基于变电站综合自动化保护系统的研究116
变电站综合自动化系统的研究与应用
口 ， 中 采 集 变 电 站 的模 拟 量 和 数 量 等 信 息 ， 中 进 行 计 算 集 集 和 处 理 ， 别 完 成 微 机 监 控 、 机 保 护 和 自动 控 制 等 功 能 。 分 微 集 中 式 结 构 也 并 非 指 只 由 一 台 计 算 机 完 成 保 护 、 控 等 全 监 部 功 能 。多 数 集 中 式 结 构 的 微 机 保 护 、 机 监 控 与 调 度 等 微 通 信 的 功 能 也 是 由不 同 的 微 型 计 算 机 完 成 的 ， 是 每 台 微 只 型 计 算 机 承 担 的任 务 多 些 。 集 中式 的 特 点 ： 实 时 采 集 各 种 模 拟 量 和 开 关 量 ， 成 能 完 对 变 电 站 的 数 据 采集 和 实 时 监 控 ； 本 低 ， 有 空 间 小 等 。 成 占 前 置管理 机任务 繁 重 、 线 多 ， 低 了整个 系统 的可 靠 性 ， 引 降 若 前 置 机 故 障 ， 失 去 当 地 及 远 方 的 所 有 信 息 及 功 能 ， 以 将 所 般 采 用 双 机 并 联 运 行 。软 件 复 杂 ， 改 工 作 量 大 ， 统 调 修 系 试 繁 琐 。组 态 不 灵 活 ， 不 同 主 接 线 或 规 模 不 同 的 变 电 站 ， 对 软 、 件 都 必 须 另 行 设 计 ， 作 量 大 并 且 扩 展 一 些 自 动 化 需 硬 工
关 键 词 ： 电 站 ； 合 自动 化 变 综
中 图 分 类 号 ： ４ Ｆ９
文献标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （０ １ １—２ ０Ｏ １ ７ —１ ８ ２ １ ） ５０ ４一 ｌ
变 电 站 综 合 自动 化 系 统 是 以 计 算 机 和 网 络 通 信 技 术 为 修改 定值 ， 对时钟等命令 。通信应采 用标 准规约 。 校 ． 基础 ， 保 护 、 制 、 动 、 将 控 远 自动装 置 、 障录 波等 分散 的技 ２ ２ 控 制 和 操 作 功 能 故 操 作 人 员 可 通 过 后 台机 屏 幕 对 断 路 器 ， 离 开 关 ， 地 隔 接 术 集 成 在 一 起 ， 而 实 现 电 网 的 现 代 化 管 理 ， 可 以 给 运 从 并 变 电 行 、 全 、 计 、 工 、 修 、 护 、 理 等 诸 多 方 面 带 来 直 接 刀 的 分 合 闸操 作 ， 压 器 分 接 头 控 制 调 节 ， 容 器 组 投 切 进 安 设 施 检 维 管 行 远 方 操 作 ， 实 现 保 护 信 号 的 远 方 复 归 。 为 了 防 止 系 统 并 或 间接的经 济效益 和社会效益 。 故 障 时 无 法 操 作 被 控 设 备 ， 系 统 设 计 时 应 保 留 人 工 直 接 在 １ 变 电站 综合 自动 化 的结构 跳 合 闸 手 段 ， 实 现 保 护 信 号 的远 方 复 归 。 并 变 电站 综 合 自 动 化 的 结 构 有 两 种 ： 中 式 和 分 布 式 。 集
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统硬件结构
二、集中组屏式 调度主站 总控单元 监控主机 显示、打印
RS-485/RS232
高 压 微 机 保 护
中 压 微 机 保 护
遥 测 单 元
遥 信 单 元
遥 控 单 元
电 能 单 元
交 直 流 单 元
V Q C 单 元时 钟 单 元12源自变电站综合自动化系统硬件结构
三、分层分布式 变 电 站 层 调度主站 监控主机 显示、打印
18
站控层设备
站控层网络设备 打印机
变电站综合自动化系统配置
I/O测控单元 测控单元应按电气单元配置， 母线设备和站用电设备的测 控单元独立配置。测控单元 应模块化、标准化、容易维 护、更换，允许带电插拔。
间隔层设备组柜原则：电压 等级较高（500/220KV）的 测控每个电气单元组一面柜、 较低测控每2个电气单元组一 面柜、每台主变三侧测控组 一面柜、35kV、10kV测控保 护单元就地布置于开关柜上、 公用设备测控单独组柜；亦 可在按照以上原则的基础上， 根据继电器室结构灵活组柜 。
9
变电站综合自动化系统硬件结构
一、传统改造式 （一）：保留RTU CRT
PC机
微机保护
RTU
模 开 脉 控 拟 关 冲 制 量 量 量 量
调度主站系统
