Передача информации устройствами микропроцессорной релейной защиты

Для своего функционирования микропроцессорные устройства релейной защиты производят измерения и аналого-цифровое преобразование контролируемых сигналов – токов и напряжений. Кроме того, они производят контроль положения коммутационных аппаратов, фиксируют значения аварийных параметров в виде файлов событий и цифровых осциллограмм.

Одним из достоинств цифровых устройств является возможность передачи имеющейся информации в другие цифровые системы: АСУ ТП, персональный компьютер и т.д., что позволяет интегрировать их в различные системы, экономя на каналах связи, затратах на предварительную обработку сигналов и т.п. Коммуникационный порт — необходимый элемент для дистанционной работы с микропроцессорным устройством релейной защиты.

Для передачи информации от устройств РЗА обычно используются интерфейсы трех типов:

· RS232;

· RS485;

· ST-коннектор для подключения оптоволоконного кабеля.

Интерфейс RS232 обеспечивает дальность передачи информации до 20 метров. RS485 – до 1200 метров по витой экранированной паре без дополнительного усиления. С дополнительным промежуточным усилителем дальность связи может быть увеличена вдвое. При применении кабеля соответствующего типа дальность связи по оптоволоконному кабелю составляет до 15 км. Кроме того, дальность связи по интерфейсу RS232 может быть увеличена за счет применения комбинированных схем передачи.

Применение интерфейсов RS232 и оптоволоконного кабеля предполагает построение системы сбора информации от каждого устройства (по выделенной линии) к центральному устройству (концентратору). Тогда как применение интерфейса RS485 позволяет осуществить параллельное подключение до 32 устройств к одной ветви, но при этом скорость передачи информации особенно по оптоволоконному кабелю существенно больше, чем по витой паре. Так скорость передачи информации по интерфейсу RS485 обычно не превышает 38,4 Кбит/с, хотя некоторые протоколы (например, K-Bus) обеспечивают и более высокую скорость передачи – до 64 Кбит/с.

Информация для передачи на верхний уровень управления в устройствах РЗА хранится обычно в оперативной памяти и считывается по запросу с верхнего уровня управления – контроллером или рабочей станцией объекта.

Кроме типа интерфейса существенную роль на возможность получения информации от устройства РЗА является протокол связи. Т.е. вышестоящее устройство должно «уметь разговаривать» с устройством РЗА на одном языке.

Наиболее распространенные протоколы для связи с микропроцессорными устройствами РЗА это:

· Modbus;

· Profibus;

· SPA-bus;

· DNP 3.0;

· IEC (МЭК) 60870-5-103.

Полученная от устройств РЗА информация может представляться на экране рабочей станции объекта в виде соответствующего набора экранов. Число экранов, их графическое исполнение и функциональное наполнение определяются конкретным типом системы управления, используемой на данном объекте. Кроме того, часть информации может передаваться на верхний уровень управления – диспетчеру соответствующего уровня.

Основными экранами отображения информации на объекте являются экраны мнемосхем с отображением на них положения коммутационных аппаратов. При этом экраны мнемосхем могут уточняться (листаться, как страницы в книге) вплоть до экрана конкретного присоединения.

Кроме того, в памяти компьютера рабочей станции объекта накапливаются аварийные сообщения.

Параметры нормального режима (токи, напряжения, мощности) измеренные через заданный промежуток времени также накапливаются в памяти компьютера рабочей станции и могут отображаться в виде графиков. Эти графики позволяют оперативному персоналу эффективнее вести режим работы объекта. Сбор значений нормального от устройств РЗА может производиться не на одном объекте (подстанции), а во всей сети. Тогда с помощью микропроцессорных РЗА может быть собрана и накоплена информация о работе всей сети. И таким образом, существенно повышена эффективность ее работы. Однако основным сдерживающим фактором широкого внедрения систем сбора информации на основе микропроцессорных РЗА являются отсутствие или низкая пропускная способность каналов связи.

Практическая работа №1