摘要：变电站实现综合自动化,将其运行监视、正常和事故操作、继电保护、变电站电压和无功功率自动控制、事故和动态过程的记录等功能由计算机完成,站内和站外的交换由通公网实现,已成为当前技术发展的必然趋势。但综合自动化系统的结构和性能,如何既能保证高度性,提高运行性能又能节约投资,同时还能灵活应用和便于扩建。
关键词：变电站综合自动化系统；结构通信；
变电站综合自动化系统自20世纪90年代以来，一直是我国电力行业中的热点之一。它既是电力建设的需要也是市场的需要，我国每年变电站的数量以3%～5%的速度增长，每年有千百座新建变电站投入运行；同时根据电网的要求，每年又有不少变电站进行技术改造，以提高自动化水平。近几年来我国变电站综合自动化技术，无论从国外引进的，还是国内自行开发研制的系统，在技术和数量上都有显著的发展。
一、变电站综合自动化系统的现状。
1.技术标准问题。目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准，目前在变电站综合自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不够全面，产品质量不过关，系统性能指标达不到要求等情况，主要有以下问题：（1）由于变电站综合自动化设备的生产厂家过分重视经济利益，用户又过分追求技术含量，而不重视产品的性能及实用性，因而一批技术含量虽较高，但产品并不过关，甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用。厂家只要有人买就生产，改进的积极性不高，甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施，有些外购部件更是缺乏管理，因而导致部分投产的变电站问题较多；（2）有些厂家就某产品只搞技术鉴定，没搞产品鉴定。
2.不同产品的接口问题。接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。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、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准，则上述问题可得到圆满解决，用户可以根据各种产品的特点进行选择，以满足自身的使用要求。
3. 抗干扰问题。关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题，亦即所谓的电磁兼容问题，是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始， 仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验，到现场后往往也只加上开合断路器的试验，一直没有一个定量的指标，这是一个极大的隐患。变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础，选择时应注意，合格的自动化产品，除满足一般检验项目外，主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验。
4.传输规约和传输网络的选择问题。变电站和调度中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一，变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约，目前许多生产厂家各自为政，造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。对于电能计量采集传输系统，是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。协议将是变电站到控制中心的唯一通信协议，也是变电站综合自动化系统，甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一，系统互联和互操作性差，因此，在变电站综合自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题，即在变电站和控制中心之间应使用规约，在变电站内部应使用103 规约，电能量计量计费系统应使用变电站综合自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。
二、变电站综合自动化系统的结构和通信
1.特点与要求。由于数据通信在综合自动化系统内的重要性，经济、可靠的数据通信成为系统的技术核心，而由于变电站的特殊环境和综合自动化系统的要求，使变电站综合自动化系统内的数据网络具有以下特点和要求。1）快速的实时响应能力。变电所综合自动化系统的数据网络要及时地传输现场的实时运行信息和操作控制信息，网络必须很好地保证数据通信的实时性。变电站是具有强电磁干扰的地方，存在电源、雷击、跳闸等强电磁干扰和地电位差干扰，通信环境恶劣，数据通信网络须采取相应的措施消除干扰的影响。通信系统的分层造就了分层分布式结构的变电站综合自动化系统， 系统的各层次又各自具有特殊的应用条件和性能要求，因此每一层都要有合适的网络系统。如设备层和间隔层多采用现场总线，变电站层多采用局域网。
2.继电保护装,是电力系统中对可非常严格的设备。在综合自动化系统中,继电保护宜相对独立,其功蔑不依赖通侣网或其他设备。如保护应由电流及电压互感器通过常规控制电缆实现。输出跳闸命令也是通过控制电缆翰送至跳闸线口，保护的启动逻辑功能独立实现,是某些保护动作指示琶号或记录数据,也可通过通色接口实现远方改变保护定植，母线保护和某些全站性的后备保护经过通琶网传递可能是合理的,但这应该在有充分运行基础上再推广，在低压电网中,保护装,有可能在更大程度上与监控系统共享继电保护的冗余原则即后备原则在实现综合自动化时应同样贯彻,即要求按现行的常规的标准配.每个单元的继电保护。保护装设在开关装面附近,应考虑有抗辐射电磁场干扰的能力,以便在开关操作时不适当值。变电所不仅要向系统调度所发送测监视,而且要考虑从系统调度所接收数据和控制危息，例如从调度所动态改变继电保护定值,从全系统范围更好的考虎潮流电压和稳定控制。这些功能在技术上是现实的,可能给电力系统带来很大效益，这正是综合自动化的有利之处和发展方向,国外某些系统已开始应用。我们即使当前限于各种条件不能全面实行,但在设计时应准备条件, 以便将来能够实现这些功能。
3.主要应用的通信网络。变电站内通信网络连接各设备层， 使独立的各自分散的设备形成协同工作的有机总体， 并与外部系统紧密相连。描述通信网络的主要因素有网络拓扑结构，通信载体及通信控制方式等间隔层的保护装置、测控装置、自动装置等具备以太网接口的设备直接接入间隔层以太网，其他分布布置的设备通过规约转换、测控装置或低压保护装置接入间隔层以太网， 根据设备所属的间隔和物理位置连接到适当的间隔层集线器， 然后再将所有间隔层集线器接入变电站层集线器。所有变电站层设备均直接接到变电站层集线器。对于可靠性要求高的变电站的自动化系统，可采用双重化的以太网来确保单一故障时不损失任何功能。对于站点较多的变电站，变电站层可采用交换型集线器，将间隔分成若干子网，限制每个冲突域的站点数量不致过多， 以确保系统响应速率。
鉴于变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准，这就需要与之相关的各岗位的电力工作者在实际操作过程中不断总结经验，找到其规律性，不能因循守旧，而应根据具体情况，遵循科学、严谨的工作原则， 用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设，以保证电网安全、经济、优质地运行。
参考文献：
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