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变电站综合自动化系统硬件结构
（一）：取消RTU形式
调度主站
微机保护
总控单元
当地监控
RS485总线
测控单元（1）
测控单元（2）
测控单元（n）
11
20
变电站综合自动化系统配置
二、软件系统 系统软件 系统软件应为国际通用的、成熟的实 时多任务操作系统并具有完整的自诊 断程序。操作系统应具有系统生成功 能，使其能适应硬件和实时数据库的 变化。 （W/U） 网络软件 支持软件 数据库软件 应用软件包括过程监控软件、网络 通信软件等各种工具软件。应用软 件必须满足系统功能要求，成熟、 可靠，具有良好的实时响应速度和 可扩充性。各应用软件应采用模块 式连接方式，当某一应用软件工作 不正常或退出运行，不能影响系统 的其他功能。
关于变电站综合自动化系统的设计、应用以及维护等问题的研究
电建 Ｉ 栏 力设 专
关 于变 电站综 合 自动 化 系统 的 设计 应用 以及维护等 问题 的研究
口林 泉 国 摘 要 ： 变 电 站 综 合 自动 化 系统 的设 计 、 用 以及 维 护 等 问 题 进 行 比较 深 入 的 分析 探 讨 ， 绍 了变 电站 综 对 应 介
② 满足集 中监视和控 制的要求 ， 可能提供 变电站 内来 自 尽 ３变 电站综 合 自动 化 系统的 应 用
电气 一 次 及 二 次设 备 的各 种 信 息 。 变 电站 综 合 自动 化 系统 主 要 有 测 量 、 制 、 护和 通 信 四 大 控 保 功 能模 块 。 变 电 站综 合 自动 化 系统 的设 计 和 应 用 是 一 门综 合 学 科 ， 求 设 计 应 用 人 员 既 要 掌 握 电气 专 业 知 识 ， 必须 具 备 计 算 要 又 机 和 通 信 知 识 。 何 一 个 变 电站 综 合 自动 化 的 设计 和 应 用 ， 是 任 都
合 自动 化 系 统 的 设计 要 求 以 及思 路 ，列 举 了变 电站 综 合 自动 化 系统 功 能 应 用 中 遇 到 的 有 关 问题 并 提 出 了解
决 建 议 ， 明对 变 电站 综 合 自动 化 系统 进 行 维 护 的 方法 。 阐 关 键 词 ： 电站 ； 合 自动 化 系统 ； 变 综 设计 ； 用 ； 护 应 维
１引 言
技 术 和 信 息 处 理 技 术 对 变 电站 二 次 设 备 的 功 能 进 行 重 新 组 合 、
地功能 ， 用面 向间隔 的分层分布式模块 化结构 ， 采 扩展 方便。 当
扩 只 整 变 电站 综合 自动 化是 利 用 现 代计 算 机 技 术 、 电子 技 术 、 通信 变 电站 改 、 建 时 ， 需 在 系 统 中增 加 相 应 间隔 单 元模 块 ， 个 系 统 分 为 ２层 ： 级层 和 间 隔层 。 站
变电站综合自动化系统结构报告
变电站综合自动化系统结构报告变电站是电力网络中线路的连接点，承担着电压和功率的变换、电能的收集和分配等功能。
它的运行直接影响到整个电力系统的安全、可靠和经济运行。
然而，变电站的运行很大程度上取决于其二次设备的性能。
现有变电站有三种类型:一种是常规变电站；一种是部分由微机管理并具有一定自动化水平的变电站，另一种是完全计算机化的综合自动化变电站。
对于常规变电站来说，其致命弱点是不具备自诊断、故障记录分析、能力和资源共享的能力，无法检测二次系统本身的故障，也无法全面记录和分析运行参数和故障信息。
全计算机化的综合自动化变电站用计算机化的二次设备取代了传统的分立设备。
它集继电保护、控制、监视和远动功能于一体，实现了设备和信息资源的共享，使变电站的设计简单紧凑，实现了变电站更安全可靠的运行。
同时系统二次接线简单，减少了二次设备的占地面积，使变电站二次设备以崭新的面貌出现。
1.1变电站综合自动化简介1.1.1变电站综合自动化的基本概念变电站综合自动化是将变电站二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动化装置和远动装置)的功能进行组合和优化，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现整个变电站的主设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护的综合自动化功能，与调度进行通信。
