变电站综合自动化系统的基本原理简介

变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、控制系统、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、电子技术、通信技术和信号处理技术实现对全变电站电气设备输配电线路的自动控制，自动监视、测量和保护，以及与运行和调度通信相关的综合性自动化功能。变电站综合自动化系统是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，替代了常规的控制设备、远动设备、信号设备和监视测量仪表。变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。简言之，变电站综合自动化系统是集保护、测量、控制、远传等功能于一体，通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二次设备及系统。

（1）功能综合化

变电站综合自动化系统是各技术密集且多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础之上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。微机监控子系统综合了原来的仪表屏、操作屏、模拟屏和变送器柜、远动装置、中央信号系统等的功能；微机保护子系统代替了电磁式或晶体管式的保护装置；微机保护子系统和监控系统相结合，综合了故障录波、故障测距、无功电压调节和中性点非直接接地系统等子系统的功能。

（2）结构分布式、分层化

变电站综合自动化系统是一个分布式系统，其中微机保护、数据采集和控制以及其他智能设备等子系统都是按分布式结构设计的，每个子系统可能有多个 CPU同时并列运行，以实现各种功能。这样，庞大的CPU群构成了一个完整的、高度协调的有机综合（集成）系统。这样的综合系统往往有几十个甚至更多的CPU同时并列运行，以实现变电站自动化的所有功能。另外，按照变电站的物理位置和各子系统功能分工的不同，综合自动化系统的总体结构又按分层原则来组织。典型的分层原则是将变电站综合自动化系统分为两层，即变电层和间隔层；也可分为三层，即变电层、通信层和间隔层。由此可构成分散（分布）式综合自动化系统。

（3）操作、监视屏幕化

变电站实现综合自动化后，不论是有人值班还是无人值班，操作人员不是在变电站内，就是在主控室或调度室，面对彩色显示器对变电站的设备和输电线路进行全方位的监视与操作。常规的庞大的模拟屏，被显示器屏幕上的实时主接线画面取代；常规在断路器安装处或控制屏进行的跳、合闸操作，被显示器屏幕上的鼠标操作或键盘操作所取代；常规的光字牌报警信号，被显示器屏幕画面的闪烁和文字提示或语言报警所取代。通过计算机的显示器屏幕显示，可以监视全变电站的实时运行情况，对各开关设备进行操作控制。

（4）通信系统网络化、光缆化(www.xing528.com)

计算机局域网络技术、现场总线技术及光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍应用，因此，系统具有较高的抗电磁干扰的能力，能够实现高速数据传送，满足实时性要求，容易扩展，可靠性大大提高，而且大大简化了常规变电站繁杂的各种电缆连接，方便施工。

（5）运行管理智能化

智能化不仅表现在常规的自动化功能上，如自动报警、自动报表、电压无功自动调节、小电流接地选线、事故判别与处理方面，还表现在能够在线自诊断并不断将诊断的结果送往远方的主控端。这是区别于常规二次系统的重要特征。简而言之，常规二次系统只能监测一次设备，而本身的故障必须靠维护人员去检查，去发现，而综合自动化系统不仅能监测一次设备，还能每时每刻检测自己是否有故障，充分体现了其智能性。综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则，改变了常规保护装置不能与调度中心通信的缺陷。

（6）测量显示数字化

长期以来，变电站采用指针式仪表作为测量仪器，其准确度低，读数不方便。采用微机监控系统后，彻底改变了原来的测量手段，常规指针式仪表全被显示器上的数字显示所代替，直观、明了，而原来的人工抄表记录则完全由打印、报表所代替。这不仅减轻了值班人员的劳动，而且提高了测量精确度和管理的科学性。

变电站综合自动化系统的上述明显特征，使其发展具有强劲的生命力。因此，变电站综合自动化将成为今后新建变电站的主导技术，同时也是变电站改造的首选产品。