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摘要：本文从介绍变电站综合自动化系统的基本功能入手，探讨了当前变电站自动化系统建设和运行维护中存在的诸多问题。
关键词：变电站综合自动化 功能 问题
1引言
变电站综合自动化系统是是以微机化的新型二次设备代替常规设备，集保护、测量、控制等功能为一体，采用微机和网络技术，并充分利用数字通信的优势来实现数据共享的一套电力系统二次设备的自动化装置。相比传统的变电站二次设备，变电站综合自动化系统做到硬件资源、信息资源的共享，用不同的模块软件实现常规设备的各种功能,用计算机局域网络取代大量信号电缆的连接,从而简化了变电站二次部分的硬件配置,减少了施工安装和运行维护工作量,降低了变电站造价和运行费用,使变电站运行更加安全、可靠,提高了运行管理自动化水平。以下从变电站自动化系统的基本功能入手，对当今变电站综合自动化系统运行中存在的问题进行探讨。
2 变电站综合自动化系统的基本功能
2.1数据采集
变电站数据采集主要包括状态量、模拟量、脉冲量等数据的采集。
状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号，周期检测状态、锁定状态等。对保护动作信号（常规方式作为状态量输入）则采用串行口或LAN网络通过通信方式获得。
典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值、馈线电流、电压和有功、无功功率值、频率、相位等。此外还有变压器油温、直流电源电压、所用电电压和功率等。
脉冲量指电能表输出的电度量。
2.2数据的处理及记录
历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，变电站数据处理包括：断路器动作次数、断路器切除故障时的故障电流和跳闸操作次数统计；线路、变压器的有功和无功，母线电压定时记录的最大值、最小值及其时间；控制操作及修改定值的记录；独立负荷有功无功每天的峰值、最大值及其时间。
2.3控制和操作
操作人员在变电站或远方调度中心，可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
2.4微机保护功能
微机保护应能对站内所有电气设备进行保护，包括线路保护、变压器保护、馈电线保护、母线保护、电容器保护及备用电源自投、低频减载等安全自动装置等、各类保护应具有故障记录、存储、显示和修改定值以及与监控系统通信的功能。保护装置可以向监控系统命令发送故障信息、动作序列、当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。
2.5事件记录及故障录波测距
事件记录包括保护动作顺序记录（一般由微机保护产生）、开关跳合记录（一般由监控系统记录）。 变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
2.6通信
监控系统应能与微机保护、微机故障录波器等通信，以及与调度中心通信、对时。
2.7自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能，自诊断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。对装置本身实时自检功能，方便维护与维修，可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置。
2.8人机联系
人机联系的主要内容有：显示画面与数据，例如单线图状态、潮流信息、保护定值、值班记录等等；输入数据；人工控制操作、检修或巡视中应具有的最低限度的人机联系功能等。
2.9防误闭锁功能
2.10其它
根据需要还可以设置远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传同调度中心对时，统一时钟的功能和当地运行维护功能等。
3变电站综合自动化系统存在的问题
近年来，随着计算机及通信技术的快速发展，变电站综合自动化系统得到了广泛的推广普及，但在实际的工程应用过程中也遇到了不少问题，有待进一步研究解决：
3.1 技术标准问题
目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准，因此标准问题（其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题）是当前迫切需要解决的问题。
生產厂家方面：由于用户过分追求技术含量，二生产厂家追求经济利益，导致产品的性能和实用性得不到必要的重视。现场工程中，经常出现技术含量虽然较高，但产品质量不过关，甚至结构、可靠性很差的所谓高科技产品的不断应用，导致部分投产的变电站维护任务繁重。
产品接口方面：由于不同厂家的产品数据没有遵循统一的、开放的数据接口标准，导致工程应用中，不同厂家的产品在数据沟通方面，花费了很大的人力物力，当不同厂家的产品应用于同一个变电站时，问题会变得很复杂，现场人员维护比较困难。
抗干扰方面：由于大多数变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验简单，仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验，现场调试也仅限于加上开合断路器的试验，没有一个定量的指标，造成安全隐患。
传输规约和传输网络的选择方面： 由于变电站内局域网的规约没有一个统一的标准，目前许多生产厂家各自为政，造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。
开放性问题方面：变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性)；系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求；还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求，各厂家的设备之间接口困难，甚至不能连接，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力。 另外，各种屏体及设备的组织方式不尽相同，给维护和管理带来许多问题。
