变电站综合自动化系统发展与问题探讨

摘要：变电站综合自动化系统为实现电力生产的现代化、科学化、信息化和自动化管理提供了有效的网络信息和准确数字，为电网的安全经济运行提供了重要依据。随着数字化保护设备的成熟及广泛应用，调度自动化系统的成熟应用，变电站自动化系统已被电力系统用户接受使用，本文对变电站综合自动化系统的功能及结构模式进行了分析，以及对变电站综合自动化系统的常见问题进行探讨

关键词：电力系统;变电站;综合自动化

引言

电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理(DSP)等技术,实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。越来越多的高、中压变电站采用计算机监控系统并已相继成功投运，充分显示了变电站自动化技术的日益成熟。

一 变电站自动化系统组织模式的选择

目前应用较广泛的变电站自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式3种类型。现将3种结构形式的特点简述如下。

1集中式结构

初期的变电站自动化设计都是采用集中式结构。这种结构的设计方法是在原来设备配置的

基础上，增加计算机管理功能，按变电站的规模配置相应容量、功能的微机保护装置和微机远动装置，安装在变电站主控制室内;主变压器、各进出线路及站内所有设备的运行状态通过电流互感器、电压互感器或相应变送器，经电缆传送到主控制室的微机保护装置和微机远动装置，经初步处理后送到前置机预处理，并与调度端的主计算机进行数据通信。

2分散式结构

这种结构方式一般是按一次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元。将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压开关附近或户内开关柜内。然后将

各分散单元用网络电缆互连,构成一个完整的分散式综合自动化系统。这种分散式结构具有很多优点:各个功能单元上即有通讯联系,又相对独立,便于系统扩展,便于维护管理,当某一环节发生故障时,不致于相互影响。

3集中与分散结合式结构

分散与集中相结合的变电站自动化系统是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用，它有如下特点:

1)10～35 kV馈线保护采用分散式结构，就地安装，可节约控制电缆，通过现场总线与保护管理机交换信息。2)高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构，保护屏安装在控制室或保护室中，同样通过现场总线与保护管理机通信，使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境，对可靠性较为有利。3)其他自动装置中，备用电源自投控制装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构，安装于控制室或保护室中。

二 变电站自动化系统的技术标准

目前，变电站自动化系统的设计还没有统一标准，特别是对技改项目：变电站自动化系统的标准问题(其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题)是当前迫切需要解决的问题。

1产品的接口

接口是自动化系统中非常重要而又长期以来未能妥善解决的问题之一，包括RTU与通信控制器、保护与通讯控制器、小电流接地装置与通讯控制器、故障录波与通讯控制器、无功装置与通讯控制器、通讯控制器与主站、通讯控制器与模拟盘等设备之间的通讯。常用接口方式有：RS-422/RS-485串行通信和现场总线CAN网，LonWorks总线和工业以太网方式。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通讯规约等问题。

2变电站自动化系统的传输规约和传输网络选择

要实现变电站自动化系统标准化，就要实现传输规约的标准化和传输网络的标准化，做到传输规约和网络的统一，才能实现变电站自动化系统内设备的互换性，这一点对于制造厂商和

用户都是非常有利的，对于变电站自动化技术的发展也是非常重要的。因此，为适应这种形势的发展，IEC逐步提出了传输规约技术标准。

1)变电站和调度中心之间的传输规约。104规约是国际电工委员会(IEC)为了满足IEC101远动通信规约用于以太网实现而制定的IEC104规约把IEC101的应用服务数据单元(ASDU)用网络规约TCP/IP进行传输的标准，该标准为远动信息的网络传输提供了通信规约依据。采用104规约组合101规约的ASDU的方式后,可很好的保证规约的标准化和通信的可靠性。2)站内局域网的通信规约。1997年IEC颁布了IEC60870-5-103规约，国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T667-1999，103规约为继电保护和间隔层(IED)设备与变电站层设备间的数据通信传输规定了标准，今后变电站自动化系统站内协议要求采用103规约。3)电力系统的电能计量传输规约。对于电能计量采集传输系统，IEC在1996年颁布的IEC60870-5-102标准，即我国电力行业标准DL/T719-2000，是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。

3变电站自动化系统的开放性

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