总线下的多功能电力仪表组网技术分析

董迅

摘 要：组网技术是一项先进的集成技术，它将电力仪表、工程师站、主控单元以及保护测控设备等电力设备进行组网，形成一个完善的数据处理系统。组网系统能够实时测量电气的各种参数，并将多功能仪表与组网系统的通信接口进行连接，实现对电气系统的控制管理。因此，文章对组网技术进行研究，旨在提高电气系统的管理水平。

关键词：总线；电力仪表；组网技术

目前，组网技术已经初步应用于电气系统的控制管理，并取得一定的效果。因此，文章对组网技术进行研究，结合电气系统的运行特点，将组网系统的网络结构、间隔层以及管理层相隔部分的组网形式、接口和规约以及系统软件作为切入点，从结构特点以及运行效果两方面阐述组网技术的可行性，并通过模拟试验，对组网系统的遥测入库功能以及报警功能等使用性能进行检测，进一步探讨组网技术的应用前景。

1 系统结构

组网系统主要由电力仪表、保护测控设备、主控单元、工程师站、交换机以及系统软件等设备组成。

2 组网技术研究

2.1 网络结构

在组网技术的运用中，通常依照典型的分布式结构，将组网系统分为三部分，分别为间隔层、站控层以及管理层。其中，间隔层主要由智能设备以及多功能仪表所构成。间隔层的主要作用是保护电气装置，并且对电气装置进行实时测量以及控制。此外，间隔层主要依靠窜口以及总线等通信设备与管理层进行连接；管理层是组网系统的关键部位，具有承上启下的作用。管理层的主要作用是将站控层的实时信息和间隔层的实时信息进行互换，使组网系统能够与其他系统进行数据交换；站控层是组网系统的管理中心，能够对组网系统进行监视、信息处理以及数据收集，实现对多功能仪表以及智能设备的控制。

在组网系统中，间隔层、站控层以及管理层的分布形式是由上至下。因此，电力仪表以及保护测控设备主要安装在间隔层；主控单元主要安装在管理层；数据服务器以及工程师站均安装在站控层。此外，管理层设备以及间隔层设备均选用分散配置的形式，便于设备保养以及系统拓展。

2.2 接口和规约

就主控单位而言，通常选用以太网以及窜口和间隔层进行组网，并接入多功能仪表以及相关电气设备。结合组网系统的特点，在选择站控层网络时，通常选用以太网；再选择间隔层网络时，通常选用RS总线。此外，将间隔层与主控单元进行连接，将间隔层的通信规约进行转换，以统一的规约形式输出。

2.3 间隔层以及管理层相隔部分的组网形式

就间隔层以及管理层相隔部分的组网形式而言，通常分为两种：第一、面向电气。这种组网形式主要依照主接线进行分段，并遵循就近原则，对仪表进行组网；第二，面向过程。这种组网形式主要依照发电流程，将电动机的开关监控装置以及保护监控装置组成一组，再将其他设备的相应装置组成另一组，并与管理机进行连接。

2.4 系统软件

就组网系统而言，通常选用组态软件对组网系统进行开发。在站控层中，组态软件可以提供灵活的组态形式，为系统构建最优的开发界面。同時，组态软件预设的软件模块能够便于实现站控层的多种功能。因此，组态软件具有以下功能：第一、用图形的形式展示组网系统的结构。第二、收集电气量的实时数据，通过多种形式将电气量数据呈现给统计人员，其中包括历史曲线、画面监视以及实时曲线等方式，并能自动将电气量数据进行储存，便于统计人员进行查询以及打印。第三、自动统计设备的用电量，并自动制作电度日报表。第四、对前置数据进行分析，并设置合理的偏移量以及数据系数。第五、当组网系统的接口、电源、系统时钟以及网络通信出现故障时，组态软件能够实时报警。第六、组态软件能够将服务器的数据与工程师站的数据进行同步。

3 试验测试

3.1 试验装置

本次试验对主控单位以及多电力仪表所组成的组网系统进行检测，并且在实验室进行模拟测试。在实验中，将交流电源作为供电电源，为电力仪表持续供电。

3.2 试验结果

本次试验重点对组网系统的遥测入库功能以及报警功能等使用性能进行检测，测试结果有以下几点：第一、间隔层的电压入库、功率入库、电能入库以及电流入库均处于正常状态；第二、组态软件能够在系统出现故障时及时报警；第三、组网系统各通道的报文完全正确，并且库时标能够及时刷新；第四、组网系统的遥测误差较小，并且遥测量的传送速率较快。（图1、图2）

4 组网技术的应用前景

目前，多功能仪表已经得到各大厂矿企业的广泛应用。这种多功能仪表具有一表多用以及同时测量的功能，为电气系统的控制管理提供有效支持。通常来讲，多功能仪表的出厂日期以及生产型号较为繁多，并且这些电力仪表的接口以及规格都不相同，这就需要利用组网技术将各种仪表进行组合，才能发挥电力仪表的最大效果。因此，随着组网技术的不断完善，组网技术必将在电气市场占据重要位置。

5 结束语

综上所述，组网技术在电气系统的控制管理过程中具有重要作用。在组网技术的运用中，依照典型的分布式结构，将组网系统分为间隔层、站控层以及管理层三部分，实现对电气系统的控制及管理；选用组态软件对组网系统进行开发，为系统构建最优的开发界面，实现站控层的多种功能；以太网以及窜口和间隔层进行组网，并接入多功能仪表以及相关电气设备，实现规约形式的统一输出。总而言之，在组网技术的不断发展下，通过组网技术构建完善的数据处理系统，能够对电气系统进行实时准确的监控，为厂矿企业的科学决策以及节能理念提供有效的技术支持。

参考文献

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