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【摘 要】在变电站自动化领域中，智能电气的发展，特别是智能化开关、光电式互感器等机电一化设备的出现，变电站自动化技术即将进入数字化新除段，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，势必对己有的变电站自动讫技术产生深刻的影晌，全数字化的变电站自动话系统即将到来。
【关键词】变电站；自动化；系统
1.变电站自动化系统功能
①站内监控：包括站内数据采集与处理、运行监视及报警记录、人机交互联系及系统维护管理、计算统计、历史数据记录、事件顺序记录（SOE）、远方通信等常用SCADA功能。②控制和调节：通过键盘在屏幕所显示的画面上对各可控设备进行开/合、投/退等控制操作，对各可调设备进行升/降、定值设定等调节控制。③电压无功控制：对110kV电压等级以上变电站实现分布式站内自动电压无功控制（VQC）；对35kV变电站，站内无功控制功能不作要求，但应做到远方调整电压无功。
2.变电站综合自动化的结构模式
变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、全分散式结构和集中与分散相结合结构。
2.1集中式结构
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。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监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，只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。
2.2全分散式结构
全分散式结构以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位，将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备（屏柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连，并与管理机和远方调度中心通信。这种结构简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了占地面积，减少了工程量，节省了大量连接电缆，组态灵活，检修方便，且抗干扰能力强，可靠性高。
2.3集中与分散相结合结构
集中与分散相结合结构是将配电线路的保护和测控单元分散就地安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏安装在控制室或保护室中，通过现场总线与保护管理机通信，使重要的保护装置处于比较好的工作环境，对可靠性较为有利。
3.变电站自动化系统技术的发展和未来展望
3.1保护和控制集成系统的发展
保护和控制集成是实现数据共享的主要手段数据共享是变电站自动化的一个主要特点，将保护和控制功能集成到同一装置中，是实现数据共享的主要手段。SCADA所需要的许多数据和继电保护所处理的数据是相同的。因此将分布式的变电站SCADA集成到微机保护中，使保护和SCADA共用一个硬件平台，则可实现明显的经济性。保护和控制集成的关键是传感技术。目前我国现有实现数据完全共享的保护与测量综合装置，一般只限于应用在35kV及以下电压等级的系统中。其主要原因在于模拟量输入信号都来自传统的电磁感应式的互感器。它们存在磁饱和、铁磁谐振、动态范围小和暂态特性差等缺点，而且随着电力系统传输容量不断增大，电压等级不断升高，不可避免地带来绝缘结构复杂、体积庞大等问题，给继电保护的可靠性和灵敏性构成威胁，这也是目前测量和保护不容易数据共享的主要根源
3.2变电站自动化系统要适应电力市场化的需求
变电站自动化系统要适应电力市场化的需求变电站自动化系统要适应电力市场化的需求变电站自动化系统要适应电力市场化的需求电力工业的经营机制正在从行业垄断转向竞争的电力市场。电力经营变革的目标是降低电价，提高供电质量，改善服务，提高电力企业的自身经济效益。高压和超高压变电站的自动化系统必须适应这种新经营机制变革的形势，以便更有效、更经济地运行。为此,变电站自动化系统除了完成现有系统的保护和测量及监控功能外，必须增加新的功能:(1)实时监视并快速控制联络线功率。对与联络线紧密联接的变电站来说，实时监视并控制联络线的功率使之保持在允许的范围内，对电网的安全和稳定运行非常重要。(2)加强新原理的继电保护装置研究。以适应大电网高电压对继电保护动作速动性和可靠性的要求，并能适应运行状态和运行参数多变性的需要。
3.3光纤通信网络是传输多媒体信息的最佳选择
多媒体视频图像数据量庞大，即使采用图像压缩技术，信息量仍很大，要保证遥视功能的服务质量，需要有高速的信道和宽带网络。光纤通信与传统的通信原理比较，具有中继距离长、传输容量大、传输质量好，特别是具有抗电磁干扰能力强，不受高电压、大电流影响等优点；光纤还具有抗辐射、耐腐蚀、耐水浸、耐油污、耐高温等优良的环境兼容性。因此采用光纤作为传输媒质组成局域网络，是变电站的实时控制数据和多媒体数据最优的选择。
3.4保护监控一体化
这种方式在35kV及以下的电压等级中已普遍采用，今后在110kV及以上的线路间隔和主变三侧中采用此方式也已是大势所趋。它的好处是功能按一次单元集中化，利于稳定的进行信息采集以及对设备状态进行控制，极大地提高了性能效率比。其目前的缺点也是显而易见的:此种装置的运行可靠性要求极高，否则任何形式的检修维护都将迫使一次设备的停役。可靠性、稳定性要求高，这也是目前110千伏及以上电压等级还采用保护和监控分离设置的原因之一。随着技术的发展，冗余性、在线维护性设计的出现，将使保护监控一体化成为必然。
变电站综合自动化系统是近10多年发展起来的多专业综合技术，是变配电系统的一次革命。随着中国国民经济持续快速发展，社会对电力的需求與日俱增，各行各业对电力质量的要求越来越高，各种智能技术的普遍应用，使得变电站自动化管理和无人值守已是一种必然趋势和必然选择。
参考文献
