1　引言 　　隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展，對于各種電壓等級的變電站，尤其是110 kV及以下電壓等級的變電站，采用微機實現(xiàn)變電站綜合自動化已成為一種發(fā)展趨勢。很多新上的變電站都提出了無人或少人值守，實現(xiàn)綜合自動化的要求；一些已建變電站也提出了這方面的技改要求。變電站綜合自動化集微機監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及微機保護于一體，可以取代變電站的常規(guī)儀表、常規(guī)操作控制屏及中央信號系統(tǒng)等二次設(shè)備，減少控制室面積，實現(xiàn)變電站實時數(shù)據(jù)采集、電氣設(shè)備運行監(jiān)控、防誤操作、電壓自動調(diào)節(jié)、小電流接地選線、數(shù)據(jù)遠程通信、保護設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、以及繼電保護定值的檢查與修改。 [b]2　分散式控制系統(tǒng) [/b]　　變電站綜合自動化的分散式控制系統(tǒng)分為站級和間隔級兩層結(jié)構(gòu)。站級位于變電站主控室內(nèi)，又可稱為變電站層；間隔級面向變電站開關(guān)場各間隔內(nèi)的一次電力設(shè)備，即間隔層。這種控制系統(tǒng)的主要特點是以一次 電力設(shè)備為安裝單位，將控制、I/O、保護等單元分散就地安裝在一次電力設(shè)備屏柜上。站級控制單元通過串口與各一次電力設(shè)備屏柜相連，并與上位機和遠方調(diào)度中心通信。 　　變電站級主要包括本地監(jiān)控工作站和工程師工作站微機，以及用于傳送遠動信息的主站微機。間隔級在橫向按站內(nèi)一次設(shè)備（主變、線路等）分散配置。對于站級和出線間隔級功能進行微處理化和分散安裝（地理上的分散和功能上的分布），站級主單元、間隔級I/O單元、保護單元或測控保護綜合單元之間又分為保護相對獨立，控制和測量合一及保護、控制和測量合一等兩種模式。各單元相互之間依賴參數(shù)化方式達到組態(tài)的靈活性和可靠性。這種分散式控制系統(tǒng)同集中式系統(tǒng)相比具有以下明顯的優(yōu)點： 　　①系統(tǒng)控制可靠性提高，局部故障不會導(dǎo)致全系統(tǒng)的癱瘓。 　　②由于信息采集系統(tǒng)分布合理，從而縮短了傳輸距離與傳輸密度（即通道流量），提高了傳輸系統(tǒng)的可靠性與可利用性，同時也減少電纜耗用量，節(jié)省投資，簡化維護。 　　③減少了站級主機的負擔(dān)。 　?、芗涌炝讼到y(tǒng)響應(yīng)速度。 　?、萏岣吡丝刂葡到y(tǒng)的可擴展性與靈活性，便于管理，使各層計算機的容量與規(guī)模配置得更為合理，提高了軟件與軟件資源共享的程度。 [b]3　基本功能 [/b]　　3.1　數(shù)據(jù)采集 　　變電站數(shù)據(jù)采集包括狀態(tài)量、模擬量、脈沖量等數(shù)據(jù)的采集。 　　狀態(tài)量有：斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、周期檢測狀態(tài)、鎖定狀態(tài)、變電站一次設(shè)備運行告警信號、變壓器分接頭位置信號、閥門及接地信號等。對保護動作信號（常規(guī)方式作為狀態(tài)量輸入）則采用串行口或LAN網(wǎng)絡(luò)通過通信方式獲得。 　　圖1　分散式綜合自動化系統(tǒng)原理圖 　　模擬量有：各段母線電壓，線路電壓、電流和功率值，饋線電流、電壓及功率值，頻率、相位等。此外還有變壓器油溫、直流電源電壓、所用電電壓和功率等。 　　脈沖量指電能表輸出的電度量。 　　3.2　控制 　　操作人員在變電站或遠方調(diào)度中心，可通過鍵盤或鼠標(biāo)對斷路器、隔離開關(guān)開合進行操作，可以對變壓器有載分接頭進行調(diào)節(jié)控制，可對電容器組進行投切。 　　3.3　微機保護 　　微機保護包括線路保護、變壓器保護、饋電線保護、母線保護、電容器保護及備用電源自投等，高壓系統(tǒng)則包括主保護和后備保護。 　　3.4　數(shù)據(jù)處理 　　變電站數(shù)據(jù)處理包括：斷路器動作次數(shù)、斷路器切除故障時的故障電流和跳閘操作次數(shù)統(tǒng)計；線路、變壓器的有功和無功，母線電壓定時記錄的最大值、最小值及其時間；控制操作及修改定值的記錄；獨立負荷有功無功每天的峰值、最大值及其時間。 　　3.5　事件記錄及其它 　　事件記錄包括保護動作順序記錄（一般由微機保護產(chǎn)生）、開關(guān)跳合記錄（一般由監(jiān)控系統(tǒng)記錄）。另外，還可根據(jù)需要配置專用微機故障錄波器及增加小電流接地自動選線功能。 　　3.6　通信 　　監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能與微機保護、微機故障錄波器等通信，以及與調(diào)度中心通信、對時。 　　