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摘要：采用变电站综合自动化技术与应用的方向，也是对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，发展和完善变电站综合自动化系统，是系统发展的新趋势，就变电站综合自动化系统进行一些探讨。
关键词：变电站；综合自动化
中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A 文章编号：
变电站综合自动化系统是以计算机和网络通信技术为基础，将保护、控制、远动、自动装置、故障录波等分散的技术集成在一起，从而实现电网的现代化，并可以给运行、安全、设计、施工、检修、维护、管理等诸多方面带来直接或间接的效益。变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中，不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，更新改造后的变电站，其运行方式是越来越依赖于自动化装置的实用性、成熟性。 在变电站综合自动化数字化的领域中，随着智能开关、光电式电流电压互感器、一次运行在线状态的检测、变电站运行操作仿真技术的日趋成熟、 计算机高速网络在实时系统中的开发应用，特别是机电一体化设备的普及，都将极大地提高变电站建设的现代化水平。
一 国内外变电站综合自动化技术发展概况
1.变电站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的热点之一。80年代由于微机技术的发展,远动终端、当地监控、故障录波等装置相继更新换代,实现了微机化。这些微机化的设备虽然功能各异,但其数据采集、输入输出回路等硬件结构大体相似,是国内变电站自动化技术的第一阶段。90年代初研制出的变电站自动化系统是在变电站控制室内设置计算机系统作为变电站自动化的心脏,另设置一数据采集和控制部件用以采集数据和发出控制命令。此类集中式变电站自动化系统可以认为是国内变电站自动化系统的第二阶段。90年代中期,随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展,同时结合变电站的实际情况,各类分散式变电站自动化系统纷纷研制成功和投入运行。此类分散式变电站自动化系统可视为第三阶段。
2.国外变电站自动化技术的发展是从80年代开始的。日本在90年代亦新建和扩建了多座高压变电站,采用了以计算机监控系统为基础的运行支援系统。其主要特点是继电保护装置下放至开关现场,并设置微机控制终端,采集测量值和开关接点信息,通过光缆传输至主控制室的后台计算机系统,开关及隔离开关操作命令亦由主控制室通过光缆下达至终端执行。
二 变电站综合自动化、数字化系统的结构和技术特点
1.集中式结构
集中式的变电站综合自动化系统结构按信息类型划分功能。 采用这类结构的系统其功能模块与硬件无关，各功能模块的连接通过模块化软件实现，信息是集中采集、处理和运算的。 受计算机硬件水平的限制，该结构在早期自动化系统中应用较多，图 1 是一种较典型的集中式结构。
2.分布式结构
分布式结构则按功能设计，如按保护和监控等功能划分单元，分布实施。 其结构采用主从 CPU 协同工作方式， 各功能模块如智能电子设备之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。系统结构如图 2 所示。
3.分散(层)分布式结构
分散(层)分布式结构采用“面向对象”设计。 所谓面向对象，就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备，间隔层中数据、采集、控制单元(I/O 单元)和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近，相互间通过通信网络相连，与监控主机通信。系统结构如图 3 所示。
三变电站自动化系统可以实现的功能
1数据采集与处理。实时采集模拟量、开关量、数字量、温度量、脉冲量以及各类保护信息。
2报警处理。对设备故障、错误操作、保护事故告警等进行处理; 对画面、音响、语音报警、打印等通知运行人员进行检查，并进行历史存储。
3SOE和事故追忆。重要的遥信变位、保护动作等信息上传SOE，保护事件发生时，系统自动启动相关的测量数据的记录，供系统将来进行事故追忆用。
4控制功能。具备就地/主站/远方三级控制，带必要的安全检查和防误闭锁。完成对断路器、隔离开关的控制; 对主变压器分接头的调节; 保护功能连接片的投退; 信号复归以及设备的启停等控制功能。
5用户管理功能。对不同用户可设置不同管理权限，以确保系统的安全性。
6.在线统计计算。对一些无法实测的量，提供逻辑、算术表达式由系统计算得到, 并可产生相关物理量的统计计算值，供系统产生各种运行报表。
7画面显示和打印。提供功能强大、使用简洁的图形系统，可将系统信息以图形画面、曲线、趋势图、报表等多种形式表示，支持画面的漫游、缩放等操作，并支持各类图形页面的在线打印。
