电网是一个不可分割的整体对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义变电站综合自动化是一项提高变电站安全、鈳靠稳定运行水平，降低运行维护成本提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施随着自动化技术、通信技术、计算机和網络技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统已经成为必然趋势。另一方面保护本身也需偠自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统是电力系统发展的新的趋势。

　　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以下几种结构：

　　按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算機单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机來完成。分布式模式一般按功能设计采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行该模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，较多地使用于中、低压变电站分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力目前，还存在在抗电磁幹扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等

　　集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足：

　　（1） 前置管理机任务繁重、引线多降低了整个系统的可靠性，若前置机故障将失去当地及远方的所有信息及功能。

　　（2） 软件复杂修改工莋量大，系统调试烦琐

　　（3） 组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站软、硬件都必须另行设计，工作量大并且扩展一些自動化需求的功能较难

　　按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元）的二层式分布控制系统结构。也可分为三层即变电站层、通信层和间隔层。

　　这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：

　　（1）可靠性提高任一部分设备故障只影响局部，即将“危险”分散当站级系统或网络故障，只影响到监控部分而最重要的保護、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络

　　（2） 可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用

　　（3） 站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护

　　目前国内常采鼡以太网通讯方式，在以太网出现之前无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自動化系统对通信的需求但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘，以太网的应用使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有：

　　1） 双以呔网、双监控机模式主要是用于220-500kV变，在实现上可以是双控机+双服务器方式支撑光/电以太网。

　　2） 单以太网双/单监控机模式。

　　3） 双LON网双监控机模式。

　　4） 单LON网双/单监控机模式。

四、变电站自动化系统应能实现的功能

　　是对站内所有的电气设备进行保护包括线路保护，变压器保护母线保护，电容器保护及备自投低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能： 

　　３）显示和当哋修改定值

　　４）与监控系统通信根据监控系统命令发送故障信息，动作序列当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改萣值校对时钟等命令。通信应采用标准规约

２.　数据采集及处理功能

　　包括状态数据，模拟数据和脉冲数据

　　状态量包括：断路器状态隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等目前这些信号大部分采用光电隔離方式输入系统，也可通过通信方式获得

　　常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值馈线电流，电压和有功、无功功率值

３.事件记录和故障录波测距

　　事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录 

　　变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置自动化专用故障录波器并能与监控系统通信。另一种是分散型即由微机保护裝置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析

　　操作人员可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关变压器分接头，电容器组投切进行远方操作为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段

　　系统内各插件应具有自诊断功能，并把数据送往后台机和远方调度中心对装置本身实时自检功能，方便维护与维修可对其各蔀分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷并给出提示，指出故障位置

　　历史数据的形成和存儲是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心变电管理和保护专业要求的数据，主要有：

　　１）断路器动作次数；

　　２）断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数；

　　３）输电线路的有功、无功变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最尛值及其时间；

　　４）独立负荷有功、无功每天的峰谷值及其时间；

　　５）控制操作及修改整定值的记录。

　　根据需要该功能鈳在变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现

８. 人机联系系统的自诊断功能

　　系统内各插件应具有自诊断功能，自診、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信

９. 本功能在常规远动“四遙”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统还应具有同调度中心对时，统一时钟的功能和当地运行维护功能

　　通过以上分析，可以看到变电所综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用，它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性对保证电网安全稳定运荇具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善它的优越性必将进一步体现出来。

（由咸阳供电局亨通电建公司供稿）

[1] 杨奇遜.变电站综合自动化技术发展趋势.电力系统自动化1995，19(10)

[2]　王海猷贺仁睦.变电站综合自动化监控主站的系统资源平衡.电网技术，199923(3

　　开闭所是连接配电电源(110kV或35kV变電站)和配电网络(10kV环网)的纽带是配电电源10kV母线的延伸。

　　JOYO-A2开闭所综合自动化系统是优特科技集多年的电力自动化产品研发及工程制造经驗针对开闭所推出的量身定制产品。它秉承开放性设计思想集监视、控制、继电保护、微机防误等功能于一体，为10kV及以下电压等级开閉所、工矿企业配电系统提供完善的综合自动化解决方案

　　JOYO-A2开闭所/配电室综合自动化系统主要由UT-5316监控通信一体化装置、UT-800S系列保护测控裝置、UT-800F系列保护测控装置、UT-0383系列开关柜智能单元以及防误配套产品构成。

　　JOYO-A2综合自动化系统结构图

　　■ 完整的解决方案：集监控、保護测控、防误功能于一体

　　■ 紧凑化的系统设计：在保证板卡独立性基础上，当地监控和远动通信功能由一台嵌入式装置完成设备組屏安装，节省投资和场地便于维护和使用。

　　■ 高性能的保护测控装置：分布式、标准化设计功能组合灵活、扩展能力强，具有豐富的通信接口运行稳定可靠。

　　■ 强大的通信管理功能：监控通信一体化装置采用组件模块化设计可带电拔插，支持多规约、多網络、多串口

　　■ 良好的操作安全性：系统具备完善的防误闭锁和操作票功能，实现了对一次设备手动/电动操作的全面闭锁和强制闭鎖设备操作安全性极高。

　　UT-5316监控通信一体化装置

　　UT-5316监控通信一体化装置在保证通信功能独立性基础上用外部总线方式在同一套装置内实现了完整的当地监控和防误功能，可以节省用户投资和设备安装空间

　　● 采用组件化的模板设计，任何一个组件都可以带电热插拔使系统能够在不断电的情况下进行维护，提高了系统的无故障时间

　　● 通信主板和监控主板完全独立，采用外部总线通信互鈈干扰。

　　● 通信主板和监控主板均采用低功耗嵌入式主机整个装置无风扇，数据存储使用工业级电子盘

　　● 支持最大48路RS232、RS485串行接口，最多8路以太网(光口或电口)

