變電站自動(dòng)化是在計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的基礎上發(fā)展起來(lái)的，國外在20世紀80年代已有分散式變電站自動(dòng)化系統問(wèn)世。我國的變電站自動(dòng)化工作起步較晚，與*水平相比，大約有10年的差距。

為加快我國變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展步伐，創(chuàng )造更大的效益，有必要論述和探討我國變電站自動(dòng)化的設計原則、工作模式和發(fā)展策略，以期達成共識。

一．變電站自動(dòng)化系統設計原則

1．變電站自動(dòng)化系統作為電網(wǎng)調度自動(dòng)化的一個(gè)子系統，應服從電網(wǎng)調度自動(dòng)化的總體設計。其配置、功能包括設備的布置應滿(mǎn)足電網(wǎng)安全、、經(jīng)濟運行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。

2．分散式系統的功能配置宜采用下放的原則。凡可以在間隔層就地完成的功能如保護、備用電源自投、電壓控制等，無(wú)須通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和上位機去完成。

3．按我國的實(shí)際情況，目前變電站還不大可能*無(wú)人值守。因此，設計時(shí)應考慮遠方與就地控制操作控制并存的模式(pattern)。同樣，保護單元亦應具有遠方、就地投切和在線(xiàn)修改整定值的功能，以遠方為主，就地輔，并應從設計、制造上保證同一時(shí)間只允許其中一種控制方式有效。

4．站內自動(dòng)化及無(wú)人值班站的接入系統(system)設計，應從技術(shù)上保證站內自動(dòng)化系統的硬件接口滿(mǎn)足標準。絕緣油介電強度測試儀結合廣大使用者反饋的意見(jiàn)，而開(kāi)發(fā)的全自動(dòng)化儀器。本儀器選用單片機為主導，先設定后開(kāi)機測試的方法，全部過(guò)程由微機自動(dòng)運行控制，操作簡(jiǎn)單，方便適用。在運行中，絕緣油由于受到氧氣、高溫度、高濕度、陽(yáng)光、強電場(chǎng)和雜質(zhì)的作用，性能會(huì )逐漸變壞，致使它不能充分發(fā)揮絕緣作用，為此必須定期地對絕緣油進(jìn)行有關(guān)試驗，以鑒定其性能是否變壞。

5.要積而慎重地推行保護、測量、控制一體化設計，確保保護功能的相對獨立性和動(dòng)作可靠性

6.變電站自動(dòng)化系統設計中應優(yōu)先采用交流采樣技術(shù)，減輕t

A、tv的負載，提高測量精度。絕緣油耐壓測試儀真正實(shí)現了絕緣油介電強度測定的全自動(dòng)化，將原來(lái)繁瑣而危險的工作變得安全而簡(jiǎn)便。該儀器采用特殊軟硬件抗干擾措施，消除了易出現的死機現象。體積更小，方便攜帶到現場(chǎng)使用。同時(shí)，可取消光字牌屏和中央信號屏，簡(jiǎn)化控制（control)屏，由計算機承擔信號監視功能，使任一信息做到一次采集、多次使用。

7.目前的分散式變電站自動(dòng)化系統，各部件之間的聯(lián)系絕大部分采用串行口通信方式，其通信速率和資源共享程度均受到限制。故建議采用局域網(wǎng)通信方式，尤其是平等網(wǎng)絡(luò )，如總線(xiàn)型網(wǎng)。

8.從抗電磁干擾角度考慮，在選擇通信介質(zhì)時(shí)可優(yōu)先采用光纖(Fiber)通信方式方法，這對分散式變電站自動(dòng)化系統(system)尤為適用。

二．變電站自動(dòng)化系統工作模式

1.傳統模式這種模式就是目前國內應用普遍的遠方終端裝置（rtu）加上當地監控（監視）系統（又稱(chēng)當地功能），再配上變送器、遙信轉接、遙控執行、ups等屏柜。當采用交流采樣rtu時(shí)，可省去變送器屏柜。站內保護裝置的信息，可通過(guò)遙信輸入回路（即硬件方法）進(jìn)入rtu，亦可通過(guò)串行口按約定的規約通信（即軟件方法）進(jìn)入rtu。此模式適合35～500千伏各種電壓等級、不同規模的變電站。

2.老站改造模式采用rs485星形結構，構成分布式的rtu。其特點(diǎn)是不增加屏柜位置，無(wú)需改動(dòng)原有二次回路，適用于老站改造。這類(lèi)產(chǎn)品有g(shù)r?90、tg5?700和mwy?c3a等分布式rtu等。

3.集中配屏模式該模式與傳統模式相比，的區別在于將rtu的遙控、信號、測量、電能計費、通信等功能分別組屏，而由1個(gè)或2個(gè)總控單元通過(guò)串行通信口rs232，rs422，rs485）與各功能單元（屏柜）以及微機保護、故障錄波、上位機等通信。

4.全分散式該模式主要特點(diǎn)是以一次主設備如開(kāi)關(guān)、變壓器（Transformer）、母線(xiàn)等為安裝單位，將控制（control)、i／

O、閉鎖、保護等單元分散，就地安裝在一次主設備（屏柜）上。站控單元（在主控室內）通過(guò)串行口（光纖通信）與各一次設備屏柜（在現場(chǎng)）相連，并與上位機和遠方調度中心通信。具體實(shí)施又分為兩種模式：一種是保護相對獨立，控制（control)和測量合一。另一種是保護、控制和測量合一。

