變電站自動化是在計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,，國外在20世紀(jì)80年代已有分散式變電站自動化系統(tǒng)問世,。我國的變電站自動化工作起步較晚,，與*水平相比，大約有10年的差距,。
　　為加快我國變電站自動化技術(shù)的發(fā)展步伐,，創(chuàng)造更大的效益，有必要論述和探討我國變電站自動化的設(shè)計原則,、工作模式和發(fā)展策略,，以期達成共識。
　　一．變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計原則
　1．變電站自動化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個子系統(tǒng),，應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計,。其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全,、,、經(jīng)濟運行以及信息分層傳輸,、資源共享的原則。
　2．分散式系統(tǒng)的功能配置宜采用下放的原則,。凡可以在間隔層就地完成的功能如保護、備用電源自投,、電壓控制等,，無須通過網(wǎng)絡(luò)和上位機去完成。
　3．按我國的實際情況,，目前變電站還不大可能*無人值守,。因此，設(shè)計時應(yīng)考慮遠方與就地控制操作并存的模式,。同樣,，保護單元亦應(yīng)具有遠方、就地投切和在線修改整定值的功能,，以遠方為主,，就地輔，并應(yīng)從設(shè)計,、制造上保證同一時間只允許其中一種控制方式有效,。
　4．站內(nèi)自動化及無人值班站的接入系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)從技術(shù)上保證站內(nèi)自動化系統(tǒng)的硬件接口滿足標(biāo)準(zhǔn),。
　5.要積極而慎重地推行保護,、測量、控制一體化設(shè)計,，確保保護功能的相對獨立性和動作可靠性
　6.變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先采用交流采樣技術(shù),，減輕ta、tv的負載,，提高測量精度,。同時，可取消光字牌屏和中央信號屏,，簡化控制屏,，由計算機承擔(dān)信號監(jiān)視功能，使任一信息做到一次采集,、多次使用,。
　7.目前的分散式變電站自動化系統(tǒng)，各部件之間的絕大部分采用串行口通信方式,，其通信速率和資源共享程度均受到限制,。故建議采用局域網(wǎng)通信方式，尤其是平等網(wǎng)絡(luò),，如總線型網(wǎng),。
　8.從抗電磁干擾角度考慮,，在選擇通信介質(zhì)時可優(yōu)先采用光纖通信方式，這對分散式變電站自動化系統(tǒng)尤為適用,。
　二．變電站自動化系統(tǒng)工作模式
　　1.傳統(tǒng)模式這種模式就是目前國內(nèi)應(yīng)用zui普遍的遠方終端裝置（rtu）加上當(dāng)?shù)乇O(jiān)控（監(jiān)視）系統(tǒng)（又稱當(dāng)?shù)毓δ埽?，再配上變送器、遙信轉(zhuǎn)接,、遙控執(zhí)行,、ups等屏柜。當(dāng)采用交流采樣rtu時,，可省去變送器屏柜,。站內(nèi)保護裝置的信息，可通過遙信輸入回路（即硬件方法）進入rtu,，亦可通過串行口按約定的規(guī)約通信（即軟件方法）進入rtu,。此模式適合35～500千伏各種電壓等級、不同規(guī)模的變電站,。
　　2.老站改造模式采用rs?485星形結(jié)構(gòu),，構(gòu)成分布式的rtu。其特點是不增加屏柜位置,，無需改動原有二次回路,，適用于老站改造。這類產(chǎn)品有g(shù)r?90,、tg5?700和mwy?c3a等分布式rtu等,。
　　3.集中配屏模式該模式與傳統(tǒng)模式相比，zui大的區(qū)別在于將rtu的遙控,、信號,、測量、電能計費,、通信等功能分別組屏,，而由1個或2個總控單元通過串行通信口rs232，rs422,，rs485）與各功能單元（屏柜）以及微機保護,、故障錄波、上位機等通信,。
　　4.全分散式該模式主要特點是以一次主設(shè)備如開關(guān),、變壓器、母線等為安裝單位,，將控制,、i／o、閉鎖、保護等單元分散,，就地安裝在一次主設(shè)備（屏柜）上,。站控單元（在主控室內(nèi)）通過串行口（光纖通信）與各一次設(shè)備屏柜（在現(xiàn)場）相連，并與上位機和遠方調(diào)度中心通信,。具體實施又分為兩種模式：一種是保護相對獨立,，控制和測量合一。另一種是保護,、控制和測量合一,。
