隨著經(jīng)濟建設的進展，我國電力工業(yè)建設得到迅速的發(fā)展，電力系統(tǒng)輸電容量不斷擴大，電力網(wǎng)落結(jié)構(gòu)更為龐大、復雜，推動了作為電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分的變電站的模式的飛速發(fā)展。常規(guī)變電站模式的二次設備主要由繼電保護、就地監(jiān)控（測量、控制、信號）、遠動等裝置組成。這些設備分屬不同的專業(yè)，加上管理體制上的一些原因，在變電站上述各專業(yè)的設備出現(xiàn)了功能重復、裝置重復配置、互連復雜等問題。隨著微機技術(shù)的發(fā)展和在電力系統(tǒng)的普遍應用，這些裝置都采用微機型的，即微機保護、微機監(jiān)控、微機遠動等。這些微機裝置盡管功能不一，但其硬件配置卻大體相同，裝置所采集的量和要控制的對象許多是共同的。這就迫切需要打破各專業(yè)分界的框框，從全局出發(fā)來考慮全微機化的變電站二次設備的優(yōu)化設計，這便提出了變電站綜合自動化的問題。變電站綜合自動化利用微機技術(shù)將變電站的二次設備（包括控制、信號、測量、保護、自動裝置、遠動裝置）經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設計，構(gòu)成了對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的綜合性自動化系統(tǒng)。它是計算機、自動控制、電子通訊技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應用，它具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等特點。

1變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其存在的問題

1.1技術(shù)標準問題

目前變電站綜合自動化系統(tǒng)的設計還沒有統(tǒng)一標準，因此標準問題（其中包括技術(shù)標準、自動化系統(tǒng)模式、管理標準等問題）是當前迫切需要解決的問題。

1.1.1生產(chǎn)廠家的問題

目前在變電站綜合自動化系統(tǒng)選型當中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面，產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，系統(tǒng)性能指標達不到要求等情況，主要有以下問題：

由于變電站綜合自動化設備的生產(chǎn)廠家過分重視經(jīng)濟利益，用戶又過分追求技術(shù)含量，而不重視產(chǎn)品的性能及實用性，因而一批技術(shù)含量雖較高，但產(chǎn)品并不過關(guān)，甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品不斷被使用。廠家只要有人買就生產(chǎn)，改進的積極性不高，甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施，有些外購部件更是缺乏管理，因而導致部分投產(chǎn)的變電站問題較多；

有些廠家就某產(chǎn)品只搞技術(shù)鑒定，沒搞產(chǎn)品鑒定；

另外，生產(chǎn)廠家對變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、作用、結(jié)構(gòu)及各項技術(shù)性能指標宣傳和介紹不夠，導致電力企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人員對系統(tǒng)認識不透徹，造成設計漏洞較多。

1.1.2不同產(chǎn)品的接口問題

接口是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一，包括RTU、保護、小電流接地裝置、故障錄波、無功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通，需花費軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。當不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時，問題會很嚴重。

如果所有廠家的自動化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標準，則上述問題可得到圓滿解決，用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點進行選擇，以滿足自身的使用要求。

1.1.3抗干擾問題

電磁兼容性（EMC）是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。電磁干擾（Electromagnetic Interference），簡稱EMI，有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾主要是電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過導電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾；輻射干擾是指電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個電網(wǎng)絡或電子設備。

關(guān)于變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾問題，亦即所謂的電磁兼容問題，是一個非常重要然而卻常常被忽視的方面。傳統(tǒng)上的變電站綜合自動化設備出廠時抗干擾試驗手段相當原始，僅僅做一些開關(guān)、電焊機、風扇、手提電話等定性實驗，到現(xiàn)場后往往也只加上開合斷路器的試驗，一直沒有一個定量的指標，這是一個極大的隱患。

變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾措施是保證綜合自動化系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，選擇時應注意，合格的自動化產(chǎn)品，除滿足一般檢驗項目外，主要還應通過高低溫試驗、耐濕熱試驗、雷電沖擊電壓試驗、動模試驗，而且還要重點通過四項電磁兼容試驗，分別是：1MHz脈沖干擾試驗、靜電放電干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、快速瞬變干擾試驗。

