隨著經濟建設的進展，我國電力工業建設得到迅速的發展，電力系統輸電容量不斷擴大，電力網落結構更為龐大、復雜，推動了作為電力系統中的一個重要組成部分的變電站的模式的飛速發展。常規變電站模式的二次設備主要由繼電保護、就地監控（測量、控制、信號）、遠動等裝置組成。這些設備分屬不同的專業，加上管理體制上的一些原因，在變電站上述各專業的設備出現了功能重復、裝置重復配置、互連復雜等問題。隨著微機技術的發展和在電力系統的普遍應用，這些裝置都采用微機型的，即微機保護、微機監控、微機遠動等。這些微機裝置盡管功能不一，但其硬件配置卻大體相同，裝置所采集的量和要控制的對象許多是共同的。這就迫切需要打破各專業分界的框框，從全局出發來考慮全微機化的變電站二次設備的優化設計，這便提出了變電站綜合自動化的問題。變電站綜合自動化利用微機技術將變電站的二次設備（包括控制、信號、測量、保護、自動裝置、遠動裝置）經過功能的重新組合和優化設計，構成了對變電站執行自動監視、測量、控制和協調的綜合性自動化系統。它是計算機、自動控制、電子通訊技術在變電站領域的綜合應用，它具有功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理智能化等特點。

1變電站綜合自動化系統的現狀及其存在的問題

1.1技術標準問題

目前變電站綜合自動化系統的設計還沒有統一標準，因此標準問題（其中包括技術標準、自動化系統模式、管理標準等問題）是當前迫切需要解決的問題。

1.1.1生產廠家的問題

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

由于變電站綜合自動化設備的生產廠家過分重視經濟利益，用戶又過分追求技術含量，而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不斷被使用。廠家只要有人買就生產，改進的積極性不高，甚至有些產品生產過程中缺乏起碼的質量保證措施，有些外購部件更是缺乏管理，因而導致部分投產的變電站問題較多；

有些廠家就某產品只搞技術鑒定，沒搞產品鑒定；

另外，生產廠家對變電站綜合自動化系統的功能、作用、結構及各項技術性能指標宣傳和介紹不夠，導致電力企業內部專業人員對系統認識不透徹，造成設計漏洞較多。

1.1.2不同產品的接口問題

接口是綜合自動化系統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、保護、小電流接地裝置、故障錄波、無功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設備之間的通信。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、通信規約等問題。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。

1.1.3抗干擾問題

電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。電磁干擾（Electromagnetic Interference），簡稱EMI，有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾主要是電子設備產生的干擾信號通過導電介質或公共電源線互相產生干擾；輻射干擾是指電子設備產生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個電網絡或電子設備。

關于變電站綜合自動化系統的抗干擾問題，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。傳統上的變電站綜合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。

變電站綜合自動化系統的抗干擾措施是保證綜合自動化系統可靠和穩定運行的基礎，選擇時應注意，合格的自動化產品，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。

1.1.4傳輸規約和傳輸網絡的選擇問題

變電站和調度中心之間的傳輸規約。目前國內各個地方情況不統一，變電站和調度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規約，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傳輸規約，為了使我國盡快采用遠動傳輸的國際標準，1997年原電力部頒布了國際101規約的國內版本DL/T634-1997，并在1998年的桂林會議上進行了發布。該規約為調度端和站端之間的信息傳輸制定了標準，今后站端變電站綜合自動化設備與遠方調度傳輸協議應采用101規約。

站內局域網的通信規約。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規約，國家經貿委在1999年頒布了國際103規約的國內版本DL/T667-1999，并在2000年的南昌會議上進行了發布，103規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定了標準，今后變電站綜合自動化系統站內協議要求采用103規約。

電力系統的電能計量傳輸規約。對于電能計量采集傳輸系統，IEC在1996年頒布的IEC60870-5-102標準，即我國電力行業標準DL/T719-2000，是我們在實施變電站電能計量系統時需要遵守的。

上述的三個標準即常說的101、102、103協議，運用于三層參考模型（EPA）即物理層、鏈路層、應用層結構之上，是相當一段時間里指導變電站綜合自動化技術發展的三個重要標準。這些國際標準是按照非平衡式和平衡式傳輸遠動信息的需要制定的，完全能滿足電力系統中各種網絡拓撲結構，將得到廣泛應用。

1.1.5開放性問題

變電站綜合自動化系統應能實現不同廠家生產的設備的互操作性（互換性）；系統應能包容變電站自動化技術新的發展要求；還必須考慮和支持變電站運行功能的要求。而現有的變電站綜合自動化系統卻不能滿足這樣的要求，各廠家的設備之間接口困難，甚至不能連接，從而造成各廠家各自為政，重復開發，浪費了大量的財力物力。

另外，各種屏體及設備的組織方式不盡相同，給維護和管理帶來許多問題。

在我們現有的綜合自動化設備中，廠家數量較多，各廠不同系列的產品造成產品型號復雜，備品備件難以實現，設備運行率低的問題。

1.2組織模式選擇的問題

變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備（包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合、優化設計，對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。通過變電站綜合自動化系統內各設備間相互交換信息、數據共享，完成變電站運行監視和控制任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規二次設備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩定運行水平、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。

