變電站自動化系統的系統結構四種結構形式：

1.集中式

2.分級（層）分布式

3.分布分散式

4.全分散式—今后的發(fā)展方向間隔裝置有三種類型：

1.數據完全共享型（保護和測量共用一個電流互感器（TA）、CPU）2.數據獨立處理型（不共用TA）a.保護和測控共用一個CPUb.保護和測控不共用一個CPU，但共用一個機箱

3.保護和測控完全獨立型（不共用TA、CPU）

集中式分級（層）分布式全分散式區(qū)別于集中組屏，可將保護和SCADA集成功能模塊分散安裝于各開關柜，并通過光纖技術和局域網絡技術聯系起來，構成全分散式綜合自動化系統NS2000變電站綜合自動化系統

典型結構典型結構一典型結構二NS2000變電站綜合自動化系統典型結構一NS2000變電站綜合自動化系統典型結構二硬件配置：系統主網采用單/雙10/100M以太網結構，通過10/100M交換機構建，采用國際標準網絡協議。SCADA功能采用雙機熱備用，完成網絡數據同步功能。其它主網節(jié)點，依據重要性和應用需要，選用雙節(jié)點或多節(jié)點備用方式運行。NS2000計算機監(jiān)控系統采用組件對象模型COM，開放性、擴充性好商用和實時統一、面向設備對象和圖模庫一體化的數據庫管理系統具有標準、直觀方便的多層多平面的圖形界面和組態(tài)界面網絡、節(jié)點等多種冗余配置，采用同步及異步兩種調用方式智能化報警，提供按設備、時間等多種查詢、確認方法NS2000計算機監(jiān)控系統高級功能電壓無功控制功能小電流接地選線功能自動減載功能主變經濟運行控制功能Internet/Intranet上的WEB瀏覽及遠程診斷NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型1．SCADA服務工作站負責整個系統的協調和管理，保持實時數據庫的最新最完整備份；負責組織各種歷史數據并將其保存在歷史數據庫服務器。當某一SCADA工作站故障時，系統將自動進行切換，切換時間小于30秒。任何單一硬件設備故障和切換都不會造成實時數據和SCADA功能的丟失，主備機也可通過人工進行切換。NS2000計算機監(jiān)控系統NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型2．操作員工作站完成對電網的實時監(jiān)控和操作功能，顯示各種圖形和數據，并進行人工交互，可選用雙屏。它為操作員提供了所有功能的入口；顯示各種畫面、表格、告警信息和管理信息；提供遙控、遙調等操作界面。NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型3．前置通信工作站負責接收各廠站（或用戶）的實時數據，進行相應的規(guī)約轉換和預處理，通過網絡廣播給后臺機系統，同時對各廠站發(fā)送相應的控制命令。信息采集包括對RTU（模擬量、數字量、狀態(tài)量和保護信息）、負控終端等的采集。控制的功能包括遙控、遙調、保護定值和負控終端參數的設定和修改。雙前置機工作在互為熱備用狀態(tài)，當其中一臺工作站故障時，系統將自動進行切換。NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型4．遠動工作站負責與調度自動化系統進行通信，完成多種遠動通訊規(guī)約的解釋，實現現場數據的上送及下串遠方的遙控、遙調命令。NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型6．保護工程師站保護工程師工作站主要提供保護工程師對變電站內的保護裝置及其故障信息進行管理維護的工具。保護工程師指運行管理、維護人員以及保護設計、調試人員。保護工程師站關心的信息包括保護設備(故障錄波器)的參數，工作狀態(tài)，故障信息，動作信息。故障錄波綜合分析提供保護工程師故障分析的工具，作為事故處理、運行決策的依據。故障錄波綜合分析不僅分析錄波數據，還綜合考察故障時的其它信號、測量值、定值參數等，提供多種分析手段，產生綜合性的報告結果。NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型7．管理工作站根據用戶制定的設備管理方法，設備管理程序對系統中的電力設備進行監(jiān)管，比如根據斷路器的跳閘次數提出檢修要求，根據主變的運行情況制定檢修計劃，并自動將這些要求通知用戶。NS2000計算機監(jiān)控系統計算機監(jiān)控系統功能類型9．遠程工作站通過企業(yè)內Intranet方式（通過路由器組成廣域網）和公眾數據交換網Internet方式（通過電話線MODEM撥號、ISDN或DDN方式），使用EXPLORE或其它商用瀏覽器，實現遠程瀏覽實時畫面、報表、事件記錄、保護定值、波形和系統自診斷情況。說明：因采用多進程、多線程操作系統，因而也可以在一臺計算機上運行多個應用模塊?？筛鶕F場實際情況進行節(jié)點的靈活配置。如當地監(jiān)控因工作量較少，只需一臺計算機即可完成所有功能。通信控制單元通信控制器是變電站綜合自動化系統的信息中心通過不同的通信介質和通信規(guī)約，它將變電站內各種設備的信息進行采集處理通過數據通道傳送到集控中心和電網自動化系統變電站綜合自動化系統中，信息的采集和傳送是根據優(yōu)先級進行劃分。軟件平臺：32位實時多任務嵌入式操作系統硬件平臺：PC104總線通信控制單元通信與后臺通信與裝置通信與調度通信全站邏輯閉鎖GPS全站對時通信控制單元通過以太網與后臺通信通過CANbus與NS2000系統裝置通信與調度通信數字信號模擬信號（MODEM）通信控制單元通信控制單元GPS全站對時兩種對時方式：軟件對時：通信口，對時報文硬件對時：硬件對時口，對時脈沖測控裝置在變電站自動化系統中，測控裝置的主要功能是對現場設備中所有需要監(jiān)控的信息進行采集和控制，并能將相關信息通過不同的通信方式送往總控或后臺。由于裝置與設備直接相連，所以在裝置的軟件及硬件設計上都要考慮到對現場環(huán)境的適應能力。測控裝置原理數字量的輸入/輸出模擬量的輸入/輸出數字量的輸入輸出數字量信息類型開關信息狀態(tài)信息控制信息數字量輸入/輸出的抗干擾措施光電隔離繼電器隔離繼電器隔離與光電耦合器雙重隔離模擬量的輸入/輸出A/D轉換通道的組成傳感器（Transducer）量程放大器（ScalingAmplifier）低通濾波器（Low-PassFilter）多路開關（Multiplexer）采樣-保持電路（Sample&Hold）模擬量的基本構成

