隨著變電所調度自動化技術應用的不斷發展和深入，以及計算機技術、tongxunjishudenglingyudefazhan，xinjianqianyinbiandiansuodezidonggongnengheyuandonggongnengdouzaibuduandifazhanhewanshan，jisuanjiyuandongyuzidongxitongyizaixinjianqianyinbiandiansuozhongdedaopubiandeyingyong，dianqihuatiedaogongdianxitongdekekaoxinghexiandaihuachengduyoulexianzhudetigao。
這主要體現在以下幾個方麵：（1）隨著硬件性能的提高和軟件的不斷成熟, 計算機遠動係統的可靠性和穩定性得到了有效的保證；（2）牽引變電所的SCADA功能不斷增強和擴展；（3）調度中心從牽引變電所獲取了更多的信息，能及時地在調度範圍內對牽引變電所實現全局性的遠方監視和調度；（4）變電所綜合自動化、無人值班、shaorenzhishoudengjiaoxindeshejisixianghefanganzaidedaobuduanyingyong。shangshuzhexietediansuiranshidianqihuatiedaoqianyingongdianxitongdeyuandongjizidongxitongdeyicitouzijiaoda，danchangqijingjixiaoyixianzhu，xiandaihuashuipingjiaogao。zheyangyejiushixuduojiyouqianyinbiandiansuozaijishushang、經濟上和管理水平上產生了明顯的差距。
對於多數的既有牽引變電所，尤其是1985年以前建成的牽引變電所，除具備一些簡單的傳統（常規）遠yuan動dong功gong能neng外wai，幾ji乎hu不bu具ju備bei計ji算suan機ji遠yuan動dong功gong能neng和he自zi動dong功gong能neng。這zhe些xie牽qian引yin變bian電dian所suo越yue來lai越yue迫po切qie地di麵mian臨lin著zhe一yi個ge決jue策ce性xing的de問wen題ti，即ji如ru何he引yin進jin先xian進jin的de計ji算suan機ji遠yuan動dong係xi統tong，如ru何he實shi現xian原yuan有you牽qian引yin變bian電dian所suo遠yuan動dong功gong能neng的de改gai造zao。
1977年以前，我國建成電氣化鐵路1 028 km，1978～1980年建成650 km，1981年到1985年建成2 506 km，1986～1991年建成約3 800 km，到1996年底，我國的電氣化鐵路運營長度超過10 000 km。在這1萬多公裏電氣化鐵路牽引變電所中，1985年(nian)以(yi)前(qian)建(jian)成(cheng)的(de)基(ji)本(ben)上(shang)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)傳(chuan)統(tong)遠(yuan)動(dong)方(fang)式(shi)，即(ji)所(suo)謂(wei)布(bu)線(xian)邏(luo)輯(ji)式(shi)遠(yuan)動(dong)方(fang)式(shi)，這(zhe)種(zhong)遠(yuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)完(wan)全(quan)由(you)硬(ying)件(jian)組(zu)成(cheng)，實(shi)現(xian)簡(jian)單(dan)的(de)遠(yuan)動(dong)功(gong)能(neng)。在(zai)硬(ying)件(jian)的(de)構(gou)成(cheng)上(shang)有(you)電(dian)磁(ci)式(shi)、晶jing體ti管guan式shi，以yi後hou發fa展zhan為wei集ji成cheng電dian路lu元yuan件jian式shi。這zhe些xie裝zhuang置zhi按an預yu定ding的de要yao求qiu進jin行xing設she計ji，其qi裝zhuang置zhi的de各ge部bu分fen邏luo輯ji電dian路lu按an固gu定ding的de時shi序xu工gong作zuo，因yin而er不bu能neng隨sui意yi進jin行xing功gong能neng擴kuo展zhan，所suo完wan成cheng的de功gong能neng也ye僅jin局ju限xian於yu牽qian引yin變bian電dian所suo內nei較jiao有you限xian的de“四遙”功能。隨著大規模集成電路的發展和推廣，計算機遠動裝置開始投入，早期的微程序化遠動裝置以片級設計和板級設計為主，直到80年代末期，真正的微機遠動裝置和計算機遠動係統才逐步發展和應用。
