摘要 在分析变电站综合自动化系统工作模式和实施方式的根蒂根基上，着重计议了庇护、监控之间的关系和站内通讯网、校时等问题。
关头词 变电站综合自动化 继电庇护 监控 校时
1 引言
变电站的继电庇护、故障录波、当地监控和远动等，不仅功能分歧，而且实现的原理和技术也分歧。因而，持久以来形成了分歧的专业和响应的技术经管部门。随着微机庇护、微机监控和微机远动等装配的普遍运用，人们注重到这些装配虽然功能分歧，其硬件设置装备摆设却年夜体不异，所收集的量和要控制的对象有许多也不异。因而，便泛起了从全局动身来斟酌的变电站综合自动化的思想。
但在变电站综合自动化技术的推行、实施进程中，对继电庇护、丈量、控制、远动等功能和它们之间的关系，今朝仍有些问题值得我们往研究。
2 变电站综合自动化主要特征
变电站综合自动化是一项提高变电站平安、稳定和靠得住运行水平，下降运行、维护成本，提高经济效益和向用户提供高质量电能的一项技术措施。变电站综合自动化的成长，为电网综合自动化的成长奠基了根蒂根基。变电站综合自动化主要的特征浮现在以下几个方面：
①功能综合化。变电站综合自动化技术是在计较机技术、数据通讯技术、软件模块化根蒂根基上成长起来的。它集庇护、丈量、监控功能于一体，替换了常规变电站的庇护、仪表、中央旌旗灯号系统、RTU等二次装备。
②结构微机化。综合自动化系统内主要部件是微机化散布式结构，网络总线毗连，将微机庇护、数据收集、监视控制等环节的中央处置器(CPU)同时并行运行。
③操作监视屏幕化。常规方式下的指针表计读数被屏幕数据取代。对变电站装备运行的监视、操作、控制都可以在计较机屏幕上进行。
④运行经管智能化。智能化不仅浮现在常规的自动化功能上，如自动报警、自动报表、电压无功自动调理、小电流接地自动选线、事故判断与处置等方面，还浮现在能够在线自诊断，并能将自诊断成效向远方传送。也就是说，常规二次系统只能监测一次装备，而自己的故障必需靠维护人员往检查发现，综合自动化系统不仅能检测一次装备，还时时刻刻检测自己是否有故障，充实体现出其智能性。
3 工作模式和实施方式
3.1 工作模式
今朝的变电站综合自动化系统年夜都可回结为集中配屏模式和涣散(分层散布)模式两种。图1所示(我局茂林变电站所采用的DISA-1系统)即为集中配屏模式。在这类模式下，丈量、旌旗灯号、脉冲电度、远信、远控等功能划分组屏，由一个或两个总控单元经由过程串行口(RS-232、422、485)与各功能单元(屏柜)，和微机庇护、当地监控主机，调剂端等进行通讯。涣散模式则如图2所示(我局良村变电站采用的CSC2000系统)。此模式的主要特点是以一次装备如开关、变压器等为安装单元，将控制、输进/输出、闭锁、庇护等单元涣散就地安装在一次装备(屏柜)上，当地监控主机，调剂端与距离层之间经由过程网络总线进行通讯。
图1 集中配屏模式
图2 涣散(分层散布)模式
3.2 实施方式
由于受现有专业分工的影响，变电站综合自动化实施进程中也有分歧的方式。一种主张站内监控以远动为数据收集和监控根蒂根基，庇护相对自力；另外一种主张站内监控以庇护为数据收集和控制根蒂根基，将庇护与控制、丈量连系在一起。
从今朝的运行体系体例、专业分工、安装调试、运行维护等方面看，监控与庇护都是相互自力的两个分歧的专业，显然前一种方式更合适我国国情。而后一种方式由于难以提供较清晰的事故分析和处置界面，一时还不容易为现场所接受。但从成长趋向、削减装备重复设置装备摆设、简化维护工作量等方面斟酌，后一种方式又有其怪异的优越性。
4 继电庇护和监控的关系
4.1 “避免硬件重复”带来的问题
随着技术的前进，起头泛起一种“多功能”庇护装配。这类庇护装配可以在庇护不起动时，哄骗其闲余时间“顺便”计较U、I、P、Q、f等，并经由过程站内通讯网供站内监控及远动用。这样可取消年夜量常规变送器又不下降庇护的靠得住性。
从信息流的角度看，庇护(包括故障录波)、丈量、控制的信息源都来自现场的PT、CT二次侧输出，但它们的要求是较着分歧的。
①庇护、故障录波主要收集一次装备的故障异常状态信息，对PT、CT量测范围要求较宽。庇护用的CT二次线圈饱和系数很高，但精度比力低，其准确级次凡是都在2.5级或3.0级以下。
②丈量、控制主要收集一次装备运行状态信息，对丈量精度有明确的要求，按《地域电网调剂自动化设计技术规程》和《无人值班变电站调剂自动化装备运行经管划定》等有关划定，远测总准确度应不低于1.5级，斟酌到A/D转换的精度、交流采样频率跟踪特征等情况，丈量用的CT的准确度应不低于1.0级。而且，用于丈量的CT准确度虽然很高，但饱和系数低，故障时其实不能准确反映现实的短路电流。
4.2 庇护与监控的关系
