变电站综合自动化系统的发展趋势分析

目前，变电站综合自动化技术在我国的应用范围，由电力系统的主干网、城市供电网、农村供电网扩展到企业供电网；电压等级由0.4kV到500kV，几乎覆盖了全部供电网络；技术涉及自动化控制、远动、通信、微机保护、计量、在线监测、信号等二次系统。所以，变电站综合自动化技术是一门新型的交叉学科。

虽然变电站综合自动化系统获得了良好的应用效果，但也有不足之处，主要体现在：一次和二次之间的信息交互还是采用传统的电缆接线模式，成本高，施工、维护不方便；二次的数据采集部分大量重复，浪费资源；信息标准化不够，信息共享度低，多套系统并存，设备之间，设备与系统之间互联互通困难，信息难以被综合应用；发生事故时，会出现大量的事件告警信息，缺乏有效的过滤机制，干扰值班运行人员对故障的正确判断。数字化变电站的出现解决了变电站综合自动化系统的这些不足之处。

数字化变电站是指信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站，其基本特征为一次设备智能化，二次设备网络化，运行管理自动化等。

一次设备智能化是指采用数字输出的电子式互感器、智能开关（或配智能终端的传统开关）等智能一次设备。一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码交换采样值、状态量、控制命令等信息。

二次设备网络化是指二次设备之间用通信网络交换模拟量、开关量和控制命令等信息，取消控制电缆。二次设备，如保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。(www.xing528.com)

运行管理自动化的含义是电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；故障诊断自动化，故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备由“定期检修”改变为“状态检修”。

数字化变电站的发展离不开全世界唯一的《变电站网络通信标准（IEC 61850）》标准的制定。因为传统变电站自动化系统中广泛采用的是国际电工委员会（IEC）于1997年颁布的《继电保护信息接口配套标准》（IEC 60870—5—103）规约，在以太网和智能数字化设备迅速发展的今天，其缺陷日益明显，如没有定义基于以太网的通信规范，没有标准的系统功能、二次智能设备的模型规范，缺乏权威的一致性测试，不支持元数据传送，没有统一的命名规范。这些缺陷直接导致变电站自动化系统在建设过程中不同厂家设备之间互操作性较差，不同厂家设备之间互联需要规约转换设备，需要进行大量的信息对点工作，变电站自动化系统集成工作量增加，系统信息处理效率低下。

因此不难看到，随着变电站二次设备及系统的发展，设备一体化、信息一体化已成为必然的趋势，迫切需要一个统一的信息平台实现整个自动化系统。为了统一变电站通信协议，统一数据模型，统一接口标准，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作，减少数据交换过程中不同协议间转换时的浪费，IECTC57组织制定了IEC 61850——变电站通信网络和系统系列标准，并于2004年正式发布。

目前IEC 61850标准已被等同引用为我国电力行业标准（DL/T860系列），作为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝自动化标准，IEC 61850的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信上最终实现“一个世界，一种技术，一个标准”。