变电站综合自动化系统，即由多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，取代了常规的测量和监视仪表、常规的控制屏、中央信号系统和遥控屏，用微机保护取代了常规的继电保护屏，改变了常规继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
因此，变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术在变电站领域的综合应用。
变电站综合自动化系统可以收集比较完整的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。
变电站综合自动化系统具有功能集成、结构计算机化、运行监控屏幕化和运行管理智能化的特点。
变电站综合自动化系统的研究
障信 息 ． 作 序 列 。 动 当前 整 定 值 及 自诊 断 信 号 。 收 监 控 系 统选 择 或 修 接 改定 值 ． 对 时钟 等 命 令 。 通 信 应 采 用标 准 规 约 。 校 ３２ 控 制 和 操 作 功 能 ． 操 作 人 员 可 通 过 后 台机 屏 幕 对 断 路 器 ， 离 开 关 ， 地 刀 的 分 合 隔 接
闸 操作 ， 压 器分 接 头 控 制 调 节 ， 容 器 组投 切 进 行 远 方 操 作 ， 实 现 变 电 并 变 电 站 的 模 拟 量 和 数 量 等 信 息 ， 中进 行 计 算 和 处 理 ． 别 完 成 微 机 集 分 保 护信 号 的远 方 复归 。为 了防 止 系 统 故 障 时 无 法 操 作 被 控 设 备 ， 系 在 监 控 、 机保 护和 自动 控 制 等 功 能 。 集 中 式结 构 也 并 非 指 只 由 一 台 计 微 统 设 计 时 应保 留 人工 直 接 跳 合 闸手 段 ， 实 现保 护信 号 的远 方 复 归 。 并 算 机 完 成 保护 、 控 等 全 部 功 能 。 数 集 中 式 结构 的微 机 保 护 、 机 监 监 多 微 ３３ 数 据 采 集 及处 理 功 能 － 控 和 与调 度 等 通 信 的 功 能 也 是 由不 同 的微 型计 算 机 完成 的 ． 只是 每 台 包 括 状态 数 据 ， 拟 数 据 和 脉 冲 数 据 。 集 了所 有 断 路 器 、 离 刀 模 采 隔 微 型计 算 机 承 担 的任 务 多 些 。 如 监 控 机 要担 负数 据 采 集 、 据 处 理 、 例 数 闸 、 地 刀 闸 的状 态 ； 变 的 、 接 头档 位 ， 变 油 温 ， 有 系 统 电 气 量 接 主 分 主 所 断 路 器 操 作 、 机 联 系 等 多 项 任 务 ； 负微 机 保 护 的计 算 ， 台微 机 要 （ 人 担 一 电压 、 流 、 率 、 功 、 功 、 率 因数 、 度 等） 流 系 统 的 所 有 量 ， 电 频 有 无 功 电 ； 直 负 责 多 回 低压 线 路 的 保 护 等 。 所 用 变 的 电压 ． 流 ． 率 ； 有 的 保 护 动 作 信 号 ， 路 器 、 护 装 置 、 电 功 所 断 保 集 中 式 的 特 点 ： 实 时 采 集 各 种 模 拟 量 和 开 关 量 ， 成 对 变 电 站 自动 化 系 统 、 用 系 统 的各 类 告 警 信 号 ； 面 完 整 地 实 现 了对 整 个 变 能 完 公 全 的数据采集 和实时监控； 本低 ， 成 占有 空 问 小 等 。前 置 管 理 机 任 务 繁 电所 的 监 视 ． 实 时 显示 和 实 时 打 印 各 种 信 息 。 能 重 、 线 多 ， 低 了整 个 系 统 的 可 靠 性 ， 前 置 机 故 障 ， 失 去 当 地 及 引 降 若 将 ３ ． 事 件 记 录（Ｏ ） ４ Ｓ Ｅ 远 方 的 所 有 信 息 及功 能 ， 以一 般 采 用 双 机 并 联 运行 。 件 复 杂 ， 改 所 软 修 事 件 记 录 应 包 含保 护动 作 序 列 记 录 ， 关 跳 合 记 录 。实 现 顺 序 事 开 工 作 量 大 ． 统 调试 繁琐 。 态 不 灵 活 ， 不 同 主 接 线 或规 模 不 同的 变 系 组 对 件 记 录 ． Ｏ 历史 数 据 库 能 在 计 算 机 查 询 并 打 印 。 ＳＥ 电站 ， 、 件 都 必须 另行 设 计 ， 作 量 大 并 且 扩 展 一 些 自动 化 需 求 的 软 硬 工 ３５ 报 警 功 能 处 理 ． 功能较难。 自动 化 系 统 实 现 了 事 故 告 警预 报 信 号 和 模 拟 量 越 限 告 警 ， 关 不 开 １ ． 