從我國牽引變電所遠動功能的現狀看，我國90年代以前，尤其是1985年(nian)以(yi)前(qian)投(tou)入(ru)的(de)大(da)多(duo)數(shu)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)都(dou)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)地(di)麵(mian)臨(lin)著(zhe)遠(yuan)動(dong)功(gong)能(neng)的(de)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)問(wen)題(ti)，這(zhe)些(xie)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)在(zai)我(wo)國(guo)當(dang)前(qian)運(yun)營(ying)的(de)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)中(zhong)占(zhan)有(you)相(xiang)當(dang)大(da)的(de)比(bi)例(li)，如(ru)果(guo)不(bu)進(jin)行(xing)改(gai)進(jin)和(he)改(gai)造(zao)，不(bu)僅(jin)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)這(zhe)些(xie)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)的(de)技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)指(zhi)標(biao)，而(er)且(qie)對(dui)全(quan)路(lu)電(dian)氣(qi)化(hua)鐵(tie)路(lu)現(xian)代(dai)化(hua)運(yun)營(ying)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)帶(dai)來(lai)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)，因(yin)此(ci)，對(dui)這(zhe)些(xie)既(ji)有(you)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)傳(chuan)統(tong)遠(yuan)動(dong)功(gong)能(neng)的(de)改(gai)造(zao)問(wen)題(ti)應(ying)引(yin)起(qi)我(wo)們(men)的(de)重(zhong)視(shi)。
既(ji)有(you)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)傳(chuan)統(tong)遠(yuan)動(dong)功(gong)能(neng)的(de)改(gai)造(zao)，如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)新(xin)建(jian)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)遠(yuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)方(fang)案(an)和(he)模(mo)式(shi)，不(bu)僅(jin)在(zai)投(tou)資(zi)上(shang)給(gei)需(xu)要(yao)改(gai)造(zao)的(de)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)帶(dai)來(lai)很(hen)重(zhong)的(de)負(fu)擔(dan)，而(er)且(qie)，由(you)於(yu)既(ji)有(you)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)老(lao)設(she)備(bei)與(yu)新(xin)建(jian)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)新(xin)投(tou)入(ru)的(de)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)在(zai)功(gong)能(neng)和(he)性(xing)能(neng)上(shang)存(cun)在(zai)的(de)差(cha)異(yi)，遠(yuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)能(neng)配(pei)置(zhi)上(shang)也(ye)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong)。因(yin)而(er)，既(ji)有(you)牽(qian)引(yin)變(bian)電(dian)所(suo)遠(yuan)動(dong)功(gong)能(neng)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)的(de)模(mo)式(shi)應(ying)具(ju)有(you)自(zi)身(shen)的(de)特(te)點(dian)：