四 提高变电站综合自动化系统可靠性的措施
1接地和减少共阻抗耦合
变电站综合自动化系统的接地主要是干扰抑制方法。在变电站设计和建设过程中，接地，屏蔽的结合良好，可以解决干扰问题。
2抑制干扰源的影响
外部干扰源在变电站综合自动化系统外部生成的，无法消除的。但这些障碍往往是通过电线连接由一个终端串到自动化系统。因此，可以采取屏蔽措施和降低电源电路的电感耦合方法。
3 滤波
滤波是抑制自动化系统的模拟输入通道的主要手段之一。模拟输入通道干扰主要分为差模干扰和共模干扰。对于字符串到信号电路的差模干扰，滤波方法可有效滤除；为共模干扰可采用双端对称输入抑制。
4 隔离措施
采取良好的隔离和接地措施，可以减小干扰传导侵入。在变电站综合自动化系统中行之有效的隔离措施有模拟量的隔离、开关量输入、输出的隔离及其他隔离措施。
五 变电站综合自动化系统的现状及发展
变电站综合自动化在一些新建变电站的运行中表明其技术先进、结构简单、功能齐全、安全可靠，经过十多年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价。
结束语：
变电站综合自动化集微机监控、数据采集及微机保护于一体,取代了变电站
的常规仪表、常规操作控制屏及中央信号系统等二次设备,减少了控制室面积,实现变电站实时数据采集、电气设备运行监控、防误操作、电压自动调节、小电流接地选线、数据远程通信、保护设备状态监测、以及继电保护定值的检查与修改。变电站的改造，不仅节约了大量的控制电缆，取消了保护屏、信号屏、电磁式继电器等传统的设备，消除了设备隐患，降低了误操作率，提高了变电站的安全经济运行水平和供电质量。变电站综合自动化系统，总体上看就是变电站尽可能的数字化，将更多的自动和自动化的观念引入电力系统中，同时遥感和监控等技术充分应用到变电站中去，可以预测，未来变电站的发展将会朝着综合自动化的方向前进，目前各国也在这方面产生着这样或那样的竞争。对于我国来说是一次挑战，更是一次发展机遇。
参考文献：
[1]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M],北京:水利电力出版社,1995-11
[2]王中元.变电站综合自动化系统中有关继电保护问题[J].电力自动化设备,1995,(03)
[3]杨奇孙.变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系統自动化，1995,19（10）：7-9
[4]俞寿南,陈 飞,吕晓峰.综合自动化变电站设计中若干技术问题探讨[J].电力系统自动化,1995,19(10):30-31
关键词：变电站；综合自动化
中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A 文章编号：
变电站综合自动化系统是以计算机和网络通信技术为基础，将保护、控制、远动、自动装置、故障录波等分散的技术集成在一起，从而实现电网的现代化，并可以给运行、安全、设计、施工、检修、维护、管理等诸多方面带来直接或间接的效益。变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中，不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，更新改造后的变电站，其运行方式是越来越依赖于自动化装置的实用性、成熟性。 在变电站综合自动化数字化的领域中，随着智能开关、光电式电流电压互感器、一次运行在线状态的检测、变电站运行操作仿真技术的日趋成熟、 计算机高速网络在实时系统中的开发应用，特别是机电一体化设备的普及，都将极大地提高变电站建设的现代化水平。
一 国内外变电站综合自动化技术发展概况
1.变电站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的热点之一。80年代由于微机技术的发展,远动终端、当地监控、故障录波等装置相继更新换代,实现了微机化。这些微机化的设备虽然功能各异,但其数据采集、输入输出回路等硬件结构大体相似,是国内变电站自动化技术的第一阶段。90年代初研制出的变电站自动化系统是在变电站控制室内设置计算机系统作为变电站自动化的心脏,另设置一数据采集和控制部件用以采集数据和发出控制命令。此类集中式变电站自动化系统可以认为是国内变电站自动化系统的第二阶段。90年代中期,随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展,同时结合变电站的实际情况,各类分散式变电站自动化系统纷纷研制成功和投入运行。此类分散式变电站自动化系统可视为第三阶段。
2.国外变电站自动化技术的发展是从80年代开始的。日本在90年代亦新建和扩建了多座高压变电站,采用了以计算机监控系统为基础的运行支援系统。其主要特点是继电保护装置下放至开关现场,并设置微机控制终端,采集测量值和开关接点信息,通过光缆传输至主控制室的后台计算机系统,开关及隔离开关操作命令亦由主控制室通过光缆下达至终端执行。
