基于STD总线的变电站监控保护系统通信设计

　　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。

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。

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。

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。