　　5.局部分散式此模式綜合了集中式與分散式的特點，采用了分散式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，而控制和保護仍集中配屏,。通常將集中配屏安裝在分散的設(shè)備小間內(nèi),。設(shè)備小間在一次設(shè)備附近,，根據(jù)變電站的電壓等級和規(guī)模可設(shè)數(shù)個設(shè)備小間,，就近管理,，節(jié)省電纜。此模式可用于各種電壓等級的變電站,，尤其適用于500千伏及大型220千伏變電站,。
　三．變電站自動化系統(tǒng)實施方法
　　在變電站自動化系統(tǒng)的具體實施過程中，由于受現(xiàn)有專業(yè)分工和管理體制的影響而有不同的實施方法：一種主張站內(nèi)監(jiān)控以遠動為數(shù)據(jù)采集和控制的基礎(chǔ),，相應(yīng)的設(shè)備也是以電網(wǎng)調(diào)度自動化為基礎(chǔ),，保護相對獨立。另一種則主張站內(nèi)監(jiān)控以保護（微機保護）為數(shù)據(jù)采集和控制的基礎(chǔ),，將保護與控制,、測量結(jié)合在一起。后者正在成為一種發(fā)展趨勢和共識,。
　　從我國目前的運行體制,、人員配備、專業(yè)分工來看,，前者無疑占有較大優(yōu)勢,。因為無論從規(guī)劃設(shè)計、科研制造,、安裝調(diào)試,、運行維護等各方面，控制與保護都是相互獨立的兩個不同專業(yè),。因此,，前者更符合我國國情。而后者因難以提供較清楚的事故分析和處理的界面,，一時還不易被運行部門接受,。但從發(fā)展趨勢,、技術(shù)合理性及減少設(shè)備重復(fù)配置、簡化維護工作量等方面考慮,，后者又有其*性,。
　　從信息流的角度看，保護（包括故障錄波等）和控制,、測量的信息源都是來自現(xiàn)場ta,、tv二次側(cè)輸出，只是要求不同而已,。保護主要采集一次設(shè)備的故障異常狀態(tài)信息,，要求ta、tv測量范圍較寬,，通常按10倍額定值考慮,，但測量精度要求較低，誤差在3％以上,。而控制和測量主要采集運行狀態(tài)信息,，要求ta、tv測量范圍較窄,，通常在測量額定值附近波動,，對測量精度有一定的要求，測量誤差要求在1％以內(nèi),?？偪貑卧苯咏邮諄碜陨衔粰C（當(dāng)?shù)兀┗蜻h方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動作至保護操作回路,，省去了遙控輸出,、遙控執(zhí)行等環(huán)節(jié)，簡化了設(shè)備,，提高了可靠性,。
　　從無人值班角度看，不僅要求簡化一次主接線和主設(shè)備,，同時也要求簡化二次回路和設(shè)備,。因此，保護和控制,、測量的一體化,，有利于簡化設(shè)備和減少日常維護工作量。對110千伏及以下,，尤其是10千伏配電站,，除了電量計費、功率總加等有測量精度要求而須接量測ta、tv外,，其他量測僅作監(jiān)視運行工況之用,，*可與保護ta、tv合用,。此外,，在局域網(wǎng)上各種信息可以共享，控制,、測量等均不必配置各自的數(shù)據(jù)采集硬件,。常規(guī)的控制屏、信息屏,、模擬屏等亦可取消,。
　　變電站自動化系統(tǒng)和無人值班運行模式的實施，在很大程度上取決于設(shè)備的可靠性,。這里指的設(shè)備不僅是自動化設(shè)備,，更重要的是電氣主設(shè)備。根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)的特點,，建議主管部門制定出有關(guān)設(shè)備制造,、接口的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),。自動化設(shè)備制造廠商應(yīng)與電氣主設(shè)備制造廠商加強合作,，提供技術(shù)合一的產(chǎn)品，以方便設(shè)計,、運行部門選型,。
　　對數(shù)量較多的10千伏配電站，由于接線簡單,，對保護的要求相對較低,，為簡化設(shè)備、節(jié)省投資,，建議由rtu來完成線路保護及雙母線切換（備自投）等保護功能,。為此，需在rtu軟件中增加保護運行判斷功能,。如備用電源自投功能,，可通過對相應(yīng)母線段失壓和相關(guān)開關(guān)狀態(tài)信號的邏輯判斷來實現(xiàn)。
　　今后,，變電站自動化的運行模式將從無人值班,、有人值守逐步向無人值守過渡。因此,，遙視警戒技術(shù)（防火,、防盜、防漬、防水汽泄漏及遠方監(jiān)視等）將應(yīng)運而生,，并得到迅速發(fā)展,。
　　隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，站內(nèi)rtu／ltu或保護監(jiān)控單元將直接上網(wǎng),，通過網(wǎng)絡(luò)與后臺機及工作站通信,。取消傳統(tǒng)的前置處理機環(huán)節(jié)，從而*消除通信“瓶頸”現(xiàn)象,。