分 布 式 结 构 ２ 同告 警 信 号 启 动 不 同 的 音 响 和 画面 显 示 ， 能 实 现 事 后 的 检索 。 并 分 布 式 结 构是 将 变 电 站 自动 化 系 统 的 功 能 分 散 给 多 台计 算 机 来 ３６ 故 障 录 波 测 距 ． 完成 ， 般按功能设计 ， 用主从 Ｃ Ｕ系统工作方式 ， Ｃ Ｕ提高 了 一 采 Ｐ 多 Ｐ 变 电站 故 障 录 波 可 根 据需 要 采 用 两 种 方 式 实 现 ， 是 集 中式 配 置 一 处 理 并 行 突 发 事 件 的 能力 ， 决 了运 算 处 理 的 瓶 颈 问 题 。各 功 能 模 块 解 专 用 故 障 录波 器 ． 能 与 监 控 系统 通 信 。 一 种 是 分 散 型 ， 由微 机 保 并 另 即 之 间 采 用 网 络 技 术 或 串行 方 式 实 现 数 据 通 信 ． 用 具 有 优 先 级 的 网络 选 护 装 置 兼 作 记 录 及 测 距 计算 ， 将 数 字 化 的波 型及 测 距 结 果 送 监 控 系 再 系统 较 好 的 解 决 了数 据 传 输 的瓶 颈 问题 ， 高 了系 统 的 实 时 性 分 布 式 提 统 由监 控 系统 存 储 和 分 析 。 结构方便系统扩展和维护 ， 局部 故 障不 影 响 其 它 模 块 正 常 运 行 。该 模 ３７ 防误 闭 锁 功 能 ． 式 在 安 装 上 可 以 形 成 集 中组 屏 或分 层 组 屏 两 种 系 统 组 态 结 构 ， 多 地 较 ３８ 系统 的 自诊 断 和 自恢 复 系统 ． 使用于 中、 压变电站。 低 系统 内各 插 件 应 具 有 自诊 断 功 能 ， 把 数 据 送往 后 台机 和 远方 调 并 这 种 结 构 相 比集 中 式 处 理 的 系统 具 有 以下 明 显 的 优 点 ： 度 中 心 。 装 置 本 身 实 时 自检 功 能 ， 便 维 护 与维 修 ， 对 其 各 部 分 采 对 方 可 （） 靠 性 提 高 ， 一 部 分设 备 故 障 只影 响 局 部 ， ａ 可 任 即将 “ 险 ” 散 ， 危 分 用 查询 标 准输 入 检 测 等 方 法 实 时 检 查 ， 快 速 发 现 装 置 内 部 的 故 障 及 能 当站 级 系统 或 网络 故 障 ， 影 响 到 监控 部 分 ． 只 而最 重要 的保 护 、 制 功 控 缺 陷 ， 给 出提 示 ， 出 故 障 位 置 ， 并 指 要具 有 可维 护性 和 可 扩 展 性 。 能在 段 级仍 可 继续 运 行； 级 的 任 一 智 能 单 元 损 坏 不 应 导 致 全 站 的通 段
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统是指用电子、通信和控制技术实现
对变电站设备和过程的监测、控制和管理的智能化系统。
其主要功能包括变电站设备状态监测、故障诊断、数据采
集和处理、远程控制和操作、报警与录波、安全保护等。
变电站综合自动化系统由以下几个主要组成部分构成：
1. 变电站智能终端单元 (RTU)：用于采集变电站各种设备
的模拟量和数字信号，并将数据传输给主站进行处理。
RTU还可以接收主站的控制命令，执行远程操作。
2. 主站系统：负责监控、控制和管理整个变电站。
主站系
统通过与RTU的通信，实现对变电站设备状态的实时监测
和故障诊断，以及对设备的远程操作和控制。
3. 通信网络：用于连接变电站的各个设备和综合自动化系
统的通信网络。
通信网络可以采用各种通信技术，如有线、无线、光纤等，以确保数据的可靠传输和通信的稳定性。
4. 数据管理系统：用于存储、处理和管理变电站的各种数据。
数据管理系统可以对采集的数据进行实时分析和统计，生成各种报表和图表，为变电站运行和维护提供有力的支持。
变电站综合自动化系统的应用可以提高变电站运行的可靠
性和安全性，提高设备利用率和运行效率，减少人工操作
和维护工作，减少故障的发生和处理时间，提升整个电网
的运行水平和管理能力。
研究电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护
研究电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护电力综合自动化系统（以下简称电气自动化系统）是由计算机、监测仪器、控制装置、通讯设备等组成的一种自动化系统，广泛应用于电力生产、输变电以及配电等领域。
电气自动化系统的目的是实现电力系统的自动化运行，提高电网的安全性、可靠性和经济性。
