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1引言
隨著現代電力系統自動化技術的發(fā)展，對于各種電壓等級的變電站，尤其是110kV及以下電壓等級的變電站，采用微機實現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、數據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等二次設備，減少控制室面積，實現變電站實時數據采集、電氣設備運行監(jiān)控、防誤操作、電壓自動調節(jié)、小電流接地選線、數據遠程通信、保護設備狀態(tài)監(jiān)測、以及繼電保護定值的檢查與修改。
2分散式控制系統
變電站綜合自動化的分散式控制系統分為站級和間隔級兩層結構。站級位于變電站主控室內，又可稱為變電站層；間隔級面向變電站開關場各間隔內的一次電力設備，即間隔層。這種控制系統的主要特點是以一次電力設備為安裝單位，將控制、I/O、保護等單元分散就地安裝在一次電力設備屏柜上。站級控制單元通過串口與各一次電力設備屏柜相連，并與上位機和遠方調度中心通信。
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一次設備(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同集中式系統相比具有以下明顯的優(yōu)點：
�、傧到y控制可靠性提高，局部故障不會導致全系統的癱瘓。
�、谟捎谛畔⒉杉到y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。
�、蹨p少了站級主機的負擔。
�、芗涌炝讼到y響應速度。
�、萏岣吡丝刂葡到y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。
3基本功能
3.1數據采集
變電站數據采集包括狀態(tài)量、模擬量、脈沖量等數據的采集。
狀態(tài)量有：斷路器狀態(tài)、隔離開關狀態(tài)、周期檢測狀態(tài)、鎖定狀態(tài)、變電站一次設備運行告警信號、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網絡通過通信方式獲得�！ �
圖1分散式綜合自動化系統原理圖
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度中心，可通過鍵盤或鼠標對斷路器、隔離開關開合進行操作，可以對變壓器有載分接頭進行調節(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，高壓系統則包括主保護和后備保護。
3.4數據處理
變電站數據處理包括：斷路器動作次數、斷路器切除故障時的故障電流和跳閘操作次數統計；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(一般由微機保護產生)、開關跳合記錄(一般由監(jiān)控系統記錄)。另外，還可根據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)控系統應能與微機保護、微機故障錄波器等通信，以及與調度中心通信、對時。
3.7自診斷功能
系統內各插件應具有自診斷功能，自診斷信息可送往站級主機或遠動調度中心。
3.8人機聯系
人機聯系的主要內容有：顯示畫面與數據，例如單線圖狀態(tài)、潮流信息、保護定值、值班記錄等等；輸入數據；人工控制操作、檢修或巡視中應具有的最低限度的人機聯系功能等。
4基本結構
對于110kV及以下電壓等級的變電站，分散式系統將保護單元與測控裝置分散下放到開關柜上，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。例如，南供朝陽變的每條10kV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。
對于220kV及以上電壓等級的變電站，則采用局部分散在開關場內若干設備小間安裝就近設備的保護及測控裝置，中間用光纜連接，如圖2所示。
5幾個問題的討論
①10kV電壓等級的保護應能直接裝于開關柜，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220kV局部分散式變電站綜合自動化系統配置示例
�、趪鴥犬a品與國外產品的比較。
目前，國內變電站綜合自動化設備與國外產品比較的不足之處主要在以下幾個方面：硬件制造工藝、變電站一次設備制造工藝等方面的差距較大；采用專用芯片、光纜等高質量設備較少；國外一些大型跨國公司的產品從變電站一次設備到綜合自動化設備一應俱全，產品的整體性較強。
但是，國內產品也有其自身的特點，例如：國內廠家對國產設備較熟，對運行規(guī)程掌握較好，在開發(fā)實用系統、微機保護設備等方面有一定的優(yōu)勢；站控級的軟件開發(fā)，尤其是人機聯系應用軟件的開發(fā)，國內各廠家都具有相當的實力，特別是漢化工作比外商更具優(yōu)勢；國內廠家在工程組織、現場調試、培訓和售后服務等方面有較明顯的優(yōu)勢；國內產品在價格上具有一定的優(yōu)勢。
�、蹖τ诂F有變電站改造，應重視對一次設備進行技改或更新，使之滿足自動控制的要求。
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