3.7　自診斷功能 　　系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診斷信息可送往站級主機或遠動調(diào)度中心。 　　3.8　人機聯(lián)系 　　人機聯(lián)系的主要內(nèi)容有：顯示畫面與數(shù)據(jù)，例如單線圖狀態(tài)、潮流信息、保護定值、值班記錄等等；輸入數(shù)據(jù)；人工控制操作、檢修或巡視中應(yīng)具有的最低限度的人機聯(lián)系功能等。 [b]4　基本結(jié)構(gòu) [/b]　　對于110 kV及以下電壓等級的變電站，分散式系統(tǒng)將保護單元與測控裝置分散下放到開關(guān)柜上，用光纜連接起來，如圖1所示。對于主變的測控及保護，可安裝到主變附近，亦可安裝于控制室內(nèi)。例如，南供朝陽變的每條10 kV出線及所用的變電柜均就地配置一個I/O單元和一個保護裝置，主變保護及I/O屏則安裝于主控室內(nèi)。 　　對于220 kV及以上電壓等級的變電站，則采用局部分散在開關(guān)場內(nèi)若干設(shè)備小間安裝就近設(shè)備的保護及測控裝置，中間用光纜連接，如圖2所示。 [b]5　幾個問題的討論 [/b]　?、?0 kV電壓等級的保護應(yīng)能直接裝于開關(guān)柜，并能滿足使用場合對保護裝置電磁干擾、震動（開并操作等引起）、溫度及濕度的要求。 　　 圖2　一個220 kV局部分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)配置示例 　　②國內(nèi)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的比較。 　　目前，國內(nèi)變電站綜合自動化設(shè)備與國外產(chǎn)品比較的不足之處主要在以下幾個方面：硬件制造工藝、變電站一次設(shè)備制造工藝等方面的差距較大；采用專用芯片、光纜等高質(zhì)量設(shè)備較少；國外一些大型跨國公司的產(chǎn)品從變電站一次設(shè)備到綜合自動化設(shè)備一應(yīng)俱全，產(chǎn)品的整體性較強。 　　但是，國內(nèi)產(chǎn)品也有其自身的特點，例如：國內(nèi)廠家對國產(chǎn)設(shè)備較熟，對運行規(guī)程掌握較好，在開發(fā)實用系統(tǒng)、微機保護設(shè)備等方面有一定的優(yōu)勢；站控級的軟件開發(fā)，尤其是人機聯(lián)系應(yīng)用軟件的開發(fā)，國內(nèi)各廠家都具有相當(dāng)?shù)膶嵙Γ貏e是漢化工作比外商更具優(yōu)勢；國內(nèi)廠家在工程組織、現(xiàn)場調(diào)試、培訓(xùn)和售后服務(wù)等方面有較明顯的優(yōu)勢；國內(nèi)產(chǎn)品在價格上具有一定的優(yōu)勢。 　　③對于現(xiàn)有變電站改造，應(yīng)重視對一次設(shè)備進行技改或更新，使之滿足自動控制的要求。 　?、芗訌娂夹g(shù)培訓(xùn)，提高現(xiàn)場人員使用、維護、故障處理的能力。 　?、輵?yīng)考慮防雷電、防靜電、防感應(yīng)過電壓等問題，確保系統(tǒng)設(shè)備的安全運行。 　?、迯S家一般將各微機保護按電力設(shè)備單元獨立設(shè)置，直接由相關(guān)CT、PT輸入電氣量，動作信號直接送到操作開關(guān)的跳閘線圈。在這種情況下，保護裝置應(yīng)設(shè)有通信接口，接入站內(nèi)通信網(wǎng)，以便在保護動作后向站級機提供報告等。此外，除微機保護外，其它一些自動裝置，如備用電源自投裝置、控制電容器投切和有載調(diào)壓變壓器分接頭的電壓控制裝置等，也應(yīng)設(shè)置專門的裝置，放在相應(yīng)的間隔層上。 [b]6　結(jié)語 [/b]　　新建和現(xiàn)有變電站有條件時都應(yīng)考慮實現(xiàn)綜合自動化問題，并嚴(yán)格按完整的技術(shù)功能規(guī)范向廠家提要求，以提高變電站安全運行水平，取得更好的技術(shù)經(jīng)濟效益。變電站綜合自動化設(shè)備應(yīng)盡可能選擇在國內(nèi)區(qū)內(nèi)有成功經(jīng)驗的分散式控制系統(tǒng)，并做好與廠家的技術(shù)配合、協(xié)調(diào)廠家間的技術(shù)配合及技術(shù)培訓(xùn)工作。另外，根據(jù)國內(nèi)政策、資金等方面的實際情況，一般工程從設(shè)計到安裝投運往往有幾年甚至10年以上的間隔，對于在這段時間內(nèi)技術(shù)的新發(fā)展，應(yīng)能及時修改原設(shè)計，以直接更新產(chǎn)品。 [b]參考文獻 [/b]　　1　朱大新，劉　覺.變電站綜合自動化系統(tǒng)的內(nèi)容及功能要求和配置.電力系統(tǒng)自動化，1995（10）. 　　2　龐　準(zhǔn)，江革力，林志文.朝陽110 kV無人值守變電站綜合自動化系統(tǒng).廣西電力技術(shù)，1997（3）. 　　3　唐　濤.國內(nèi)外變電站無人值班與綜合自動化技術(shù)發(fā)展綜述.電力系統(tǒng)自動化，1995（10）.