牵引变电所计算机监控解决方案

Control Layer)和单元控制级LCL(Local Control Layer)。牵引变电所控制级由计算机及其辅助设备来实现，单元控制级功能由单元设备来实现。单元设备的配置方式可以采用常规RTU单元结构或加强型RTU单元结构，也可以采用底层智能化结构PLC(Programmable Logical Controller)，还可以采用智能仪表与RTU或PLC混合配置结构，这主要取决于现场设备和监控对象的具体特点。

牵引变电所控制级SCL实现对单元控制级的监控，提供人机界面，完成各种报表、数据库、报警、与调度中心通讯等功能。单元控制级LCL主要实现信号采集、控制输出，如果采用加强型RTU或PLC机构，还可以在单元控制级内实现部分自动功能。

单元控制级LCL

根据现场设备和具体要求，LCL级可以采用RTU或加强型RTU单元结构，或PLC可编程控制器式底层智能化结构，还可以配置智能仪表。PLC内部具有一定数量的内存单元(如有8K、16K、32K等多种内存容量)，通过编程后，可以顺序执行程序预定的功能，程序修改简便易行。由PLC来完成部分重要的自动功能较之通过牵引变电所控制级计算机实现相应的功能，在实时性和可靠性方面均能得到更有效的保证。当PLC与计算机之间通讯联接发生异常时，不影响PLC程序设定功能的实现。智能仪表是一种新型的表计结构，内部由智能芯片和测量机构组成，可以完成对多种电气量的综合测量功能，而不需要再使用各种变送器，安装体积小，功能强。例如，一块智能仪表可以同时完成对电流、电压、功率、电能、功率因数的测量任务，并具有通讯接口，可以与计算机接口直接相连或通过规约转换等与其他智能化设备相连。

LCL完成的主要功能包括：

(1) 数据采集和传送:数据采集和传送的内容包括遥信量和遥测量。

(2) 接收和执行控制命令:LCL级控制命令的执行一般采用开关量输出的形式，可以分别用于控制断路器的分合闸、主变压器的调压(对具有分接头可以进行有载调压的变压器)、无功调整(对具有多组无功功率补偿器可以分组投切的牵引变电所)、信号复归、遥控查灯、消防控制等。在执行控制命令时，为满足现场操作机构在执行分、合闸等操作时的具体要求，可以增设一级执行继电器以扩大接点容量及数量。

(3) 通讯功能:LCL级应具有通讯接口，以便联接远动通道、牵引变电所级计算机以及当地便携式计算机，一般可配置2～3个计算机通讯接口。

(4) 自动功能:自动功能的实现与LCL级配置的硬件设备有关，有些自动功能既可以设在LCL级实现，也可以设在SCL级实现。关于牵引变电所的自动功能在下节作进一步讨论。

牵引变电所控制级SCL

硬件配置：

SCL应采用工业PC机为基架的配置方式。工业PC机在设计和工艺上具有很强的抗干扰、抗震动、持续稳定运行的能力，且价格较之服务器、工作站、小型机等计算机结构形式具有相当的优势。以目前良好的工业PC机配置来看，完全可以满足实现牵引变电所内的远动和自动功能的要求。在牵引变电所采用的工业PC机及其外设，配置内容大致可包括：主机(工业PC机)，显示器，通讯接口板，MODEM以及打印机、声卡(用于语音报警和提示)等。

软件配置：

随着牵引变电所远动和自动功能的加强，应用软件的功能要求越来越高，一般来讲，软件开发和调试的时间也越长，这在新建牵引变电所的远动功能实施中已有所反映。对于既有牵引变电所远动功能的改造，对开发与调试(尤其是现场调试)周期的要求更短，这给应用软件的开发带来了一定的难度。目前，在国外以及国内电力部门变电所综合自动化改造项目中，应用软件的开发采用了一种新的途径，即是：将应用软件的开发建立在已有的工业控制软件平台基础上，这不仅大大缩短了应用软件的开发周期，而且，更有效地保证了软件的稳定性和可靠性。这种突破将软件开发的层次由面向过程的开发方式提高到了面向对象的开发层次上。

紫金桥的实时数据库为快速开发工业控制应用软件提供了良好平台，它是在石化行业中得到广泛应用的计算机人机界面软件，在长期的运行中经受了实践的检验，并且已经应用在冶金、建筑、机械、环保等多个行业得到了推广。它集成了数据采集、历史保存、报警处理、数据共享、流程显示等多方面的功能。不仅提供强大的实时监控功能和丰富的画面生成、记录、报警等功能，具有开放式的用户界面，并支持网络功能，在实现在线监视与控制功能