Control Layer)和單元控制級(jí)LCL(Local Control Layer)。牽引變電所控制級(jí)由計(jì)算機(jī)及其輔助設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，單元控制級(jí)功能由單元設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。單元設(shè)備的配置方式可以采用常規(guī)RTU單元結(jié)構(gòu)或加強(qiáng)型RTU單元結(jié)構(gòu)，也可以采用底層智能化結(jié)構(gòu)PLC(Programmable Logical Controller)，還可以采用智能儀表與RTU或PLC混合配置結(jié)構(gòu)，這主要取決于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和監(jiān)控對(duì)象的具體特點(diǎn)。

牽引變電所控制級(jí)SCL實(shí)現(xiàn)對(duì)單元控制級(jí)的監(jiān)控，提供人機(jī)界面，完成各種報(bào)表、數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)警、與調(diào)度中心通訊等功能。單元控制級(jí)LCL主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、控制輸出，如果采用加強(qiáng)型RTU或PLC機(jī)構(gòu)，還可以在單元控制級(jí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)功能。

單元控制級(jí)LCL

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和具體要求，LCL級(jí)可以采用RTU或加強(qiáng)型RTU單元結(jié)構(gòu)，或PLC可編程控制器式底層智能化結(jié)構(gòu)，還可以配置智能儀表。PLC內(nèi)部具有一定數(shù)量的內(nèi)存單元(如有8K、16K、32K等多種內(nèi)存容量)，通過(guò)編程后，可以順序執(zhí)行程序預(yù)定的功能，程序修改簡(jiǎn)便易行。由PLC來(lái)完成部分重要的自動(dòng)功能較之通過(guò)牽引變電所控制級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，在實(shí)時(shí)性和可靠性方面均能得到更有效的保證。當(dāng)PLC與計(jì)算機(jī)之間通訊聯(lián)接發(fā)生異常時(shí)，不影響PLC程序設(shè)定功能的實(shí)現(xiàn)。智能儀表是一種新型的表計(jì)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由智能芯片和測(cè)量機(jī)構(gòu)組成，可以完成對(duì)多種電氣量的綜合測(cè)量功能，而不需要再使用各種變送器，安裝體積小，功能強(qiáng)。例如，一塊智能儀表可以同時(shí)完成對(duì)電流、電壓、功率、電能、功率因數(shù)的測(cè)量任務(wù)，并具有通訊接口，可以與計(jì)算機(jī)接口直接相連或通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換等與其他智能化設(shè)備相連。

LCL完成的主要功能包括：

(1) 數(shù)據(jù)采集和傳送:數(shù)據(jù)采集和傳送的內(nèi)容包括遙信量和遙測(cè)量。

(2) 接收和執(zhí)行控制命令:LCL級(jí)控制命令的執(zhí)行一般采用開(kāi)關(guān)量輸出的形式，可以分別用于控制斷路器的分合閘、主變壓器的調(diào)壓(對(duì)具有分接頭可以進(jìn)行有載調(diào)壓的變壓器)、無(wú)功調(diào)整(對(duì)具有多組無(wú)功功率補(bǔ)償器可以分組投切的牽引變電所)、信號(hào)復(fù)歸、遙控查燈、消防控制等。在執(zhí)行控制命令時(shí)，為滿足現(xiàn)場(chǎng)操作機(jī)構(gòu)在執(zhí)行分、合閘等操作時(shí)的具體要求，可以增設(shè)一級(jí)執(zhí)行繼電器以擴(kuò)大接點(diǎn)容量及數(shù)量。

(3) 通訊功能:LCL級(jí)應(yīng)具有通訊接口，以便聯(lián)接遠(yuǎn)動(dòng)通道、牽引變電所級(jí)計(jì)算機(jī)以及當(dāng)?shù)乇銛y式計(jì)算機(jī)，一般可配置2～3個(gè)計(jì)算機(jī)通訊接口。

(4) 自動(dòng)功能:自動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)與LCL級(jí)配置的硬件設(shè)備有關(guān)，有些自動(dòng)功能既可以設(shè)在LCL級(jí)實(shí)現(xiàn)，也可以設(shè)在SCL級(jí)實(shí)現(xiàn)。關(guān)于牽引變電所的自動(dòng)功能在下節(jié)作進(jìn)一步討論。

牽引變電所控制級(jí)SCL

硬件配置：

SCL應(yīng)采用工業(yè)PC機(jī)為基架的配置方式。工業(yè)PC機(jī)在設(shè)計(jì)和工藝上具有很強(qiáng)的抗干擾、抗震動(dòng)、持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的能力，且價(jià)格較之服務(wù)器、工作站、小型機(jī)等計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形式具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。以目前良好的工業(yè)PC機(jī)配置來(lái)看，完全可以滿足實(shí)現(xiàn)牽引變電所內(nèi)的遠(yuǎn)動(dòng)和自動(dòng)功能的要求。在牽引變電所采用的工業(yè)PC機(jī)及其外設(shè)，配置內(nèi)容大致可包括：主機(jī)(工業(yè)PC機(jī))，顯示器，通訊接口板，MODEM以及打印機(jī)、聲卡(用于語(yǔ)音報(bào)警和提示)等。

軟件配置：

隨著牽引變電所遠(yuǎn)動(dòng)和自動(dòng)功能的加強(qiáng)，應(yīng)用軟件的功能要求越來(lái)越高，一般來(lái)講，軟件開(kāi)發(fā)和調(diào)試的時(shí)間也越長(zhǎng)，這在新建牽引變電所的遠(yuǎn)動(dòng)功能實(shí)施中已有所反映。對(duì)于既有牽引變電所遠(yuǎn)動(dòng)功能的改造，對(duì)開(kāi)發(fā)與調(diào)試(尤其是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試)周期的要求更短，這給應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一定的難度。目前，在國(guó)外以及國(guó)內(nèi)電力部門(mén)變電所綜合自動(dòng)化改造項(xiàng)目中，應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)采用了一種新的途徑，即是：將應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)建立在已有的工業(yè)控制軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，這不僅大大縮短了應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)周期，而且，更有效地保證了軟件的穩(wěn)定性和可靠性。這種突破將軟件開(kāi)發(fā)的層次由面向過(guò)程的開(kāi)發(fā)方式提高到了面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)層次上。

紫金橋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為快速開(kāi)發(fā)工業(yè)控制應(yīng)用軟件提供了良好平臺(tái)，它是在石化行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)人機(jī)界面軟件，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，并且已經(jīng)應(yīng)用在冶金、建筑、機(jī)械、環(huán)保等多個(gè)行業(yè)得到了推廣。它集成了數(shù)據(jù)采集、歷史保存、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)共享、流程顯示等多方面的功能。不僅提供強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能和豐富的畫(huà)面生成、記錄、報(bào)警等功能，具有開(kāi)放式的用戶界面，并支持網(wǎng)絡(luò)功能，在實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視與控制功能