看變電自動化的趨勢　　變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)經(jing)過(guo)十(shi)多(duo)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)水(shui)平(ping)，在(zai)我(wo)國(guo)城(cheng)鄉(xiang)電(dian)網(wang)改(gai)造(zao)與(yu)建(jian)設(she)中(zhong)不(bu)僅(jin)中(zhong)低(di)壓(ya)變(bian)電(dian)站(zhan)采(cai)用(yong)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)無(wu)人(ren)值(zhi)班(ban)
，而且在220kV及(ji)以(yi)上(shang)的(de)超(chao)高(gao)壓(ya)變(bian)電(dian)站(zhan)建(jian)設(she)中(zhong)也(ye)大(da)量(liang)采(cai)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)新(xin)技(ji)術(shu)，從(cong)而(er)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)的(de)現(xian)代(dai)化(hua)水(shui)平(ping)，增(zeng)強(qiang)了(le)輸(shu)配(pei)電(dian)和(he)電(dian)網(wang)調(tiao)度(du)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)
，降(jiang)低(di)了(le)變(bian)電(dian)站(zhan)建(jian)設(she)的(de)總(zong)造(zao)價(jia)
，這(zhe)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)不(bu)爭(zheng)的(de)事(shi)實(shi)。然(ran)而(er)
，技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)是(shi)沒(mei)有(you)止(zhi)境(jing)的(de)，隨(sui)著(zhe)智(zhi)能(neng)化(hua)開(kai)關(guan)
、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、biandianzhanyunxingcaozuopeixunfangzhendengjishuriquchengshu
，yijijisuanjigaosuwangluozaishishixitongzhongdekaifayingyong，shibiduiyiyoudebiandianzhanzidonghuajishuchanshengshenkedeyingxiang，quanshuzihuadebiandianzhanzidonghuaxitongjijiangchuxian。 　　1　數字化變電站自動化係統的特點　　1.1　智能化的一次設備　　yicishebeibeijiancedexinhaohuiluhebeikongzhidecaozuoqudonghuilucaiyongweichuliqiheguangdianjishusheji，jianhualechangguijidianshijidianqijikongzhihuiludejiegou，shuzichengkongqijishuzigonggongxinhaowangluoqudaichuantongdedaoxianlianjie。huanyanzhi
，biandianzhanercihuiluzhongchangguidejidianqijiqiluojihuilubeikebianchengxudaiti，changguideqiangdianmonixinhaohekongzhidianlanbeiguangdianshuziheguangxiandaiti。 　　1.2　網絡化的二次設備　　變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、 測量控製裝置、遠動裝置
、故障錄波裝置
、電壓無功控製、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基於標準化
、模塊化的微處理機設計製造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重複的I/O現場接口
，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規的功能裝置在這裏變成了邏輯的功能模塊。　　1.3　自動化的運行管理係統　　變電站運行管理自動化係統應包括電力生產運行數據
、狀態記錄統計無紙化；數據信息分層、分流交換自動化；變電站運行發生故障時能即時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；係統能自動發出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改變為“狀態檢修”。　　2　數字化變電站自動化係統的結構　　在變電站自動化領域中，智能化電氣的發展，特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現
，變電站自動化技術進入了數字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元
，如A/D變換、光隔離器件、控製操作回路等將割列出來作為智能化一次設備的一部分。反言之
，智能化一次設備的數字化傳感器、數字化控製回路代替了常規繼電保護裝置
、測控等裝置的I/O部分
；而在中低壓變電站則將保護、監控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關櫃上，實現了變電站機電一體化設計。　　數字化變電站自動化係統的結構在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網絡化的二次設備；在邏輯結構上可分為三個層次，根據IEC6185A通信協議草案定義，這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”
、“站控層”。各層次內部及層次之間采用高速網絡通信

，三個層次的關係如圖1所示。　　2.1　過程層　　過程層是一次設備與二次設備的結合麵，或者說過程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過程層的主要功能分三類：(1)電力運行實時的電氣量檢測
；(2)運行設備的狀態參數檢測；(3)操作控製執行與驅動。　　(1)電力運行的實時電氣量檢測。　　與傳統的功能一樣，主要是電流
、電壓
、相位以及諧波分量的檢測，其他電氣量如有功、無功、電能量可通過間隔層的設備運算得出。與常規方式相比所不同的是傳統的電磁式電流互感器
、電壓互感器被光電電流互感器、光電電壓互感器取代；采集傳統模擬量被直接采集數字量所取代，這樣做的優點是抗幹擾性能強，絕緣和抗飽和特性好
，開關裝置實現了小型化、緊湊化。 　　(2)運行設備的狀態參數在線檢測與統計。　　變電站需要進行狀態參數檢測的設備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線
、電容器
、電抗器以及直流電源係統。在線檢測的內容主要有溫度
、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態等數據。　　(3)操作控製的執行與驅動。　　操作控製的執行與驅動包括變壓器分接頭調節控製，電容、電抗器投切控製，斷路器
、daozhahefenkongzhi，zhiliudianyuanchongfangdiankongzhi。guochengcengdekongzhizhixingyuqudongdabufenshibeidongde，jianshangcengkongzhizhilingerdongzuo，birujiedaojiangecengbaohuzhuangzhidetiaozhazhiling、電壓無功控製的投切命令
、duiduanluqideyaokongkaiheminglingdeng。zaizhixingkongzhiminglingshijuyouzhinengxing
，nengpanbieminglingdezhenweijiqihelixing
，hainengduijijiangjinxingdedongzuojingdujinxingkongzhi，nengshiduanluqidingxianghezha，xuanxiangfenzha

