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變電站綜合自動化是將變電站的二次設備應用計算機技術和現代通信技術，經過功能組合和優化設計，對變電站實施自動監視、測量、控制和協調，以及與調度通信等綜合性的自動化系統。實現變電站綜合自動化，可提高電網的安全、經濟運行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無人值班提供了手段。計算機技術、信息技術和網絡技術的迅速發展，帶動了變電站綜合自動化技術的進步。近年來，隨著數字化電氣量測系統、智能電氣設備以及相關通信技術的發展，變電站綜合自動化系統正朝著數字化方向邁進。

一、傳統變電站自動化系統

1.系統結構

目前國內外變電站綜合自動化系統的結構，從設計思想分類有以下三種：

集中式

采用不同檔次的計算機，擴展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關量和數字量等信息，集中進行處理運算，分別完成微機監控、微機保護和一些自動控制等功能。其特點是：對計算機性能要求較高，可擴性、可維護性差，適用于中、小型變電站。

分布式

按變電站被監控對象或系統功能劃分，多個CPU并行工作，各CPU之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信。分布式系統擴展和維護方便，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以集中組屏或分屏組屏。

分散分布式

間隔層中各數據采集、控制單元和保護單元就地分散安裝在開關柜上或其他設備附近，各個單元之間相互獨立，僅通過通信網互聯，并同變電站級測控主單元通信。能在間隔層完成的功能不依賴于通信網，如保護功能。通信網通常是光纖或雙絞線，最大限度地壓縮了二次設備和二次電纜，節省了工程建設投資。安裝既可以分散安裝于各間隔，也可以在控制室中集中組屏或分層組屏，還可以一部分在控制室中，另一部分分散在開關柜上。

2.存在的問題

變電站綜合自動化系統取得了良好的應用效果參1，但也有不足之處，主要體現在：1一次和二次之間的信息交互還是延續傳統的電纜接線模式，成本高，施工、維護不便;2二次的數據采集部分大量重復，浪費資源;3信息標準化不夠，信息共享度低，多套系統并存，設備之間、設備與系統之間互聯互通困難，形成信息孤島，信息難以被綜合應用;4發生事故時，會出現大量的事件告警信息，缺乏有效的過濾機制，干擾值班運行人員對故障的正確判斷。

二、數字化變電站

數字化變電站是變電站自動化發展的下一個階段，《國家電網公司“十一五”科技發展規劃》已明確提出在“十一五”期間要研究數字化變電站并建設示范站，且目前已有數字化變電站建成并投入運行，如福州會展變110千伏數字化變電站。

數字化變電站的概念

數字化變電站指信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化的變電站，基本特征為設備智能化、通信網絡化、運行管理自動化等。

數字化變電站的主要特點：

1.一次設備智能化

采用數字輸出的電子式互感器、智能開關等智能一次設備。一次設備和二次設備間用光纖傳輸數字編碼信息的方式交換采樣值、狀態量、控制命令等信息。

2.二次設備網絡化

二次設備間用通信網絡交換模擬量、開關量和控制命令等信息，取消控制電纜。

3.運行管理系統自動化

應包括自動故障分析系統、設備健康狀態監測系統和程序化控制系統等自動化系統，提升自動化水平，減少運行維護的難度和工作量。

數字化變電站的主要技術特征

1.數據采集數字化

數字化變電站的主要標志是采用數字化電氣量測系統采集電流、電壓等電氣量，實現了一、二次系統在電氣上的有效隔離，增大了電氣量的動態測量范圍并提高了測量精度，從而為實現常規變電站裝置冗余向信息冗余的轉變以及信息集成化應用提供了基礎。

2.系統分層分布化

變電站自動化系統的發展經歷了從集中式向分布式的轉變，第二代分層分布式變電站自動化系統大多采用成熟的網絡通信技術和開放式互連規約，能夠更完整地記錄設備信息并顯著地提高系統的響應速度。

3.信息交互網絡化與信息應用集成化

數字化變電站采用低功率、數字化的新型互感器代替常規互感器，將高電壓、大電流直接變換為數字信號。站內設備之間通過高速網絡進行信息交互，二次設備不出現功能重復的I/O接口，常規的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，以實現數據及資源共享。

4.設備操作智能化

新型高壓斷路器二次系統是采用微機、電力電子技術和新型傳感器建立起來的，斷路器系統的智能性由微機控制的二次系統、IED和相應的智能軟件來實現，保護和控制命令可以通過光纖網絡到達非常規變電站的二次回路系統，從而實現與斷路器操作機構的數字化接口。

5.設備檢修狀態化

在數字化變電站中，可以有效地獲取電網運行狀態數據以及各種IED裝置的故障和動作信息，實現對操作及信號回路狀態的有效監視。數字化變電站中幾乎不再存在未被監視的功能單元，設備狀態特征量的采集沒有盲區。設備檢修策略可以從常規變電站設備的“定期檢修”變成“狀態檢修”，從而大大提高系統的可用性。

目前隨著新技術的不斷發展，數字化變電站正在興起。與傳統變電站相比，數字化變電站具有以下優勢：減少二次接線，提升測量精度，提高信號傳輸的可靠性，避免電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題，解決設備間的互操作問題，變電站的各種功能可共享統一的信息平臺，避免設備重復，自動化運行和管理水平進一步提高。數字化變電站是變電站自動化技術的發展方向。