在电气自动化系统中，变电站继电保护是非常重要的组成部分。
变电站继电保护是在电力系统中，通过监测、检测、测量和比较来实现对电力设备及系统运行状态的快速分析，发现和隔离故障的一种保护手段。
变电站继电保护是如此重要，因为对于电力系统而言，发生故障是不可避免的，如果没有保护措施，故障会快速扩大并可能导致电力系统的崩溃。
因此，变电站继电保护系统必须保证高可靠性、高速度、高灵敏度和高精度，以及对全部变电所设备的全面保护。
变电站继电保护系统可以根据所要保护的对象不同分为母线保护、开关保护、变压器保护、线路保护和发电机保护等。
对于每一种保护，都要设计相应的保护方案和保护参数，以满足不同运行条件下的保护要求。
随着电力系统的不断扩容和复杂化，传统的继电保护方式已经无法满足当今的运行要求。
因此，继电保护系统智能化和自动化成为发展的趋势。
在新的电气自动化系统中，采用数字化技术，实现对电力设备的监测、测量、分析、诊断和保护等功能的全面自动化，可以提高保护的可靠性和响应速度，减少误动、漏保和误保，从而保障电力系统的安全稳定运行。
需要明确的是，电气自动化系统和变电站继电保护系统的技术发展要遵循相应的标准和规范，如IEC和GB等相关标准。
同时，对于系统的实施和运行，需考虑到人员技能、备份措施以及应急预案等方面的问题，以确保系统运行的可靠性和稳定性。
总之，电气自动化系统和变电站继电保护系统是电力系统安全可靠运行的重要组成部分，其未来的发展趋势将是数字化、智能化、自动化和网络化。
未来的电力系统将更加安全、高效、智能和可靠，为人们提供更加优质的电能服务。
基于综合自动化的变电站发展现状和趋势分析
４综 合 自动 化 变 电 站存 在 问题 的解 决 措 施 和 方 案 ．
基 于综合 自 动化变 电站概念和系统功能 的概述 ． 在分析综合 自动 化变 电站设计思想和模式架构及其特征特点 的基础上 ． 针对 当前综 合 自动化变 电站管理 中存在 的问题 ． 在借鉴欧美发达 国家先进企业 和先 进做法 的基础上 ． 出如下 的解决措施和方案 提 第一 ． 采用三层分布式结构对整个综合 自动化变 电站管理 系统 进 行设计 ， 关键部分采用 间隔层进行保护 ， 各个装置独立工作。 变电站 自 动化改造 的变 电站有 ７ 个双圈主变 ． 对每 台主变配置差动 主保 护和高 压侧 、 低压侧后备保护 ： 主保护配置差动速断 、 二次谐波制动 的 比 差 率 动保 护 、 非电量保护 、 ｃ 和 Ｔ断线告警功能 ： 后备保 护配置三段 复合 电 压 闭锁过 流保护 ． 每段一时 限 变压器保护 的改造 由传统 的一 种保 护 个继 电器的做法 ． 改变成为一个装 置具有多种保 护功能 ． 以改变 以 前 电磁式保护整定值不精确 ． 保护启动不灵敏 的现象 。同时保 护装 置 数量 的减少也节约 了电缆 的用量 ． 减少 了工程量 、 维护量 ， 也减 少因电 缆 引起 的保护装置 的异常和故 障现象 第二 ． 点加强对于监 控系统 的改 造和设计 ． 重 监控 系统是变 电站 综合 自动化系统 中的主要系统 ． 它对于综合 自动化项 目的成功实施有 着重大意义 采用分层分布式网络结构 ． 面向一次设备 的间隔保护层 全面采用 既有保 护功能 、 又有监控和通信 功能 的保护测控装 置 ． 装置 除具有保护功 能外 ． 还具有 友好 的人机 界面 ． 在装置面板 上有大屏幕 液 晶显示 ． 值班人员和维护人员可通过装置面板上的按键查询各条线 路、 电容器 、 压器 、 变 母线等 的电量数据 、 行参数 、 运 告警信 息 、 故障信 息． 也可在装置上对各个断路器进行手工操作。间隔层 的保护测控装 置 以总线形式与 中间层的通信管理机相连 ． 经通信管理机转发传至上 位机系统 监控系统软件实现的基本功能一般包 括 ： 实时数据采集 、 安 全监视 、 数据处 理 、 告警处理 、 制操作 、 行记录 、 控 运 人机联 系 、 制表打 印、 设备诊断和数据库维护等 第三 ． 加强对于综合 自动化变电站的抗干扰能力的设计 。加强抗 击各种干扰的措施和电路 ，使装置能抗 击较高级别的静电放 电干扰 、 较高级别 的射 频 电磁场 辐射干扰 、较高 级别的 电快速 瞬变脉冲群干 扰、 较高级别的浪涌（ 冲击） 干扰、 较高级别 的射频场感 应的传导干扰 、 较高级别 的工频 磁场抗干扰 、 高级别 的脉 冲磁场干扰 、 高级别 的 较 较 阻尼振荡磁场干扰 ： 各输入 、 出端子分别对地 ， 输 交流回路和直流 回路 之间 ． 交流 电流 回路和交流 电压 回路之 间． 