各模塊的一般工作環境複雜，電磁幹擾嚴重，內部需要通信的點很多。變速箱智能係統的模塊一般協同工作，它們之間的信息交換更多，現場總線組網絡靈活，通訊快速可靠，可以滿足智能箱改變內部通信的要求。但是，智能盒與監控中心之間的通信距離很遠。通常，一個監控中心需要管理多個智能盒改變。這裏使用現場總線可能具有諸如布線不方便，初始投資高以及後期維護困難等缺點。

　　RS-485總線是一種改進的通用串行通信通信方法。由於傳輸速率低，抗幹擾能力差，適合少量數據在周圍環境變化較小的地方傳輸和使用。可以在框中傳輸少量數據。監控中心的控製數據傳輸也是合適的，不能用於智能箱變更監控中心的數據傳輸。 無線通信是不需要通信線路的通信方法。它在早期安裝簡單，實現快速通信。如今，無線通信通常可以在雙工模式下工作。隻要能夠到達無線信號，就可以實現遠程區域與停電區域之間的通信，這是智能盒與監控中心之間通信的***佳選擇。

　　GPRS通信是一種無線通信方式。 GPRS是一種基於GSM開發的無線通信方法，適用於信息的遠距離傳輸。它具有實時在線，基於流量的計費，適應性強，數據帶寬寬，網絡覆蓋範圍廣等優點。它特別適用於少量頻繁，突發，間歇的數據傳輸，也適用於偶爾的大規模數據傳輸，因此完全滿足箱變智能係統的數據傳輸要求。隨著GPRS技術的不斷發展，它已被廣泛應用於許多領域，也為智能盒改變和監控中心通信提供了選擇。

　　通用分組無線業務網絡是分層的，不同的層有自己獨特的功能。***高層使用錯誤和流量控製，這減少了開銷並提高了中間網絡層的傳輸速度。數據傳輸安全性也非常重要。在網絡傳輸的某些部分上設置服務級別。隻有滿足級別才能查看數據信息。

　　GPRS通信是一種廣泛使用的通信方法。在數據傳輸過程中，一個用戶可以同時使用多個傳輸通道來提高速度。多個用戶也可以使用一個傳輸通道。充分利用無線通信的資源。會造成浪費。利用GPRS通信技術實現數據信息的遠程接收和傳輸，隻需根據傳輸流量收費，並長期在線，即可滿足用戶要求和低成本。 GPRS通信技術的特點： (a)使用分組交換技術 (b)支持高速數據傳輸 (c)可以快速連接到任何通信網絡 (d)GPRS支持偶爾傳輸大量數據和間歇傳輸突發數據。