1.1.4傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡的選擇問題

變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約。目前國內(nèi)各個地方情況不統(tǒng)一，變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約，如部頒CDT、SC-1801、DNP3.0等。

1995年IEC為了在兼容的設備之間達到互換的目的，頒布了IEC60870-5-101傳輸規(guī)約，為了使我國盡快采用遠動傳輸?shù)膰H標準，1997年原電力部頒布了國際101規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T634-1997，并在1998年的桂林會議上進行了發(fā)布。該規(guī)約為調(diào)度端和站端之間的信息傳輸制定了標準，今后站端變電站綜合自動化設備與遠方調(diào)度傳輸協(xié)議應采用101規(guī)約。

站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約。目前許多生產(chǎn)廠家各自為政，造成不同廠家設備通信連接的困難和以后維護的隱患。

1997年IEC頒布了IEC60870-5-103規(guī)約，國家經(jīng)貿(mào)委在1999年頒布了國際103規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T667-1999，并在2000年的南昌會議上進行了發(fā)布，103規(guī)約為繼電保護和間隔層（IED）設備與變電站層設備間的數(shù)據(jù)通信傳輸規(guī)定了標準，今后變電站綜合自動化系統(tǒng)站內(nèi)協(xié)議要求采用103規(guī)約。

電力系統(tǒng)的電能計量傳輸規(guī)約。對于電能計量采集傳輸系統(tǒng)，IEC在1996年頒布的IEC60870-5-102標準，即我國電力行業(yè)標準DL/T719-2000，是我們在實施變電站電能計量系統(tǒng)時需要遵守的。

上述的三個標準即常說的101、102、103協(xié)議，運用于三層參考模型（EPA）即物理層、鏈路層、應用層結(jié)構(gòu)之上，是相當一段時間里指導變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展的三個重要標準。這些國際標準是按照非平衡式和平衡式傳輸遠動信息的需要制定的，完全能滿足電力系統(tǒng)中各種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，將得到廣泛應用。

1.1.5開放性問題

變電站綜合自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設備的互操作性（互換性）；系統(tǒng)應能包容變電站自動化技術(shù)新的發(fā)展要求；還必須考慮和支持變電站運行功能的要求。而現(xiàn)有的變電站綜合自動化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求，各廠家的設備之間接口困難，甚至不能連接，從而造成各廠家各自為政，重復開發(fā)，浪費了大量的財力物力。

另外，各種屏體及設備的組織方式不盡相同，給維護和管理帶來許多問題。

在我們現(xiàn)有的綜合自動化設備中，廠家數(shù)量較多，各廠不同系列的產(chǎn)品造成產(chǎn)品型號復雜，備品備件難以實現(xiàn)，設備運行率低的問題。

1.2組織模式選擇的問題

變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設備（包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，完成變電站運行監(jiān)視和控制任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規(guī)二次設備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩(wěn)定運行水平、降低運行維護成本、提高經(jīng)濟效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

目前應用較廣泛的變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式三種類型?，F(xiàn)將三種結(jié)構(gòu)形式的特點簡述如下。

集中式：系統(tǒng)的硬件裝置、數(shù)據(jù)處理均集中配置，采用由前置機和后臺機構(gòu)成的集控式結(jié)構(gòu)，由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：前置管理機任務繁重、引線多，是一個信息‘瓶頸’，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，即在前置機故障情況下，將失去當?shù)丶斑h方的所有信息及功能，另外仍不能從工程設計角度上節(jié)約開支，仍需鋪設電纜，并且擴展一些自動化需求的功能較難。在此值得一提的是這種結(jié)構(gòu)形成的原由，變電站二次產(chǎn)品早期開發(fā)過程是按保護、測量、控制和通信部分分類、獨立開發(fā)，沒有從整個系統(tǒng)設計的指導思想下進行，隨著技術(shù)的進步及電力系統(tǒng)自動化的要求，在進行變電站自動化工程的設計時，大多采用的是按功能‘拼湊’的方式開展，從而導致系統(tǒng)的性能指標下降以及出現(xiàn)許多無法解決的工程問題。

分散與集中相結(jié)合：分散與集中相結(jié)合的變電站綜合自動化系統(tǒng)是將配電線路的保護和測控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，而高壓線路和主變壓器保護裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)形式較常用，它有如下特點：