傳感器1傳感器2傳感器3放大放大放大低通濾波低通濾波低通濾波多路開關采樣保持A/D微機D/A模擬控制現場信號1現場信號2現場信號3A/D轉換器的主要技術指標分辨率精度轉換時間電源靈敏度量程輸出邏輯電平工作溫度范圍模擬量輸入的隔離措施變送器法飛躍電容法數字信號處理數字信號處理(a)輸入模擬信號波形(b)取樣量化信號(c)數字數碼(d)輸入信號序列(e)輸出信號序列(f)輸出模擬信號網絡總線模式串行總線：RS232、RS422、RS485

現場總線：Canbus、Lonworks、F-NET、PROFIBUS

以太網（Ethernet）

傳輸介質：雙絞線、光纖變電站綜合自動化系統基礎知識網絡通信現場總線網絡常見局域網絡拓撲結構網絡設備

OSI模型常見局域網拓撲網型（MESH）常見局域網拓撲星型（STAR）常見局域網拓撲樹型（TREE）常見局域網拓撲總線型（BUS）常見局域網拓撲環(huán)型（RING）Token-ring網絡設備中繼器（集線器）網橋（交換機）路由器網關OSI模型應用層（Application—7)表示層（Presentation—6）會話層（Session—5）傳輸層（Transport—4）網絡層（Network—3）數據鏈路層（DataLink—2）物理層（Physical—1）通信基本概念通信方式同步方式傳輸方式傳輸介質差錯控制通信方式并行方式通信方式串行方式同步方式同步同步方式異步傳輸方式基帶傳輸載波傳輸寬帶網異步傳輸模式（ATM）傳輸介質雙絞線同軸電纜光纖無線通信差錯控制糾錯檢錯奇偶校驗循環(huán)冗余編碼（CRC）現場總線（Fieldbus）實時性強可靠性高多為短幀傳輸速率一般在幾kbps至10Mbps之間現場總線的技術特點系統的開放性互可操作性現場設備的智能化與功能自治性系統結構的高度分散性對現場環(huán)境的適應性現場總線的優(yōu)點節(jié)省硬件數量與投資節(jié)省安裝費用節(jié)省維護開銷用戶具有高度的系統集成主動權提高了系統的準確性與可靠性5.1幾種有影響的現場總線CAN（ControlerAreaNetwork）LonWorks基金會現場總線（FF，FoundationFieldbus）PROFIBUSCAN總線其總線規(guī)范已被ISO國際標準組織制訂為國際標準CAN協議模型結構取OSI底層的物理層、數據鏈路層和應用層多主方式工作。網絡節(jié)點上任一節(jié)點均可在任意時刻主動向網絡上其它節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從非破壞性總線仲裁技術。負載嚴重的情況下也不會出現網絡癱瘓無需專門的“調度”。通過報文濾波即可實現多種方式傳送和接收數據節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求通信速率最高可達1Mbps（最長40m或1km）直接傳輸距離最遠可達10km（5kbps以下）可掛接設備數最多為110個傳輸介質為雙絞線、同軸電纜或光纖短幀結構，傳輸時間短，受干擾概率低，具有極好的檢錯效果每幀信息都有CRC校驗及其它檢錯措施嚴重錯誤下的自動關閉輸出功能LonWorks采用OSI模型的全部七層通訊協議神經元芯片（Neuron）使用改進的CSMA/CD介質訪問控制協議（帶預測的P-堅持）通信速率300bps~1.5Mbps直接通信距離可達2700m（78kbps，雙絞線）傳輸介質支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電力線等多種通信介質基金會現場總線以OSI模型為基礎，取物理層、數據鏈路層、應用層為其通信模型的相應層次，并在應用層上增加了用戶層分兩種通信速度低速H1，32.25kbps，距離1900m（可加中繼器延長）高速H2，1Mbps和2.5Mbps，距離分別