(1) 麵mian向xiang既ji有you設she備bei與yu對dui象xiang，實shi現xian基ji本ben完wan善shan的de遠yuan動dong功gong能neng和he自zi動dong功gong能neng，即ji針zhen對dui不bu同tong牽qian引yin變bian電dian所suo的de設she備bei情qing況kuang進jin行xing配pei置zhi和he改gai造zao，尤you其qi在zai與yu設she備bei和he對dui象xiang直zhi接jie關guan聯lian的de接jie口kou部bu分fen，不bu采cai用yong統tong一yi結jie構gou模mo式shi，以yi保bao證zheng現xian有you設she備bei的de利li用yong率lv。
(2) 計(ji)算(suan)機(ji)遠(yuan)動(dong)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)應(ying)盡(jin)量(liang)簡(jian)單(dan)化(hua)，例(li)如(ru)，不(bu)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)化(hua)模(mo)擬(ni)屏(ping)係(xi)統(tong)，減(jian)少(shao)工(gong)程(cheng)師(shi)工(gong)作(zuo)站(zhan)，減(jian)少(shao)培(pei)訓(xun)工(gong)作(zuo)站(zhan)，采(cai)用(yong)高(gao)性(xing)能(neng)設(she)備(bei)與(yu)元(yuan)件(jian)，以(yi)減(jian)少(shao)冗(rong)餘(yu)設(she)計(ji)等(deng)，這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)簡(jian)化(hua)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)，減(jian)少(shao)投(tou)資(zi)，而(er)且(qie)，由(you)於(yu)元(yuan)件(jian)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)的(de)提(ti)高(gao)和(he)軟(ruan)件(jian)成(cheng)熟(shu)性(xing)提(ti)高(gao)，簡(jian)化(hua)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)也(ye)是(shi)遠(yuan)動(dong)係(xi)統(tong)趨(qu)於(yu)發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)方(fang)向(xiang)。
(3) 采用集成化、zutaihuaderuanyingjianshebei，jinliangjianshaoquanmiankaifaxingruanyingjiandeshiyong，yisuoduangaizaozhouqi，baozhengxitongdekekaoyunxing。liru，shiyongzutaihuadeyingyongruanjian，keyidadasuoduanruanjiankaifazhouqi，tigaoruanjianyunxingdekekaoxinghewendingxing，zhezhongfangfazaidianlibumendebiandiansuogaizaoxiangmuzhongyiyoulechenggongdechangshi，keyizaiqianyinbiandiansuodeyuandonggongnenggaizaozhongjiejian。
既有牽引變電所遠動功能實現的係統結構應采用分層分布式係統DCS（Distributed Control System）或分級控製係統HCS（Hierarchical Control System），將遠動功能分為兩級——牽引變電所控製級SCL（Substation Control Layer）和單元控製級LCL（Local Control Layer）。牽引變電所控製級由計算機及其輔助設備來實現，單元控製級功能由單元設備來實現。單元設備的配置方式可以采用常規RTU單元結構或加強型RTU單元結構，也可以采用底層智能化結構PLC（Programmable Logical Controller），還可以采用智能儀表與RTU或PLC混合配置結構，這主要取決於現場設備和監控對象的具體特點。