10~35kV饋線保護采用分散式結(jié)構(gòu)，就地安裝，可節(jié)約控制電纜，通過現(xiàn)場總線與保護管理機交換信息。

高壓線路保護和變壓器保護采用集中組屏結(jié)構(gòu)，保護屏安裝在控制室或保護室中，同樣通過現(xiàn)場總線與保護管理機通信，使這些重要的保護裝置處于比較好的工作環(huán)境，對可靠性較為有利。

其他自動裝置中，如備用電源自投控制裝置和電壓、無功綜合控制裝置采用集中組屏結(jié)構(gòu)，安裝于控制室或保護室中。

全分散式：全分散式的變電站綜合自動化系統(tǒng)是以一次主設備如開關(guān)、變壓器、母線等為安裝單位，將控制、I/O、閉鎖、保護等單元分散，就地安裝在一次主設備屏（柜）上。站控單元通過串行口與各一次設備相連，并與管理機和遠方調(diào)度中心通信。它有如下特點：

簡化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。

減少了施工和設備安裝工程量。由于安裝在開關(guān)柜的保護和測控單元在開關(guān)柜出廠前已由廠家安裝和調(diào)試完畢，再加上鋪設電纜的數(shù)量大大減少，因此現(xiàn)場施工、安裝和調(diào)試的工期隨之縮短。

簡化了變電站二次設備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。

全分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便，且抗干擾能力強，可靠性高。

上述三種變電站綜合自動化系統(tǒng)的推出，雖有時間先后，但并不存在前后替代的情況，變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇應根據(jù)各種系統(tǒng)特點和變電站的實際情況，予以選配。如以RTU為基礎(chǔ)的變電站綜合自動化系統(tǒng)可用于已建變電站的自動化改造，而分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)，更適用于新建變電站。

1.3電力管理體制與變電站綜合自動化系統(tǒng)關(guān)系問題

變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設，使得繼電保護、遠動、計量、變電運行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展，變電站遠動與保護專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設備劃分，但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體，一旦有設備缺陷均需要兩個專業(yè)同時到達現(xiàn)場檢查分析，有時會發(fā)生推諉責任的情況，造成極大的人力資源浪費，而且兩專業(yè)銜接部分的許多缺陷問題成為“兩不管地帶”，不利于開展工作。

在專業(yè)管理上，變電站綜合自動化設備的運行、檢修、檢測，尤其是遠動系統(tǒng)的實時性、遙測精度、遙信變位響應速度、信號復歸和事故總信號等問題仍需要規(guī)范和加強；對傳動實驗及通道聯(lián)測的實現(xiàn)、軟件資料備份等問題提出了新的課題內(nèi)容。

1.4運行維護人員水平不高的問題

解決好現(xiàn)行的變電站綜合自動化系統(tǒng)管理體制和技術(shù)標準等問題的同時，還要培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的專業(yè)隊伍。

目前，變電站綜合自動化系統(tǒng)絕大部分設備的維護依靠廠家，在專業(yè)管理上幾乎沒有專業(yè)隊伍，出了設備缺陷即通知相應的廠家來處理，從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。

要想維護、管理好變電站綜合自動化系統(tǒng)，首先要成立一只專業(yè)化的隊伍，培養(yǎng)出一批能跨學科的復合型人才，加寬相關(guān)專業(yè)之間的了解和學習。

其次，變電站綜合自動化專業(yè)的劃分應盡快明確，杜絕各基層單位“誰都管但誰都不管”的現(xiàn)象。變電站綜合自動化專業(yè)的明確，對于加強電網(wǎng)管理水平，防止電網(wǎng)事故具有重大意義。

2結(jié)束語

變電站綜合自動化系統(tǒng)存在的問題

近年來，通信技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，給變電站綜合自動化技術(shù)水平的提高注入了新的活力，變電站綜合自動化技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡化、綜合智能化、多媒體化的方向發(fā)展。

鑒于變電站綜合自動化系統(tǒng)當前還缺乏一個統(tǒng)一的國家標準，這就需要與之相關(guān)的各崗位的電力工作者在實際操作過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，找到其規(guī)律性，不能因循守舊，而應根據(jù)具體情況，遵循科學、嚴謹?shù)墓ぷ髟瓌t，用發(fā)展的眼光來進行變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設，以保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)地運行。