3.2 组织模式选择的问题
变电站综合自动化系统模式选择涉及变电站的规模和复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率，模式的选择要确保可靠性高、可信度大，更便于运行操作。目前应用较广泛的变电站综合自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式几种类型。以下对这几种类型的特点进行简单总结：
集中式：集中式结构的变电站综合自动化系统是指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低，适用于对35 kV或规模较小的变电站，但运行可靠性较差，组态不灵活。
分散与集中相结合：分散与集中相结合是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用，具有节约控制电缆、为重要保护装置提供良好的工作环境确保其可靠性等特点。
全分散式：全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位，将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备屏（柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连，并与管理机和远方调度中心通信。它具有简化变电站二次配置、减少施工工程量、简化二次回路，可靠性高 、组态灵活，检修方便，且抗干扰能力强等特点。
3.3 电力管理体制的问题
变电站综合自动化系统的建设，使得继电保护、远动、计量、变电运行等专业相互渗透，传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展，变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分，但其内部联系已经成为不可分割的整体，一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析，有时会发生推诿责任的情况，造成极大的人力资源浪费，而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为边缘地带，不利于开展工作。
4 结束语
变电站综合自动化建设是提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项重要措施。近年来，通信技术和计算机技术的迅猛发展，给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力，变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。 但我们也可以看到，随着变电站综合自动化系统的不断普及发展，其中存在的诸多问题也不断显现出来，这就需要相关岗位电力工作者 ，在实际操作过程中不断总结经验，找到其规律性，不能因循守旧，而应根据具体情况，遵循科学、严谨的工作原则，用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设，以保证电网安全、可靠、经济的运行。
关键词：变电站综合自动化 功能 问题
1引言
变电站综合自动化系统是是以微机化的新型二次设备代替常规设备，集保护、测量、控制等功能为一体，采用微机和网络技术，并充分利用数字通信的优势来实现数据共享的一套电力系统二次设备的自动化装置。相比传统的变电站二次设备，变电站综合自动化系统做到硬件资源、信息资源的共享，用不同的模块软件实现常规设备的各种功能,用计算机局域网络取代大量信号电缆的连接,从而简化了变电站二次部分的硬件配置,减少了施工安装和运行维护工作量,降低了变电站造价和运行费用,使变电站运行更加安全、可靠,提高了运行管理自动化水平。以下从变电站自动化系统的基本功能入手，对当今变电站综合自动化系统运行中存在的问题进行探讨。
2 变电站综合自动化系统的基本功能
2.1数据采集
变电站数据采集主要包括状态量、模拟量、脉冲量等数据的采集。
状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号，周期检测状态、锁定状态等。对保护动作信号（常规方式作为状态量输入）则采用串行口或LAN网络通过通信方式获得。
典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值、馈线电流、电压和有功、无功功率值、频率、相位等。此外还有变压器油温、直流电源电压、所用电电压和功率等。
脉冲量指电能表输出的电度量。
2.2数据的处理及记录
历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，变电站数据处理包括：断路器动作次数、断路器切除故障时的故障电流和跳闸操作次数统计；线路、变压器的有功和无功，母线电压定时记录的最大值、最小值及其时间；控制操作及修改定值的记录；独立负荷有功无功每天的峰值、最大值及其时间。
2.3控制和操作
操作人员在变电站或远方调度中心，可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
2.4微机保护功能
微机保护应能对站内所有电气设备进行保护，包括线路保护、变压器保护、馈电线保护、母线保护、电容器保护及备用电源自投、低频减载等安全自动装置等、各类保护应具有故障记录、存储、显示和修改定值以及与监控系统通信的功能。保护装置可以向监控系统命令发送故障信息、动作序列、当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。
2.5事件记录及故障录波测距
事件记录包括保护动作顺序记录（一般由微机保护产生）、开关跳合记录（一般由监控系统记录）。 变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
2.6通信
监控系统应能与微机保护、微机故障录波器等通信，以及与调度中心通信、对时。
