变电站自动化系统是和计算机技术、集成电路技术、网络通信技术密切相关的。随着这些技术的不断发展，综合自动化系统的体系结构也在不断发生变化，功能和特性也在不断提高。从变电站综合自动化的发展过程来看，其结构形式可分为集中式、分布集中式和分层分散式。
1.集中式综合自动化系统
集中式结构的综合自动化系统，是指集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。集中式综合自动化系统具有结构紧凑，体积小，占地面积小，造价低等特点，但运行可靠性较差，组态不灵活。这种结构形式主要出现在变电站综合自动化问世的早期，现在只用于35kV或规模较小的变电站，其结构框图如图7-22所示。
2.分层分布式综合自动化系统
所谓分布式结构，是在结构上采用主从CPU协同工作方式，各功能模块（通常是各个从CPU）之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了集中式结构中CPU运算处理的瓶颈问题，方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块的正常运行。
图7-22 集中式变电站综合自动化系统结构框图(www.xing528.com)
所谓分层式结构，是将变电站的一、二次设备分为三层，即变电站层、间隔层（或单元层）和设备层。变电站综合自动化系统主要位于变电站层和间隔层。设备层是指变电站内的变压器和断路器、隔离开关及其辅助触点，电流、电压互感器等一次设备。间隔层由各种不同的单元装置组成，一般按断路器的间隔划分，具有测量、控制和继电保护部分。变电站层包括全站性的监控主机、远动通信机等。变电站层设现场总线或局域网，供各主机之间或监控机之间的信息交换。图7-23所示为分层分布式集中组屏综合自动化系统结构框图，它是把整套综合自动化系统按其功能组装成多个屏，如主变压器保护屏、线路保护屏、数据采集屏等，这些屏都集中安装在主控室。为了提高综合自动化系统整体的可靠性，通常采用按功能划分的分布式多CPU系统，每个功能单元基本上由一个CPU组成，多数采用单片机。这种按功能设计的分散模块化结构具有软件相对简单、调试维修方便、组态灵活、系统整体可靠性高等特点。
图7-23 分层分布式集中组屏综合自动化系统结构框图
3.分散与集中相结合的综合自动化系统
分散与集中相结合的综合自动化系统是按“面向对象”即面向电气一次回路或电气间隔（如一条出线、一台变压器、一组电容器等）的方法进行设计的，间隔层中各数据采集、监控单元和保护单元做在一起，设计在同一机箱中，并将这种机箱分散安装在开关柜中，然后由监控主机通过光纤或电缆网络对它们进行管理和交换信息，这就是分散式结构。而对于高压线路的各种保护和变压器保护，仍然可以通过集中组屏安装在控制室内。这种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，称为分散与集中相结合的结构，其框图如图7-24所示。这种结构集中了分布式的全部优点，节省了大量控制电缆，减少了主控室的占地面积，可靠性高，组态灵活，检修方便，是目前最流行、受到广大用户欢迎的一种综合自动化系统，适合应用在各种电压等级的变电站中。
图7-24 分散与集中相结合的综合自动化系统结构框图
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