0引言

　　變電站自動化自20世紀90年代以來一直是我國電力行業(yè)中的熱點之一。它既是電力建設的需要也是市場的需要，我國每年變電站的數量以3%--5%的速度增長，每年有千百座新建變電站投入運行；同時根據電網的要求，每年又有不少變電站進行技術改造，以提高自動化水平。近幾年來我國變電站自動化技術，無論從國外引進的、還是國內自行開發(fā)研制的系統(tǒng)，在技術和數量上都有顯著的發(fā)展。

　　但工程實際當中，部分變電站自動化系統(tǒng)功能不能充分發(fā)揮出來，存在問題較多，缺陷率很高，不能實現真正的無人值班，無法正常運行。

　　1什么是變電站自動化系統(tǒng)

　　目前，計算機技術被廣泛應用于各行各業(yè)，軟硬件水平的發(fā)展同樣給變電站二次監(jiān)視控制系統(tǒng)帶來了一場革命。從技術角度講，變電站自動化技術也是計算機技術發(fā)展的產物，結合微機遠動技術的日益完善和功能的不斷發(fā)展和分布式RTU的出現，變電站自動化系統(tǒng)已經登上了歷史舞臺。

　　對“變電站自動化系統(tǒng)”(SubstationAutomationSystem-SAS)這一名詞，國際電工委員會解釋為“在變電站內提供包括通信基礎設施在內的自動化系統(tǒng)(TheSASprovidesAutomationSubstationincludingtheCommunicationinfrastructure)”。在國內，我們所說的變電站自動化系統(tǒng)，包含傳統(tǒng)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置等設備，是集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，通過數字通信及網絡技術來實現信息共享的一套微機化的二次設備及系統(tǒng)。它取消了傳統(tǒng)的控制屏、表計等常規(guī)設備，因而節(jié)省了控制電纜，縮小了控制室面積。

　　變電站自動化的內容包括電氣量的采集和電氣設備(如斷路器)狀態(tài)的監(jiān)視、控制和調節(jié)，實現變電站正常運行的監(jiān)視和操作，保證變電站的正常運行和安全；在發(fā)生事故時，采集瞬態(tài)電氣量、實施監(jiān)視和控制，迅速切除故障(由繼電保護、故障錄波等所完成)，完成事故后變電站恢復正常運行的操作；從長遠的觀點來看，還應包括高壓電氣設備本身的監(jiān)視信息(如斷路器、變壓器、避雷器等的絕緣和狀態(tài)監(jiān)視等)。

　　傳統(tǒng)的變電站二次回路部分是由繼電保護、當地監(jiān)控、遠動裝置、故障錄波和測距、直流系統(tǒng)與絕緣監(jiān)視及通信等各類裝置組成的，以往它們各自采用獨立的裝置來完成自身的功能且均自成系統(tǒng)，由此不可避免地產生了各類裝置之間功能相互覆蓋，部件重復配置，耗用大量的連接線和電纜。

　　隨著對計算機技術、網絡技術及通信技術的應用，根據變電站的實際情況，各類分散分布式變電站自動化系統(tǒng)將各現場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設備附近，現場單元部件或是保護和監(jiān)控功能的二合一裝置，用以處理各開關單元的繼電保護和監(jiān)控功能；或是使現場的微機保護和監(jiān)控部件分別保持相對獨立。在變電站控制室內設置計算機系統(tǒng)，對各現場單元部件進行通信聯系，通信方式通常采用串行口，如RS-232C，RS-422/485和LonWorks(LocalOperationNetwork)或CAN(ControlAreaNetwork)等現場總線型網絡技術。

　　變電站自動化的功能，則是將遙測、遙信進行采集，通過現場單元部件獨立完成遙控執(zhí)行命令和繼電保護功能等，這些信息通過網絡與遠程通信控制單元和后臺計算機系統(tǒng)進行通信，從而完成了傳統(tǒng)的RTU和變電站當地綜合系統(tǒng)的功能。因此，在現代的變電站自動化系統(tǒng)中，“保護”和“自動化”專業(yè)以及設備界限發(fā)生了變化。

　　2變電站綜合自動化系統(tǒng)的現狀及其存在的問題

　　2.1變電站自動化系統(tǒng)的技術標準問題

　　目前變電站自動化系統(tǒng)的設計還沒有統(tǒng)一標準，變電站自動化系統(tǒng)的標準問題（其中包括技術標準、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。

　　2.1.1生產廠家的問題

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

　　a、由于我國市場經濟體制不成熟，廠家過分重視經濟利益，用戶過分追求技術含量，不重視產品的性能及實用性，因而一批技術含量雖較高，但產品并不過關，甚至結構、可靠性很差的所謂高技術產品仍能不斷使用。廠家只要有人買就生產，改進的積極性也就不高，甚至有些產品生產過程中缺乏起碼的質量保證措施，有些外購件的生產更是缺乏管理，因而導致部分投產的變電站問題百出；
　　b、有些廠家就某產品只組織技術鑒定，沒搞產品鑒定；
　　c、另外，生產廠家對變電站自動化系統(tǒng)的功能、作用、結構及各項技術性能指標宣傳和介紹不夠，導致電力企業(yè)內部專業(yè)人員對系統(tǒng)認識不透徹，造成設計漏洞較多。

　　2.1.2不同產品的接口問題


　　接口是自動化系統(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與通信控制器、保護與通訊控制器、小電流接地裝置與通訊控制器、故障錄波與通訊控制器、無功裝置與通訊控制器、通訊控制器與主站、通訊控制器與模擬盤等設備之間的通訊。這些不同廠家的產品要在數據接口方面溝通，需花費軟件人員很大精力去協調數據格式、通訊規(guī)約等問題。當不同廠家的產品、種類很多時，問題會很嚴重。

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

　　2.1.3變電站自動化系統(tǒng)的抗干擾問題

　　關于變電站自動化系統(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，僅僅做一些開關電焊機、風扇、手提電話等定性實驗，到現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。

　　變電站自動化系統(tǒng)的抗干擾措施是保證變電站自動化系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定運行的基礎，選擇時應注意，合格的變電站自動化產品，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。

　　2.1.4變電站自動化系統(tǒng)的傳輸規(guī)約和傳輸網絡選擇的問題

　　要實現變電站自動化系統(tǒng)標準化，就要實現傳輸規(guī)約的標準化和傳輸網絡的標準化，做到傳輸規(guī)約和網絡的統(tǒng)一，才能實現變電站自動化系統(tǒng)內設備的互換性，這一點對于制造廠商和用戶都是非常有利的，對于變電站自動化技術的發(fā)展也是非常重要的。因此，為適應這種形勢的發(fā)展，IEC逐步提出了傳輸規(guī)約技術標準。

　　a、變電站和調度中心之間的傳輸規(guī)約

　　目前國內各個地方情況不統(tǒng)一，變電站和調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運動傳輸的國際標準，1997年原電力部頒布了國際101規(guī)約的國內版本DL/T634-1997，并在1998年的桂林會議上進行了發(fā)布。該規(guī)約為調度端和站端之間的信息傳輸制定了標準，今后站端變電站自動化設備與遠方調度傳輸協議應采用101規(guī)約。

　　b、站內局域網的通信規(guī)約

　　目前許多生產廠家各自為政，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，國家經貿委在1999年頒布了國際103規(guī)約的國內版本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據通信傳輸規(guī)定了標準，今后變電站自動化系統(tǒng)站內協議要求采用103規(guī)約。