能承受较高级别 的的标准 雷电波冲击 同时根据情况诊 断变电站直流电源波动比较大的特点 ， 在综合保护 自动化装置的工作 电源部分 加装应 用能吸收 、 缓解和释放 电源电压波动的电路及技术 ５总 结 ． 本文研究 和分析 了供 电系统 中起着重要 桥梁和 中枢作 用的变 电 站的管理及其技术应用问题 ． 基于综 合 自动化管理技术和管理思想对 综合 自动化变电站的几种设计模式和架构进行 了分析 和探讨 。 接着对 目前综合 自动化变电站应用实践中存在的问题进行了分析 ． 最后针对 性地提 出了基 于综合 自 动化 方向的变 电站 建设 和管理 的具体 建议和 措施以适应综合 自动化变电站的管理需求和实践运行的需要 ， 无论是 理论上还是实践 上都证 明了综 合 自动化变 电站 管理能够 有效 年第 ２ 期 ０１ ０
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统一、引言变电站是电力系统的重要组成部分，起到将高压电能转换为低压电能、配电给用户的作用。
为了提高变电站的运行效率、可靠性和安全性，人们逐渐引入综合自动化系统来实现对变电站的智能化管理和控制。
本文将介绍变电站综合自动化系统的基本概念、组成部分以及在实际运行中的应用。
二、综合自动化系统概述变电站综合自动化系统是指通过现代信息技术和自动化控制技术，对变电站进行实时监测、智能控制和故障处理的系统。
它由多个子系统组成，包括监控与管理子系统、保护与自动化控制子系统、通信与信息系统等。
2.1 监控与管理子系统监控与管理子系统是变电站综合自动化系统的核心部分，主要负责对变电站各种设备的状态进行实时监测和管理。
通过采集各种传感器和仪表的数据，监控与管理子系统可以实时显示变电站的运行状态，并对异常情况进行报警和处理。
同时，它还提供了人机界面，使操作人员可以直观地了解变电站的运行情况，进行远程操作和控制。
2.2 保护与自动化控制子系统保护与自动化控制子系统主要负责对变电站的设备和线路进行保护和控制。
它通过采集各种信号，判断设备和线路的状态，当发生故障或异常情况时，保护与自动化控制子系统能够及时做出反应，采取相应的措施进行保护和控制。
同时，它还可以实现变电站的自动化控制，根据不同的工况要求，实现自动调节和控制设备的运行。
2.3 通信与信息系统通信与信息系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分，它负责变电站内部各个子系统之间以及与外部系统之间的数据交换和通信。
通过网络和通信设备，通信与信息系统能够实现数据的传输和共享，确保变电站各个子系统之间的协调运行。
同时，它还可以提供数据存储和处理的功能，为变电站的管理和决策提供支持。
三、变电站综合自动化系统应用案例3.1 变电站设备监测变电站综合自动化系统可以实时监测变电站各种设备的运行状态，包括变压器、开关设备、熔断器等。
通过采集各种传感器和仪表的数据，监控与管理子系统能够实时显示设备的参数和运行状态，并对异常情况进行报警。
110kV变电站综合自动化系统改造的研究
110kV变电站综合自动化系统改造的研究摘要：我国经济发展迅速，社会对于电力系统的需求不断增加，如何建立具有良好的稳定性与安全性的供电系统成为了电力事业工作者的重要目标。
变电站是配电系统中的关键，只有保证其稳定运行，才可以实现供电系统安全稳定为社会提供电力资源。
以往的变电站难以适应现代的电力系统的需求，对老旧变电站进行改造势在必行。
本文对110kv变电站综合自动化系统改造进行了分析和研究。
关键词：变电站自动化改造0 引言我国经济发展迅速，为了满足我国不断增加的电力需求，电力系统的整体规模也在不断的增大。
随着我国电力系统的规模不断增大，电力系统的稳定性与安全性成为社会各界广泛关注的重点问题。
变电站是整体电力供电系统中的重要的环节，同时也是关系到整个电力系统正常运行的关键。
以往传统的变电站难以适应现代电力系统的需求，并且随着科学技术的不断发展，变电站的自动化已经成为变电站发展的重要趋势。
变电站的综合自动化主要是对变电站的二次设备进行重新组合与设计，并且利用先进的技术对变电站的主要设备与输出实行全自动的监控、测量、控制、保护与调度等操作。
变电站的综合自动化是将计算机技术、自动化技术与通信技术等多个专业技术进行综合。
110kv变电站的综合自动化改造，可以有效的改进现有变电管理的模式，提高整体变电管理效率，促进供电的安全与稳定，具有十分现实的意义。
1 我国110kv变电站的现状现代计算机技术与自动化技术不断发展，变电站的自动化水平得到了很大的提高。