牽引變電所控製級SCL實現對單元控製級的監控，提供人機界麵，完成各種報表、數據庫、報警、與調度中心通訊等功能。單元控製級LCL主要實現信號采集、控製輸出，如果采用加強型RTU或PLC機構，還可以在單元控製級內實現部分自動功能。
單元控製級LCL
根據現場設備和具體要求，LCL級可以采用RTU或加強型RTU單元結構，或PLC可編程控製器式底層智能化結構，還可以配置智能儀表。PLC內部具有一定數量的內存單元（如有8K、16K、32K等多種內存容量），通過編程後，可以順序執行程序預定的功能，程序修改簡便易行。由PLC來完成部分重要的自動功能較之通過牽引變電所控製級計算機實現相應的功能，在實時性和可靠性方麵均能得到更有效的保證。當PLC與計算機之間通訊聯接發生異常時，不影響PLC程(cheng)序(xu)設(she)定(ding)功(gong)能(neng)的(de)實(shi)現(xian)。智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)是(shi)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)表(biao)計(ji)結(jie)構(gou)，內(nei)部(bu)由(you)智(zhi)能(neng)芯(xin)片(pian)和(he)測(ce)量(liang)機(ji)構(gou)組(zu)成(cheng)，可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)對(dui)多(duo)種(zhong)電(dian)氣(qi)量(liang)的(de)綜(zong)合(he)測(ce)量(liang)功(gong)能(neng)，而(er)不(bu)需(xu)要(yao)再(zai)使(shi)用(yong)各(ge)種(zhong)變(bian)送(song)器(qi)，安(an)裝(zhuang)體(ti)積(ji)小(xiao)，功(gong)能(neng)強(qiang)。例(li)如(ru)，一(yi)塊(kuai)智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)完(wan)成(cheng)對(dui)電(dian)流(liu)、電壓、功率、電能、功率因數的測量任務，並具有通訊接口，可以與計算機接口直接相連或通過規約轉換等與其他智能化設備相連。
LCL完成的主要功能包括：
(1) 數據采集和傳送:數據采集和傳送的內容包括遙信量和遙測量。
(2) 接收和執行控製命令:LCL級控製命令的執行一般采用開關量輸出的形式，可以分別用於控製斷路器的分合閘、主變壓器的調壓（對具有分接頭可以進行有載調壓的變壓器）、無功調整（對具有多組無功功率補償器可以分組投切的牽引變電所）、信號複歸、遙控查燈、消防控製等。在執行控製命令時，為滿足現場操作機構在執行分、合閘等操作時的具體要求，可以增設一級執行繼電器以擴大接點容量及數量。
(3) 通訊功能:LCL級應具有通訊接口，以便聯接遠動通道、牽引變電所級計算機以及當地便攜式計算機，一般可配置2～3個計算機通訊接口。
(4) 自動功能:自動功能的實現與LCL級配置的硬件設備有關，有些自動功能既可以設在LCL級實現，也可以設在SCL級實現。關於牽引變電所的自動功能在下節作進一步討論。
牽引變電所控製級SCL
硬件配置：
SCL應采用工業PC機為基架的配置方式。工業PC機在設計和工藝上具有很強的抗幹擾、抗震動、持續穩定運行的能力，且價格較之服務器、工作站、小型機等計算機結構形式具有相當的優勢。以目前良好的工業PC機配置來看，完全可以滿足實現牽引變電所內的遠動和自動功能的要求。在牽引變電所采用的工業PC機及其外設，配置內容大致可包括：主機（工業PC機），顯示器，通訊接口板，MODEM以及打印機、聲卡（用於語音報警和提示）等。
軟件配置：
suizheqianyinbiandiansuoyuandonghezidonggongnengdejiaqiang，yingyongruanjiandegongnengyaoqiuyuelaiyuegao，yibanlaijiang，ruanjiankaifahetiaoshideshijianyeyuechang，zhezaixinjianqianyinbiandiansuodeyuandonggongnengshishizhongyiyousuofanying。duiyujiyouqianyinbiandiansuoyuandonggongnengdegaizao，duikaifayutiaoshi（尤其是現場調試）周(zhou)期(qi)的(de)要(yao)求(qiu)更(geng)短(duan)，這(zhe)給(gei)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)的(de)開(kai)發(fa)帶(dai)來(lai)了(le)一(yi)定(ding)的(de)難(nan)度(du)。