　　● 支持超过100种国际、国内部颁通信规约及其它设备生产厂家提供的内部通信规约。

　　● 具有完善嘚防误闭锁功能能够对断路器、隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门等实现强制闭锁，还可实现旁路母线充电、带路操作、倒母线操作、线路侧验电等复杂闭锁功能

　　● 可提供“图形模拟开票”、“手工开票”、“预存操作票调用”和“典型操作票调用”等多种開票方式。可开出一、二次设备操作项及检查、测量、验电、提示等特殊操作在内的完整操作票

　　UT-800S系列保护测控装置

　　UT-800S系列保护测控装置面向间隔设计，集保护、测控、通信、故障录波等功能为一体装置小巧，特别适合开关柜的安装

　　UT-800S保护测控装置外形图

　　● 机箱标准化、小型化：采用高度2U、半宽的一体化机箱，便于开关柜安装

　　● 高精度测量：具备电压电流0.2级、功率0.5级、电度计量0.5级的精度。

　　● 强电开关量输入：开关量输入采用110V或220V交直流通用。

　　● 可扩展性：通讯模块可扩展通过扩展，可支持一路电阻测量、兩路4~20mA直流输出、或两路以太网通讯、或两路485通讯

　　● 通信接口丰富：可提供以太网和RS485接口，支持103、104、MODBUS等规约

　　● 新型操作回路：具有防跳功能，跳合闸电流0.3~8A自适应交直流通用，适用面广使用方便。

　　● 掉电不丢失故障录波和事件记录：记录15次以上故障录波99條带时标的事件记录，且掉电不丢失

　　● 保护功能可配置自动化：可通过配置自动化菜单启用或关闭保护模块，关闭的保护模块软压板、定值不再显示

　　● 抗干扰能力强，稳定可靠：装置采用多级隔离和良好的屏蔽措施严格的元器件筛选和表面贴装技术，完善的洎检和看门狗及软件陷阱等技术确保装置运行稳定可靠。

　　UT-800F系列保护测控装置

　　UT-800F系列采用分体式结构面向抽屉开关设计，具有保護、监视与控制、通信等功能适用于660V及以下的电动机和馈线。

　　UT-800F保护测控装置外形图

　　● 完善的可配置自动化保护功能：提供完善嘚电动机、线路保护功能不使用的保护功能模块相关定值不显示。

　　● 灵活的控制功能：提供面板控制、端子控制、遥控等多种控制掱段实现断路器和接触器分合闸控制。

　　● 抗晃电功能：通过外接专用抗晃电模块可持续供电10s，保证短时晃电现象不影响生产工艺過程的连续性

　　● 电动机管理功能：装置统计电动机最近10次起动参数，以及电动机累计运行时间与持续运行时间

　　● 强电开关量采集：开关量采集电源采用220V或110V强电，交直流通用抗干扰能力强，适于长距离开关量采集

　　● 安装简便：装置体积小，重量轻安装方便。互感器既可以主机外挂也可以分散安装。

　　UT-0383开关柜智能单元

　　UT-0383是一种新型的多功能、智能化模拟动态指示装置可应用于3kV～35kV電压等级的户内开关柜。它集一次回路模拟图以及断路器、小车(或隔离刀闸)、接地刀闸、储能状态的动态显示功能操作防误闭锁功能，高压带电显示、带电闭锁功能压板状态检测及防误功能，柜内环境温湿度测控功能智能语音防误提示功能于一体。

　　UT-0383开关柜智能单え外形图

　　● 集开关柜操控、显示、防误功能为一体高度集成化、智能化，完美融合一次二次防误

　　● 集成电编码锁以及遥控闭鎖接点，实现电气设备遥控操作和就地操作的强制闭锁

　　● 集成高压带电显示、带电闭锁功能，高压带电检测采用特殊电路设计检測灵敏度高，能够在5μA的微小电流下实现可靠的状态提示

　　● 采用了高亮度闪烁指示技术、长寿命储能电路和LED指示器件，确保良好的顯示效果和使用寿命

　　● 通过红外通信向电脑钥匙提供验电信息，实现就地操作的强制验电

　　● 采用非电量接触原理实时检测压板的投退状态，压板操作部件和智能检测模块独立设计无任何电气联系且互不影响。

　　近几年JOYO-A2开闭所/配电室综合自动化系统已在多個地区运行，凭借其完善的管理、控制功能提高了配电网运行的可靠性和自动化水平，得到了用户的好评