现代供电系统的自动化已经成为现代变电站发展的重要趋势，应用先进的信息技术、计算机技术、电子技术等多种技术，对变电站的设备进行控制，并且对变电站的运行情况进行控制、监控，实现全自动化的变电站工作模式。
变电站自动化可以更好的实现设备间的信息交互，并且完成各种调度与控制的任务，提高变电站的供电效率，控制成本，提供更好的供电服务。
变电站在供电系统中担负着重要的职能，负责整体电力系统中电能的分配与转换，对于电网运行的安全性与经济性有着重要的意义。
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基于变电站综合自动化保护系统的研究
摘要： 变电站综合自动化即要实现对变电站的主要设备和输、配电线路的自动
监视、测量、自动控制和微机保护，以及调度通信等综合自动化功能。随着计算
机技术、网络通信技术和微电子技术的发展，变电站综合自动化在电力系统和厂
矿企业已获得了广泛的应用，它替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次
接线。实际的生产运行表明，变电站综合自动化保护系统是提高变电站安全稳定
运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重
要技术措施。
关键词： 变电站 自动化 微机保护 电力系统 监控系统
近年来，随着中国电力工业的发展，以及计算机、通信技术的不断进步，变
电站综合自动化系统迈入了实用化的阶段。作为提高电能产品质量的技术手段之
一，保证了电力生产向着高质量、高效益的方向发展。变电站综合自动化系统取
代传统的变电所二次系统已成为当前电力系统发展的趋势。
1 常规变电所现状
常规变电所的二次系统主要由继电保护、就地监控、远动装置和录波装置所
组成。在实际应用中，是按继电保护、远动、就地监控、测量、录波等功能组织
的相应的有保护屏、控制屏、录波屏、中央信号屏等。每个一次设备，都与这些
屏有关。因而，每个设备的电流互感器的二次侧都需要分别引到这些屏上；同样，
断路器的跳、合闸操作回路也需要连到保护屏、控制屏、远动屏及其他自动装置
屏上。此外，对同一个一次设备与之相应的各二次设备(屏)之间，保护与远动设
备之间都有许多连线。有些变电站还具有无功电能平衡、系统稳定和限制过电压
等装设的同步调相机、并联电容器、并联电抗器、串联补偿装置等。由于各设备
安装在不同地点，因而，变电所内电缆线路错综复杂。当前计算机技术、网络通
信技术和微电子技术正迅速发展，并已深入各个领域，为进一步了解综合自动化
发展方向与对策。深入掌握传统监控系统存在的弊端与缺陷，对现行传统监控系
统进行技术改造和分析是非常必要的。
1.1 变电站信息与传统监控系统工作模式
常规的、没有计算机参与的监控系统习惯上称为传统监控系统。变电站的二
次设备由监控系统、继电保护和自动、远动装置组成。它对一次系统的各种信息
进行采集、处理，并执行对设备的监视、控制、保护和调节，可统称为信息处理
系统和功能实现环节，用以保证一次系统及其设备的安全、可靠运行。
1.2 传统监控系统存在的问题
传统的监控系统不可避免地存在以下主要问题：
① 信息变换、检测依靠传统电磁测量仪表、继电器等模拟式设备，测量误差
大、设备数量多；不能记录事件发生的准确时间和顺序；仪表、继电器体积大、
功耗大，使控制室面积增大，值班人员不易观察、监视。
② 依靠人的感官和判断，对信息接收不可避免地会存在误差，感官与大脑对
信息的灵敏度、分辨能力和处理能力有一定限度。对于变化快的信息，以及短时
间内处理的信息量很多、超过人的能力限度而来不及反应时，将出现丢失信息或
出现差错，导致错误判断和处理。
③ 由于采用强电流信号直接传输，虽然抗干扰性能好，但是通道中功耗大，
导致误差增大，传输距离有限(小于1 km)，且用作通道的控制电缆截面大、数量
多，又造成一次性投资增高。
④ 二次系统无自检、存储记忆和复读功能，若元器件及仪表继电器本身损坏，
不能及时发现、诊断和报警，影响了监控的可靠性，尤其继电保护拒动、误动作，
甚至可能酿成重大事故。
⑤ 监控系统水平低，二次系统中信息交换和通信能力差、信息资源无法综合
利用、不能进行直观的画面显示，监控系统的整体功能不能有限的发挥。20世纪
60年代出现的晶体管型弱电化集控装置，虽对传统监控、保护系统的某些方面有
所改进，如采用弱电流、低电压信息流选线控制方法等，使控制室面积减小，并
简化二次回路，但未从根本上突破原来的工作模式。因此，要想根本上解决以上
