變電站自動化是在計算機技術和網(wǎng)絡通信技術的基礎上發(fā)展起來的，國外在20世紀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)，應服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設計,。其配置,、功能包括設備的布置應滿足電網(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,，設計時應考慮遠方與就地控制操作控制并存的模式(pattern)。同樣,，保護單元亦應具有遠方,、就地投切和在線修改整定值的功能，以遠方為主,，就地輔,，并應從設計、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)(system)設計,，應從技術上保證站內(nèi)自動化系統(tǒng)的硬件接口滿足標準。絕緣油介電強度測試儀結合廣大使用者反饋的意見,，而開發(fā)的全自動化儀器,。本儀器選用單片機為主導，先設定后開機測試的方法,，全部過程由微機自動運行控制,，操作簡單，方便適用,。在運行中,，絕緣油由于受到氧氣,、高溫度、高濕度,、陽光,、強電場和雜質(zhì)的作用，性能會逐漸變壞,，致使它不能充分發(fā)揮絕緣作用,，為此必須定期地對絕緣油進行有關試驗，以鑒定其性能是否變壞,。
5.要積而慎重地推行保護,、測量、控制一體化設計,，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)設計中應優(yōu)先采用交流采樣技術,，減輕t
A、tv的負載,，提高測量精度,。絕緣油耐壓測試儀真正實現(xiàn)了絕緣油介電強度測定的全自動化，將原來繁瑣而危險的工作變得安全而簡便,。該儀器采用特殊軟硬件抗干擾措施,，消除了易出現(xiàn)的死機現(xiàn)象。體積更小,，方便攜帶到現(xiàn)場使用,。同時，可取消光字牌屏和中央信號屏,，簡化控制（control)屏,，由計算機承擔信號監(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)，各部件之間的聯(lián)系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,，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(Fiber)通信方式方法,，這對分散式變電站自動化系統(tǒng)(system)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)應用普遍的遠方終端裝置（rtu）加上當?shù)乇O(jiān)控（監(jiān)視）系統(tǒng)（又稱當?shù)毓δ埽?，再配上變送器,、遙信轉接,、遙控執(zhí)行、ups等屏柜,。當采用交流采樣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rs485星形結構，構成分布式的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gr?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,，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備如開關、變壓器（Transformer）,、母線等為安裝單位,，將控制（control)、i／
O,、閉鎖,、保護等單元分散，就地安裝在一次主設備（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（control)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性,，采用了分散式的系統(tǒng)結構,，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備(shèbèi)小間內(nèi),。設備小間在一次設備附近,，根據(jù)變電站的電壓等級和規(guī)模可設數(shù)個設備小間,，就近管理,，節(jié)省(spare)電纜（Cable)。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(guòchéng)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)（data)采集和控制（control)的基礎,，相應的設備也是以電網(wǎng)調(diào)度自動化為基礎,，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,，將保護與控制,、測量結合在一起。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(chǔlǐ)的界面,，一時還不易被運行部門接受,。但從發(fā)展趨勢、技術合理性及減少設備重復配置,、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（control),、測量的信息源都是來自現(xiàn)場t
A,、tv二次側輸出，只是要求不同而已,。保護主要采集一次設備的故障（fault）異常狀態(tài)信息，要求t
A,、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t
A,、tv測量范圍(fànwéi)較窄,，通常在測量額定值附近波動，對測量精度（度）有一定的要求,，測量偏差要求在1％以內(nèi),。總控單元直接接收來自上位機（當?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備,，同時也要求簡化二次回路和設備。因此,，保護和控制（control),、測量的一體化，有利于簡化設備和化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t
A,、tv外，其他量測僅作監(jiān)視運行工況之用,，*可與保護t
A,、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(定義:對真實事物或者過程的虛擬)屏等亦可取消。
變電站自動化系統(tǒng)和無人值班運行模式(pattern)的實施,，在很大程度上取決于設備的可靠性,。這里指的設備不僅是自動化設備，更重要的是電氣主設備,。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設備制造、接口的規(guī)范標準,。自動化設備制造廠商應與電氣主設備制造廠商加強合作,，提供技術合一的產(chǎn)品，以方便設計,、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,。變壓器油介損測試儀設有自動檢測功能，開機自動進入復位狀態(tài)執(zhí)行調(diào)壓器回零,；根據(jù)用戶需求可改變測試次數(shù),、攪拌靜置時間、聲控光控提醒連續(xù)打印與非打??；本儀器采用全自動磁振子攪拌，消除油樣的不均勻和氣泡,；采用了微型TPU－A面板式打印機,，自動打印輸出。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(tōngguò)對相應母線段失壓和相關開關狀態(tài)信號的邏輯(Logic)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（transition)。因此,，遙視警戒技術（防火,、防盜、防漬,、防水汽泄漏及遠方監(jiān)視等）將應運而生,，并得到迅速發(fā)展。
隨著計算機和網(wǎng)絡通信技術的發(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。