目前應用較廣泛的變電站綜合自動化系統的結構形式主要有集中式、分散與集中相結合和全分散式三種類型。現將三種結構形式的特點簡述如下。

集中式：系統的硬件裝置、數據處理均集中配置，采用由前置機和后臺機構成的集控式結構，由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：前置管理機任務繁重、引線多，是一個信息‘瓶頸’，降低了整個系統的可靠性，即在前置機故障情況下，將失去當地及遠方的所有信息及功能，另外仍不能從工程設計角度上節約開支，仍需鋪設電纜，并且擴展一些自動化需求的功能較難。在此值得一提的是這種結構形成的原由，變電站二次產品早期開發過程是按保護、測量、控制和通信部分分類、獨立開發，沒有從整個系統設計的指導思想下進行，隨著技術的進步及電力系統自動化的要求，在進行變電站自動化工程的設計時，大多采用的是按功能‘拼湊’的方式開展，從而導致系統的性能指標下降以及出現許多無法解決的工程問題。

分散與集中相結合：分散與集中相結合的變電站綜合自動化系統是將配電線路的保護和測控單元分散安裝在開關柜內，而高壓線路和主變壓器保護裝置等采用集中組屏的系統結構。此結構形式較常用，它有如下特點：

10~35kV饋線保護采用分散式結構，就地安裝，可節約控制電纜，通過現場總線與保護管理機交換信息。

高壓線路保護和變壓器保護采用集中組屏結構，保護屏安裝在控制室或保護室中，同樣通過現場總線與保護管理機通信，使這些重要的保護裝置處于比較好的工作環境，對可靠性較為有利。

其他自動裝置中，如備用電源自投控制裝置和電壓、無功綜合控制裝置采用集中組屏結構，安裝于控制室或保護室中。

全分散式：全分散式的變電站綜合自動化系統是以一次主設備如開關、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備屏（柜）上。站控單元通過串行口與各一次設備相連，并與管理機和遠方調度中心通信。它有如下特點：

簡化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。

減少了施工和設備安裝工程量。由于安裝在開關柜的保護和測控單元在開關柜出廠前已由廠家安裝和調試完畢，再加上鋪設電纜的數量大大減少，因此現場施工、安裝和調試的工期隨之縮短。

簡化了變電站二次設備之間的互連線，節省了大量連接電纜。

全分散式結構可靠性高，組態靈活，檢修方便，且抗干擾能力強，可靠性高。

上述三種變電站綜合自動化系統的推出，雖有時間先后，但并不存在前后替代的情況，變電站結構形式的選擇應根據各種系統特點和變電站的實際情況，予以選配。如以RTU為基礎的變電站綜合自動化系統可用于已建變電站的自動化改造，而分散式變電站綜合自動化系統，更適用于新建變電站。

1.3電力管理體制與變電站綜合自動化系統關系問題

變電站綜合自動化系統的建設，使得繼電保護、遠動、計量、變電運行等各專業相互滲透，傳統的技術分工、專業管理已經不能適應變電站綜合自動化技術的發展，變電站遠動與保護專業雖然有明確的專業設備劃分，但其內部聯系已經成為不可分割的整體，一旦有設備缺陷均需要兩個專業同時到達現場檢查分析，有時會發生推諉責任的情況，造成極大的人力資源浪費，而且兩專業銜接部分的許多缺陷問題成為“兩不管地帶”，不利于開展工作。

在專業管理上，變電站綜合自動化設備的運行、檢修、檢測，尤其是遠動系統的實時性、遙測精度、遙信變位響應速度、信號復歸和事故總信號等問題仍需要規范和加強；對傳動實驗及通道聯測的實現、軟件資料備份等問題提出了新的課題內容。

1.4運行維護人員水平不高的問題

解決好現行的變電站綜合自動化系統管理體制和技術標準等問題的同時，還要培養出一批高素質的專業隊伍。

目前，變電站綜合自動化系統絕大部分設備的維護依靠廠家，在專業管理上幾乎沒有專業隊伍，出了設備缺陷即通知相應的廠家來處理，從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。

要想維護、管理好變電站綜合自動化系統，首先要成立一只專業化的隊伍，培養出一批能跨學科的復合型人才，加寬相關專業之間的了解和學習。

其次，變電站綜合自動化專業的劃分應盡快明確，杜絕各基層單位“誰都管但誰都不管”的現象。變電站綜合自動化專業的明確，對于加強電網管理水平，防止電網事故具有重大意義。

2結束語

變電站綜合自動化系統存在的問題

近年來，通信技術和計算機技術的迅猛發展，給變電站綜合自動化技術水平的提高注入了新的活力，變電站綜合自動化技術正在朝著網絡化、綜合智能化、多媒體化的方向發展。

鑒于變電站綜合自動化系統當前還缺乏一個統一的國家標準，這就需要與之相關的各崗位的電力工作者在實際操作過程中不斷總結經驗，找到其規律性，不能因循守舊，而應根據具體情況，遵循科學、嚴謹的工作原則，用發展的眼光來進行變電站綜合自動化系統的建設，以保證電網安全、經濟、優質地運行。