缺陷，最根本的方法还是采用变电站微机监控与保护，进而实现变电站综合自动
化。
2 变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为
厂矿企业管理部门所重视，并在一些变电所改造项目中获得成功的应用。
2.1 变电站综合自动化系统的概念
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保
护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、
现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配
电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护以及调度通信等综合自动化功能。
变电站自动化系统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，代
替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏。用微机保
护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因
此，变电站综合自动化系统是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技技术
在变电站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和
信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能可方便地监视和控制变电站内
各种设备的运行和操作。它的应用将为变电所无人值班提供强有力的现场数据采
集及控制支持。变电所综合自动化系统的基本配置如图2所示。
2.2 变电站综合自动化的组成
目前从国内外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在分布式、集中式、
分层分布式三种结构[4]。
2.2.1分布式系统结构
2.2.2集中式系统结构
2.3 变电站综合自动化系统的功能与特点
反映数字量的微机型保护的出现，在功能上除了满足继电保护选择性、快速
性、可靠性、灵敏性基本要求外[4]，还具有以下功能和特点：
① 在线运行的可靠性高。② 通信功能。③ 远方整定功能。④ 保护功能的
远方投入和切除。
⑤ 变电所运行管理的自动化水平高。⑥ 维护调试方便。⑦ 为变电站实现
无人值班提供了可靠的技术条件。
3 变电站综合自动化保护系统的结构设计
微机保护与传统继电保护的最大区别，就在于不仅有实现继电保护功能的硬
件电路，而且还有实现保护和管理功能的软件。其具体功能如下所示：
① 数据采集系统。微机保护中的微机CPU则是处理数字信号的，即进入
CPU的信号必须是数字信号。即要求有一个将模拟信号变成数字信号的系统，这
就是数据采集系统的任务。
② 微型计算机系统。微机系统是微机保护装置的核心。
③ 输入输出接口电路。是微机保护与外部设备的联系电路，因为输入、输出
信号多是开关量信号(即触点的通、断)，所以又称为开关量输入/输出电路。将各
种开关量(如保护装置的连接片、屏上切换开关等)通过光电耦合电路输入到CPU，
而CPU的处理结果则通过开关量输出电路，驱动中间继电器完成保护的出口跳闸、
信号报警。
④ 通信接口电路。每个保护装置都带有标准的通信接口电路，如RS-232、
RS-422/485、CAN或Lon-Work等现场通信网络接口电路。
⑤ 人机接口电路。主要包括显示、键盘、各种面板开关、打印与报警等，其
主要功能用于调试、整定定值与改变，或人对装置的干预等。
⑥ 供电电源。是微机保护装置的重要组成部分，电源工作的可靠性直接影响
着保护装置的可靠性。
参考文献:
1. 王晓芳，向前.对微机综合保护装置的问题探讨[J].湖南电视大学学报，
2002(10)：114-116.
2. 孙淑信.变电站微机监测与控制[M].北京：水利电力出版社，2001：55-66.
3. 杨新民，杨隽琳.电力系统微机保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，
2000：44-50.
作者简介：李忠义：男，1968年3月3日出生，籍贯黑龙江省巴彦县人，
1987年6月参加工作，2001年毕业于佳木斯大学，现从事电力维修大队变电所
管理工作。