2.7自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能，自诊断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。对装置本身实时自检功能，方便维护与维修，可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置。
2.8人机联系
人机联系的主要内容有：显示画面与数据，例如单线图状态、潮流信息、保护定值、值班记录等等；输入数据；人工控制操作、检修或巡视中应具有的最低限度的人机联系功能等。
2.9防误闭锁功能
2.10其它
根据需要还可以设置远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传同调度中心对时，统一时钟的功能和当地运行维护功能等。
3变电站综合自动化系统存在的问题
近年来，随着计算机及通信技术的快速发展，变电站综合自动化系统得到了广泛的推广普及，但在实际的工程应用过程中也遇到了不少问题，有待进一步研究解决：
3.1 技术标准问题
目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准，因此标准问题（其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题）是当前迫切需要解决的问题。
生產厂家方面：由于用户过分追求技术含量，二生产厂家追求经济利益，导致产品的性能和实用性得不到必要的重视。现场工程中，经常出现技术含量虽然较高，但产品质量不过关，甚至结构、可靠性很差的所谓高科技产品的不断应用，导致部分投产的变电站维护任务繁重。
产品接口方面：由于不同厂家的产品数据没有遵循统一的、开放的数据接口标准，导致工程应用中，不同厂家的产品在数据沟通方面，花费了很大的人力物力，当不同厂家的产品应用于同一个变电站时，问题会变得很复杂，现场人员维护比较困难。
抗干扰方面：由于大多数变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验简单，仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验，现场调试也仅限于加上开合断路器的试验，没有一个定量的指标，造成安全隐患。
传输规约和传输网络的选择方面： 由于变电站内局域网的规约没有一个统一的标准，目前许多生产厂家各自为政，造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。
开放性问题方面：变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性)；系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求；还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求，各厂家的设备之间接口困难，甚至不能连接，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力。 另外，各种屏体及设备的组织方式不尽相同，给维护和管理带来许多问题。
3.2 组织模式选择的问题
变电站综合自动化系统模式选择涉及变电站的规模和复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率，模式的选择要确保可靠性高、可信度大，更便于运行操作。目前应用较广泛的变电站综合自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式几种类型。以下对这几种类型的特点进行简单总结：
集中式：集中式结构的变电站综合自动化系统是指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低，适用于对35 kV或规模较小的变电站，但运行可靠性较差，组态不灵活。
分散与集中相结合：分散与集中相结合是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用，具有节约控制电缆、为重要保护装置提供良好的工作环境确保其可靠性等特点。
全分散式：全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位，将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备屏（柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连，并与管理机和远方调度中心通信。它具有简化变电站二次配置、减少施工工程量、简化二次回路，可靠性高 、组态灵活，检修方便，且抗干扰能力强等特点。
3.3 电力管理体制的问题
变电站综合自动化系统的建设，使得继电保护、远动、计量、变电运行等专业相互渗透，传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展，变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分，但其内部联系已经成为不可分割的整体，一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析，有时会发生推诿责任的情况，造成极大的人力资源浪费，而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为边缘地带，不利于开展工作。
4 结束语
变电站综合自动化建设是提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项重要措施。近年来，通信技术和计算机技术的迅猛发展，给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力，变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。 但我们也可以看到，随着变电站综合自动化系统的不断普及发展，其中存在的诸多问题也不断显现出来，这就需要相关岗位电力工作者 ，在实际操作过程中不断总结经验，找到其规律性，不能因循守旧，而应根据具体情况，遵循科学、严谨的工作原则，用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设，以保证电网安全、可靠、经济的运行。