，zaixuandingdexiangjiaoxiashixianduanluqideguanhehekaiduan，yaoqiucaozuoshijianxianzhizaiguidingdecanshunei。youliruduizhenkongkaiguandetongbucaozuoyaoqiunengzuodaokaiguanchutouzailingdianyashiguanhe，zailingdianliushifenduandeng。 　　2.2　間隔層　　間隔層設備的主要功能是：(1)彙總本間隔過程層實時數據信息
；(2)實施對一次設備保護控製功能

；(3)實施本間隔操作閉鎖功能；(4)實施操作同期及其他控製功能
；(5)對數據采集
、統計運算及控製命令的發出具有優先級別的控製
；(6)承(cheng)上(shang)啟(qi)下(xia)的(de)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)，即(ji)同(tong)時(shi)高(gao)速(su)完(wan)成(cheng)與(yu)過(guo)程(cheng)層(ceng)及(ji)站(zhan)控(kong)層(ceng)的(de)網(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)。必(bi)要(yao)時(shi)
，上(shang)下(xia)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)具(ju)備(bei)雙(shuang)口(kou)全(quan)雙(shuang)工(gong)方(fang)式(shi)，以(yi)提(ti)高(gao)信(xin)息(xi)通(tong)道(dao)的(de)冗(rong)餘(yu)度(du)，保(bao)證(zheng)網(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。　　2.3　站控層　　站控層的主要任務是：(1)通過兩級高速網絡彙總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登錄曆史數據庫；(2)按既定規約將有關數據信息送向調度或控製中心；(3)接收調度或控製中心有關控製命令並轉間隔層

、過程層執行
；(4)具有在線可編程的全站操作閉鎖控製功能；(5)具有(或備有)站內當地監控
，人機聯係功能
，如顯示、操作
、打印、報警
，甚至圖像，聲音等多媒體功能；(6)具有對間隔層
、過程層諸設備的在線維護、在線組態
，在線修改參數的功能；(7) 具有(或備有)變電站故障自動分析和操作培訓功能。　　3　數字化變電站自動化係統中的網絡選型　　wangluoxitongshishuzihuabiandianzhanzidonghuaxitongdemingmai，tadekekaoxingyuxinxichuanshudekuaisuxingjuedinglexitongdekeyongxing。changguibiandianzhanzidonghuaxitongzhongdantaobaohuzhuangzhidexinxicaijiyubaohusuanfadeyunxingyibanshizaitongyigeCPU控製下進行的，使得同步采樣、A/D轉換
，運算、輸出控製命令整個流程快速
，簡捷
，而全數字化的係統中信息的采樣、保護算法與控製命令的形成是由網絡上多個CPU協xie同tong完wan成cheng的de，如ru何he控kong製zhi好hao采cai樣yang的de同tong步bu和he保bao護hu命ming令ling的de快kuai速su輸shu出chu是shi一yi個ge複fu雜za問wen題ti

，其qi最zui基ji本ben的de條tiao件jian是shi網wang絡luo的de適shi應ying性xing，關guan鍵jian技ji術shu是shi網wang絡luo通tong信xin速su度du的de提ti高gao和he合he適shi的de通tong信xin協xie議yi的de製zhi定ding。　　如果采用通常的現場總線技術可能不能勝任數字化變電站自動化的技術要求。目前以太網(ethernet)異軍突起
，已經進入工業自動化過程控製領域，固化OSI七層協議，速率達到100MHz的嵌入式以太網控製與接口芯片已大量出現
，數字化變電站自動化係統的兩級網絡全部采用100MHz以太網技術是可行的。數字化變電站綜合自動化的示意如圖2所示。　　4　數字化變電站自動化係統發展中的主要問題　　在三個層次中，數字化變電站自動化係統的研究正在自下而上逐步發展。目前研究的主要內容集中在過程層方麵，諸如智能化開關設備
、光電互感器
、狀態檢測等技術與設備的研究開發。國外已有一定的成熟經驗，國內的大專院校、科研院所以及有關廠家都投入了相當的人力進行開發研究，並且在某些方麵取得了實質性的進展。但歸納起來，目前主要存在的問題是：(1)研究開發過程中專業協作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機
、電、光三個專業協同攻關
；(2)材料器件方麵的缺陷及改進；(3)試驗設備
、測試方法、檢驗標準，特別是EMC(電磁幹擾與兼容)控製與試驗還是薄弱環節。　　5　結束語　　本文論述了數字化變電站綜合自動化係統的特征、結jie構gou及ji其qi發fa展zhan。數shu字zi化hua變bian電dian站zhan自zi動dong化hua是shi一yi個ge係xi統tong工gong程cheng，要yao實shi現xian全quan部bu數shu字zi化hua變bian電dian站zhan自zi動dong化hua的de功gong能neng，還hai有you許xu多duo技ji術shu問wen題ti需xu要yao攻gong關guan解jie決jue，作zuo者zhe相xiang信xin在zai不bu太tai運yun的de將jiang來lai數shu字zi化hua的de變bian電dian站zhan自zi動dong化hua係xi統tong
，將jiang有you一yi個ge蓬peng勃bo的de發fa展zhan期qi。