目(mu)前(qian)，在(zai)國(guo)外(wai)以(yi)及(ji)國(guo)內(nei)電(dian)力(li)部(bu)門(men)變(bian)電(dian)所(suo)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)改(gai)造(zao)項(xiang)目(mu)中(zhong)，應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)的(de)開(kai)發(fa)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)途(tu)徑(jing)，即(ji)是(shi)：jiangyingyongruanjiandekaifajianlizaiyiyoudegongyekongzhiruanjianpingtaijichushang，zhebujindadasuoduanleyingyongruanjiandekaifazhouqi，erqie，gengyouxiaodibaozhengleruanjiandewendingxinghekekaoxing。zhezhongtupojiangruanjiankaifadecengciyoumianxiangguochengdekaifafangshitigaodaolemianxiangduixiangdekaifacengcishang。
zijinqiaodeshishishujukuweikuaisukaifagongyekongzhiyingyongruanjiantigonglelianghaopingtai，tashizaishihuaxingyezhongdedaoguangfanyingyongdejisuanjirenjijiemianruanjian，zaichangqideyunxingzhongjingshouleshijiandejianyan，bingqieyijingyingyongzaiyejin、建築、機械、環保等多個行業得到了推廣。它集成了數據采集、曆史保存、報警處理、數據共享、流程顯示等多方麵的功能。不僅提供強大的實時監控功能和豐富的畫麵生成、記錄、baojingdenggongneng，juyoukaifangshideyonghujiemian，bingzhichiwangluogongneng，zaishixianzaixianjianshiyukongzhigongnengdetongshi，hainengshixianzaixianxiugai，zheweizhurujiyouqianyinbiandiansuoyuandonggongnenggaizaodengxiangmuzhongsuoduantiaoshihekaifazhouqiyoutigonglelingyikekaobaozheng。
功能分析：
SCL級ji的de功gong能neng主zhu要yao通tong過guo屏ping幕mu顯xian示shi和he人ren機ji對dui話hua方fang式shi來lai實shi現xian，按an照zhao上shang述shu方fang式shi進jin行xing係xi統tong配pei置zhi，可ke以yi實shi現xian無wu鍵jian盤pan全quan鼠shu標biao式shi操cao作zuo，在zai運yun行xing現xian場chang減jian少shao了le人ren為wei操cao作zuo對dui計ji算suan機ji係xi統tong運yun行xing的de影ying響xiang。主zhu要yao功gong能neng可ke以yi達da到dao以yi下xia幾ji個ge方fang麵mian：
(1) 屏幕顯示與人機對話：顯示係統總目錄，主結線，主變運行狀態及運行參數圖，牽引變電所實時運行參數表及曆史運行參數表，定值表、密碼等級設定及輸入，電度表，實時動態參數棒圖、曲線，模擬指針式和數字式儀表，控製與操作畫麵，自動功能投切畫麵，事故、故障、越限、操作、事件信息及曆史記錄，SOE表，各種日報表、月報表、查燈信息等。
(2) 記錄、製表、打印功能：實現運行日誌定點打印及召喚打印，事故、故障、越限、操作、事件等可隨機打印及存入曆史數據庫和曆史記錄中，並完成日報、月報以及年報表的製表和數據生成，所有實時、曆史記錄均可召喚打印。
(3) 報警功能：可將報警內容分級、分類並設置成不同的報警方式。例如，對事故，故障（包括監控係統內部故障），斷路器分合閘，變壓器過負荷、饋線過流等越限，一次側三相電流不平衡，誤操作等各種事件分級分類報警，報警方式分語音報警（通過多媒體聲卡）、打印報警、屏幕顯示報警，三種方式可任意組合應用於同一事件中。
(4) 故障數據收集與記錄：遠yuan動dong係xi統tong的de主zhu要yao目mu標biao之zhi一yi是shi防fang止zhi係xi統tong事shi故gu，而er一yi旦dan出chu現xian事shi故gu，當dang時shi的de記ji錄lu將jiang是shi分fen析xi事shi故gu和he預yu防fang事shi故gu的de寶bao貴gui資zi料liao。因yin此ci，故gu障zhang數shu據ju的de收shou集ji與yu記ji錄lu是shi遠yuan動dong係xi統tong的de重zhong要yao功gong能neng之zhi一yi。故gu障zhang數shu據ju的de收shou集ji與yu記ji錄lu可ke分fen為wei順shun序xu事shi件jian記ji錄luSOE（Sequence Of Events）和事故追憶PDR（Post Disturbance Review）兩部分。