5.局部分散式此模式綜合了集中式與分散式的特性，采用了分散式的系統結構，而控制和保護仍集中配屏。通常將集中配屏安裝在分散的設備(shèbèi)小間內。設備小間在一次設備附近，根據變電站的電壓等級和規?？稍O數個(gè)設備小間，就近管理，節省(spare)電纜（Cable)。此模式可用于各種電壓等級的變電站，尤其適用于500千伏及大型220千伏變電站。

三．變電站自動(dòng)化系統實(shí)施方法

在變電站自動(dòng)化系統的具體實(shí)施過(guò)程(guòchéng)中，由于受現有專(zhuān)業(yè)分工和管理體制的影響而有不同的實(shí)施方法：一種主張站內監控以遠動(dòng)為數據（data)采集和控制（control)的基礎，相應的設備也是以電網(wǎng)調度自動(dòng)化為基礎，保護相對獨立。另一種則主張站內監控以保護（微機保護）為數據采集和控制的基礎，將保護與控制、測量結合在一起。后者正在成為一種發(fā)展趨勢和共識。

從我國目前的運行體制、人員配備、專(zhuān)業(yè)分工來(lái)看，前者無(wú)疑占有較大優(yōu)勢。因為無(wú)論從規劃設計、科研制造、安裝調試、運行維護等各方面，控制與保護都是相互獨立的兩個(gè)不同專(zhuān)業(yè)。因此，前者更符合我國國情。而后者因難以提供較清楚的事故分析和處理(chǔlǐ)的界面，一時(shí)還不易被運行部門(mén)接受。但從發(fā)展趨勢、技術(shù)合理性及減少設備重復配置、簡(jiǎn)化維護工作量等方面考慮，后者又有其*性。

從信息流的角度看，保護（包括故障錄波等）和控制（control)、測量的信息源都是來(lái)自現場(chǎng)t

A、tv二次側輸出，只是要求不同而已。保護主要采集一次設備的故障（fault）異常狀態(tài)信息，要求t

A、tv測量范圍較寬，通常按10倍額定值考慮，但測量精度要求較低，誤差在3％以上。而控制和測量主要采集運行狀態(tài)信息，要求t

A、tv測量范圍(fànwéi)較窄，通常在測量額定值附近波動(dòng)，對測量精度（度）有一定的要求，測量偏差要求在1％以?xún)??？偪貑卧苯咏邮諄?lái)自上位機（當地）或遠方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動(dòng)作至保護操作回路，省去了遙控輸出、遙控執行等環(huán)節，簡(jiǎn)化了設備，提高了可靠性。

從無(wú)人值班角度看，不僅要求簡(jiǎn)化一次主接線(xiàn)和主設備，同時(shí)也要求簡(jiǎn)化二次回路和設備。因此，保護和控制（control)、測量的一體化，有利于簡(jiǎn)化設備和化減少日常維護工作量。對110千伏及以下，尤其是10千伏配電站，除了電量計費、功率總加等有測量精度要求而須接量測t

A、tv外，其他量測僅作監視運行工況之用，*可與保護t

A、tv合用。此外，在局域網(wǎng)上各種信息可以共享，控制、測量等均不必配置各自的數據采集硬件。常規的控制屏、信息屏、模擬(定義:對真實(shí)事物或者過(guò)程的虛擬)屏等亦可取消。

變電站自動(dòng)化系統和無(wú)人值班運行模式(pattern)的實(shí)施，在很大程度上取決于設備的可靠性。這里指的設備不僅是自動(dòng)化設備，更重要的是電氣主設備。根據變電站自動(dòng)化系統的特點(diǎn)，建議主管部門(mén)制定出有關(guān)設備制造、接口的規范標準。自動(dòng)化設備制造廠(chǎng)商應與電氣主設備制造廠(chǎng)商加強合作，提供技術(shù)合一的產(chǎn)品，以方便設計、運行部門(mén)選型。

對數量較多的10千伏配電站，由于接線(xiàn)簡(jiǎn)單，對保護的要求相對較低，為簡(jiǎn)化設備、節省投資，建議由rtu來(lái)完成線(xiàn)路保護及雙母線(xiàn)切換（備自投）等保護功能。變壓器油介損測試儀設有自動(dòng)檢測功能，開(kāi)機自動(dòng)進(jìn)入復位狀態(tài)執行調壓器回零；根據用戶(hù)需求可改變測試次數、攪拌靜置時(shí)間、聲控光控提醒連續打印與非打??；本儀器采用全自動(dòng)磁振子攪拌，消除油樣的不均勻和氣泡；采用了微型TPU－A面板式打印機，自動(dòng)打印輸出。為此，需在rtu軟件中增加保護運行判斷功能。如備用電源自投功能，可通過(guò)(tōngguò)對相應母線(xiàn)段失壓和相關(guān)開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號的邏輯(Logic)判斷來(lái)實(shí)現。

今后，變電站自動(dòng)化的運行模式將從無(wú)人值班、有人值守逐步向無(wú)人值守過(guò)渡（transition)。因此，遙視警戒技術(shù)（防火、防盜、防漬、防水汽泄漏及遠方監視等）將應運而生，并得到迅速發(fā)展。

隨著(zhù)計算機和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的發(fā)展，站內rtu／ltu或保護監控單元將直接上網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與后臺機及工作站通信。取消傳統的前置處理機環(huán)節，從而*消除通信;瓶頸;現象。