[1]张惠刚.变电站综合自动化原理与系统[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]江智伟.变电站自动化新技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
【关键词】变电站；自动化；系统
1.变电站自动化系统功能
①站内监控：包括站内数据采集与处理、运行监视及报警记录、人机交互联系及系统维护管理、计算统计、历史数据记录、事件顺序记录（SOE）、远方通信等常用SCADA功能。②控制和调节：通过键盘在屏幕所显示的画面上对各可控设备进行开/合、投/退等控制操作，对各可调设备进行升/降、定值设定等调节控制。③电压无功控制：对110kV电压等级以上变电站实现分布式站内自动电压无功控制（VQC）；对35kV变电站，站内无功控制功能不作要求，但应做到远方调整电压无功。
2.变电站综合自动化的结构模式
变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、全分散式结构和集中与分散相结合结构。
2.1集中式结构
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。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监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，只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。
2.2全分散式结构
全分散式结构以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位，将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备（屏柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连，并与管理机和远方调度中心通信。这种结构简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了占地面积，减少了工程量，节省了大量连接电缆，组态灵活，检修方便，且抗干扰能力强，可靠性高。
2.3集中与分散相结合结构
集中与分散相结合结构是将配电线路的保护和测控单元分散就地安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏安装在控制室或保护室中，通过现场总线与保护管理机通信，使重要的保护装置处于比较好的工作环境，对可靠性较为有利。
3.变电站自动化系统技术的发展和未来展望
3.1保护和控制集成系统的发展
保护和控制集成是实现数据共享的主要手段数据共享是变电站自动化的一个主要特点，将保护和控制功能集成到同一装置中，是实现数据共享的主要手段。SCADA所需要的许多数据和继电保护所处理的数据是相同的。因此将分布式的变电站SCADA集成到微机保护中，使保护和SCADA共用一个硬件平台，则可实现明显的经济性。保护和控制集成的关键是传感技术。目前我国现有实现数据完全共享的保护与测量综合装置，一般只限于应用在35kV及以下电压等级的系统中。其主要原因在于模拟量输入信号都来自传统的电磁感应式的互感器。它们存在磁饱和、铁磁谐振、动态范围小和暂态特性差等缺点，而且随着电力系统传输容量不断增大，电压等级不断升高，不可避免地带来绝缘结构复杂、体积庞大等问题，给继电保护的可靠性和灵敏性构成威胁，这也是目前测量和保护不容易数据共享的主要根源
3.2变电站自动化系统要适应电力市场化的需求
变电站自动化系统要适应电力市场化的需求变电站自动化系统要适应电力市场化的需求变电站自动化系统要适应电力市场化的需求电力工业的经营机制正在从行业垄断转向竞争的电力市场。电力经营变革的目标是降低电价，提高供电质量，改善服务，提高电力企业的自身经济效益。高压和超高压变电站的自动化系统必须适应这种新经营机制变革的形势，以便更有效、更经济地运行。为此,变电站自动化系统除了完成现有系统的保护和测量及监控功能外，必须增加新的功能:(1)实时监视并快速控制联络线功率。对与联络线紧密联接的变电站来说，实时监视并控制联络线的功率使之保持在允许的范围内，对电网的安全和稳定运行非常重要。(2)加强新原理的继电保护装置研究。以适应大电网高电压对继电保护动作速动性和可靠性的要求，并能适应运行状态和运行参数多变性的需要。
3.3光纤通信网络是传输多媒体信息的最佳选择
多媒体视频图像数据量庞大，即使采用图像压缩技术，信息量仍很大，要保证遥视功能的服务质量，需要有高速的信道和宽带网络。光纤通信与传统的通信原理比较，具有中继距离长、传输容量大、传输质量好，特别是具有抗电磁干扰能力强，不受高电压、大电流影响等优点；光纤还具有抗辐射、耐腐蚀、耐水浸、耐油污、耐高温等优良的环境兼容性。因此采用光纤作为传输媒质组成局域网络，是变电站的实时控制数据和多媒体数据最优的选择。
3.4保护监控一体化
这种方式在35kV及以下的电压等级中已普遍采用，今后在110kV及以上的线路间隔和主变三侧中采用此方式也已是大势所趋。它的好处是功能按一次单元集中化，利于稳定的进行信息采集以及对设备状态进行控制，极大地提高了性能效率比。其目前的缺点也是显而易见的:此种装置的运行可靠性要求极高，否则任何形式的检修维护都将迫使一次设备的停役。可靠性、稳定性要求高，这也是目前110千伏及以上电压等级还采用保护和监控分离设置的原因之一。随着技术的发展，冗余性、在线维护性设计的出现，将使保护监控一体化成为必然。
变电站综合自动化系统是近10多年发展起来的多专业综合技术，是变配电系统的一次革命。随着中国国民经济持续快速发展，社会对电力的需求與日俱增，各行各业对电力质量的要求越来越高，各种智能技术的普遍应用，使得变电站自动化管理和无人值守已是一种必然趋势和必然选择。
参考文献
[1]张惠刚.变电站综合自动化原理与系统[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]江智伟.变电站自动化新技术[M].北京:中国电力出版社,2006.