順序事件記錄SOE：牽引變電所內開關變位和繼電保護等狀態量出現變化時，通常要按時間（內部時鍾）準確加以記錄，時間分辨率要求較高，這對分析故障是很重要的。要作到較好的時間分辨率（毫秒級），利用SCL級完成是比較困難的，一般應采用LCL級硬件設備（如RTU、PLC等）進行順序記錄，並與SCL級計算機保持時鍾同步，SOE記錄結果在SCL級的人機界麵上進行反映，SCL級可采用事件表的形式滾動存放SOE數據。SOE正常狀態下以較長的周期、較低的優先級作為SCADA正常掃描的一部分，一旦出現SOE所(suo)涉(she)及(ji)的(de)狀(zhuang)態(tai)量(liang)變(bian)化(hua)，立(li)即(ji)提(ti)高(gao)其(qi)優(you)先(xian)級(ji)，順(shun)序(xu)記(ji)錄(lu)事(shi)件(jian)信(xin)息(xi)，用(yong)於(yu)事(shi)後(hou)追(zhui)查(zha)和(he)分(fen)析(xi)事(shi)故(gu)。尤(you)其(qi)對(dui)於(yu)複(fu)雜(za)事(shi)故(gu)，故(gu)障(zhang)過(guo)程(cheng)的(de)專(zhuan)家(jia)係(xi)統(tong)分(fen)析(xi)，必(bi)須(xu)有(you)SOE的支持。
事故追憶PDR：事故追憶PDR功能用於連續記錄事故前後的量測數據和狀態數據。一旦出現規定的事件，連續記錄的數據就送到專門的存儲區PDR區內，PDR循環采集規定的數據集合或相關量測量值，循環周期由數秒到數分，利用PDR區存儲的數據，可以“實時”再現事故過程的參數及狀態變化情況。
(5) 與調度中心的通訊:SCL級通過MODEM或huo計ji算suan機ji通tong訊xun接jie口kou接jie入ru通tong道dao實shi現xian與yu調tiao度du中zhong心xin的de通tong訊xun，一yi方fang麵mian將jiang牽qian引yin變bian電dian所suo內nei的de運yun行xing情qing況kuang上shang送song到dao調tiao度du中zhong心xin，另ling一yi方fang麵mian，調tiao度du中zhong心xin向xiang牽qian引yin變bian電dian所suo發fa送song控kong製zhi命ming令ling以yi及ji對dui各ge種zhong控kong製zhi參can數shu進jin行xing修xiu改gai，實shi現xian遠yuan方fang遠yuan動dong功gong能neng和he全quan局ju性xing調tiao度du控kong製zhi。
(6) 與繼電保護的聯接並進行信息交換:qianyinbiandiansuodeyuandonghezidonghuaxitongyibanyingnengfanyingjidianbaohudexinxiheshuju，yibianweizonghezidonghuaxitongdiandingjichu。duijiyouqianyinbiandiansuoyuandonggongnengdegaizaoyeyingshixianzheyimubiao。jubeiweijibaohuxitongdejiyouqianyinbiandiansuo，keyicaiyongjisuanjitongxunjidelianjie，jiangbaohudezhuyaoneirongfanyingzaiSCL級人機界麵，進而還可以進一步完成保護定值的監視和設定等功能；不具備微機保護係統的既有牽引變電所，應將保護的主要狀態量通過DI（開關量輸入）的形式，由LCL級硬件設備采樣並反映在遠動與自動化係統中。
(7) 自動功能:既有牽引變電所遠動係統改造所實現的自動功能主要由現場設備的具體情況決定。自動功能主要包括：對可以利用分接頭進行有載調壓的變壓器，采用遙控操作變壓器分接頭的方式實現電壓的自動調節；對具有多組補償電容器並可獨立投切的牽引變電所，采用遙控操作方式自動投切；電壓和無功綜合調節的原則按“九域圖”deguizejinxing。dangmouduanmuxianyingushiqugongzuodianyuan，zeyouyuandongxitongzidonghemuliankaiguan，tourubeiyongdianyuan，yiweichigaiduanmuxiangongdiandelianxuxing，beiyongdianyuandezidongtourubisuotiaojian（如無壓側係統無事故信號，主變後備保護未動作，與線路重合閘配合整定等）由SCL級設置。