二 变电站综合自动化、数字化系统的结构和技术特点
1.集中式结构
集中式的变电站综合自动化系统结构按信息类型划分功能。 采用这类结构的系统其功能模块与硬件无关，各功能模块的连接通过模块化软件实现，信息是集中采集、处理和运算的。 受计算机硬件水平的限制，该结构在早期自动化系统中应用较多，图 1 是一种较典型的集中式结构。
2.分布式结构
分布式结构则按功能设计，如按保护和监控等功能划分单元，分布实施。 其结构采用主从 CPU 协同工作方式， 各功能模块如智能电子设备之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。系统结构如图 2 所示。
3.分散(层)分布式结构
分散(层)分布式结构采用“面向对象”设计。 所谓面向对象，就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备，间隔层中数据、采集、控制单元(I/O 单元)和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近，相互间通过通信网络相连，与监控主机通信。系统结构如图 3 所示。
三变电站自动化系统可以实现的功能
1数据采集与处理。实时采集模拟量、开关量、数字量、温度量、脉冲量以及各类保护信息。
2报警处理。对设备故障、错误操作、保护事故告警等进行处理; 对画面、音响、语音报警、打印等通知运行人员进行检查，并进行历史存储。
3SOE和事故追忆。重要的遥信变位、保护动作等信息上传SOE，保护事件发生时，系统自动启动相关的测量数据的记录，供系统将来进行事故追忆用。
4控制功能。具备就地/主站/远方三级控制，带必要的安全检查和防误闭锁。完成对断路器、隔离开关的控制; 对主变压器分接头的调节; 保护功能连接片的投退; 信号复归以及设备的启停等控制功能。
5用户管理功能。对不同用户可设置不同管理权限，以确保系统的安全性。
6.在线统计计算。对一些无法实测的量，提供逻辑、算术表达式由系统计算得到, 并可产生相关物理量的统计计算值，供系统产生各种运行报表。
7画面显示和打印。提供功能强大、使用简洁的图形系统，可将系统信息以图形画面、曲线、趋势图、报表等多种形式表示，支持画面的漫游、缩放等操作，并支持各类图形页面的在线打印。
四 提高变电站综合自动化系统可靠性的措施
1接地和减少共阻抗耦合
变电站综合自动化系统的接地主要是干扰抑制方法。在变电站设计和建设过程中，接地，屏蔽的结合良好，可以解决干扰问题。
2抑制干扰源的影响
外部干扰源在变电站综合自动化系统外部生成的，无法消除的。但这些障碍往往是通过电线连接由一个终端串到自动化系统。因此，可以采取屏蔽措施和降低电源电路的电感耦合方法。
3 滤波
滤波是抑制自动化系统的模拟输入通道的主要手段之一。模拟输入通道干扰主要分为差模干扰和共模干扰。对于字符串到信号电路的差模干扰，滤波方法可有效滤除；为共模干扰可采用双端对称输入抑制。
4 隔离措施
采取良好的隔离和接地措施，可以减小干扰传导侵入。在变电站综合自动化系统中行之有效的隔离措施有模拟量的隔离、开关量输入、输出的隔离及其他隔离措施。
五 变电站综合自动化系统的现状及发展
变电站综合自动化在一些新建变电站的运行中表明其技术先进、结构简单、功能齐全、安全可靠，经过十多年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价。
结束语：
变电站综合自动化集微机监控、数据采集及微机保护于一体,取代了变电站
的常规仪表、常规操作控制屏及中央信号系统等二次设备,减少了控制室面积,实现变电站实时数据采集、电气设备运行监控、防误操作、电压自动调节、小电流接地选线、数据远程通信、保护设备状态监测、以及继电保护定值的检查与修改。变电站的改造，不仅节约了大量的控制电缆，取消了保护屏、信号屏、电磁式继电器等传统的设备，消除了设备隐患，降低了误操作率，提高了变电站的安全经济运行水平和供电质量。变电站综合自动化系统，总体上看就是变电站尽可能的数字化，将更多的自动和自动化的观念引入电力系统中，同时遥感和监控等技术充分应用到变电站中去，可以预测，未来变电站的发展将会朝着综合自动化的方向前进，目前各国也在这方面产生着这样或那样的竞争。对于我国来说是一次挑战，更是一次发展机遇。
参考文献：
[1]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M],北京:水利电力出版社,1995-11
[2]王中元.变电站综合自动化系统中有关继电保护问题[J].电力自动化设备,1995,(03)
[3]杨奇孙.变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系統自动化，1995,19（10）：7-9
[4]俞寿南,陈 飞,吕晓峰.综合自动化变电站设计中若干技术问题探讨[J].电力系统自动化,1995,19(10):30-31