从今朝实施的情况来看，变电站综合自动化系统的微机庇护与监控部门之间的联系主要有两种方式。种方式是经由过程庇护装配的串行口上监控网，如前面图1、图2所示均属这类联系方式；第二种方式是设一台(或多台)庇护经管机，将所有的庇护装配经管起来，然后由庇护经管机与监控系统联网，如图3所示(我局江滨变电站所采用的SIC2000系统)。
①监控系统为实时系统，保证其实时性指标是系统的基本要求；而庇护信息多为非实时信息，庇护装配向监控系统陈述的庇护动作信息包括动作时间、动作性质、动作值、动作名称等和自检陈述，甚至还有故障录波数据，这些信息量长短常庞年夜的。对种毗连方式，如斯年夜量的非实时信息拥进监控实时系统，势必造成监控系统处置年夜量非实时信息而影响处置速度，使系统实时性遭到影响。
②在第二种方式下，庇护经管机和各庇护装配进行数据的双向交流，然后可选择其中重要的、需要的庇护信息传送到监控系统。这些少许而需要的庇护信息占用监控系统容量较种方式要少得多，较好地保证了监控系统的实时性。同时，庇护经管机还可经由过程电话线路毗连到继电庇护经管部门。继电庇护经管部门即可以调取庇护的所有数据，并修改和下装庇护定值。
在种方式下，若是想经由过程远动通道对继电庇护远方下定值和读取庇护的各类陈述，理论上是可行的，但这将会严重影响调剂自动化系统的实时性和控制的靠得住性，是不成取的。
图3 庇护与监控的联系
③由于到今朝为止，变电站综合自动化系统在数据传输规约方面尚无统一尺度，庇护装配向监控系统提供的庇护信息陈述在国内市场没有形成统一的花式。因而，种方式对于庇护、监控同属于一个厂家的产物容易实现，分歧厂家产物实现通讯毗连就比力坚苦些；第二种方式对于庇护、监控产物不属于统一厂家，或统一变电站有几家的庇护产物都比力容易实现通讯毗连。
④从计较机网络的概念上来看，不管哪种方式，丈量、控制、庇护模块都可以看做是变电站计较机局域网上的一个结点。在种方式里庇护、监控同在一个系统，未便于专业分工经管，第二种方式的庇护、监控相对自力，设计、施工、运行、经管都比力合适现行的专业分工经管。
5 时钟统一及SOE
开关变位、继电庇护和自动装配动作均应做SOE，但由于功能下放，这些状态量的收集和处置是涣散在多个相互自力的智能模块(I/O模块)中进行的。它们所参照的时标也是各自的，借使倘使这些自力的智能I/O模块的时钟不统一，或是经站内通讯网传输后再统一标上时标的SOE，都不能算真实的SOE。
今朝许多涣散式系统一般采用软件报文来校钟，由监控主机向各I/O模块广播时间报文，I/O模块收到时间报文后即校正自己的时钟。假设一个通讯以异步方式进行，速度为9600bit/s的涣散式系统，每毫秒能传送9.6bit的数据。一组时间报文一般都应包括年、月、日、时、分、秒、毫秒，加上地址码、校验码、特征码等，其长度少说也有10个字节以上，如图4所示。
地址码特征码年月日时分秒毫秒低位毫秒高位校验码图4 校时报文
按异步方式，一串100bit长度的数据，从主机发出报文起头，到I/O模块接收完全数报文为止，少要10ms以上，这就造成尽对时间的误差，而且由于各I/O模块工作方式分歧，即使接收到报文，也不成能在统一时刻批改自己的时钟，这样也就很难使各I/O模块的时钟完全一致。因而必需探讨涣散式变电站综合自动化系统的统一时钟新方式，如采用GPS，哄骗GPS高切确度的时钟脉冲来解决系统的时钟统一问题。
6 站内通讯网
变电站是一个高强度电磁干扰的场所。从抗电磁干扰的角度来斟酌，变电站综合自动化系统的通讯介质可优先选择光纤，这对涣散式系统尤其适用。但一般光纤安装维护较复杂且费用相对电缆要高。
今朝，各部件之间采用串行口通讯方式(RS-232、422、485)的变电站综合自动化系统，其通讯速度和信息同享水平均遭到限制。而采用平等(peertopeer)总线局域网，网上每一个结点与网上其它结点可直接通讯，解决主从方式下的瓶颈现象。如CSC2000采用的Lonwork网络，DIS-2采用的CANet(ControlAreaNetwork)等，保证通讯网络的靠得住、利便和开发性。
7 结语
变电站综合自动化作为电网调剂自动化的一个子系统应从命于电网调剂自动化的整体设计和要求，其自动化系统的设置装备摆设、功能包括装备的安插等，应知足电网平安、优质、经济运行和信息分层传送及信息同享的原则。
变电站综合自动化是一个跨专业的课题，它需要庇护、远动、通讯、变电经管等多个专业的配合与协调，使变电站综合自动化的实施真正能到达提高运行靠得住性、削减投资、提高经济效益、增强调剂中心监视和控制的能力的作用和效果。
作者单元：广西玉林供电局 玉林市 537000
参考文献
1 陶晓农等.基于光纤或CAN网络的涣散散布式变电站监控系统.电力系统自动化，1997，No.7.
2 林 涛等.完全散布式变电站综合自动化系统.电网技术，1997，No.6.