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变电站论文综合自动化系统论文：浅谈变电站综合自动化系

统设计

摘要根据笔者多年工作经验，对变电站综合自动化系统

的基本结构及设计思路进行阐析。

关键词变电站；综合自动化系统；设计

1变电站综合自动化系统的概念

1.1系统设计思路

目前国内外变电站综合自动化系统大体可分为三种结

构：集中式、分散式以及集中与分散结合式。

1）集中式结构。初期的变电站自动化设计都是采用集

中式结构。这种结构的设计方法是将设备按其不同功能进行

归类划分，形成若干个独立系统，各系统分别采用集中装置

来完成自身的功能，其缺点是资源不能共享，设备设置重复，

且运行的可靠性低，功能有限。

2）分散式结构。这种结构方式一般是按一次回路进行

设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元。将控制

单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压开关附

近或户内开关柜内，并将各分散单元用网络电缆互连，构成

一个完整的分散式综合自动化系统。分散式结构具有很多优

点：各个功能单元上既有通讯联系，又相对独立，便于系统

扩展、维护管理，当某一环节发生故障时，不致于相互影响。

此外，它的抗电磁干扰性能强，可靠性高，可以把电度计量、

测量表计、控制、保护、远动合为一体，可使数据统一，避

免设备重复设置。

3）集中与分散结合式结构。这种结构方式介于集中式

与分散式两种结构之间，形式较多。但目前国内应用较多的

是分散式结构集中式组屏。它具有分散式结构的全部优点，

由于采用了集中式组屏，非常有利于系统的设计、安装与维

护管理。因为中低压变电所的一次设备比较集中，所以此种

结构方式比较适用于中低压变电站。

1.2变电站综合自动化系统的主要功能

1）数据采集子系统功能。按电气间隔分布配置或集中

配置综合测控终端、保护装置，完成开关量、模拟量、脉冲

量等信息的采集及处理，并将处理后的信息上传。数据采集

负责解释设备报文进行预处理，将各设备上传数据汇总后发

向主站端数据处理进程，同时也负责将主站端的操作和控制

命令转化成命令报文下发至设备，返回执行结果等。①所支

持的规约。本系统应支持多种通讯规约，如：

iec60870—5—101规约、iec60870—5—103规约、iec

60870—5—104规约、四方保护规约、南瑞保护规约、lfpwf

规约（华电）、selsv规约等。本系统为支持不同厂家的设备，

设备的通讯驱动方式和规约解释模块可以二次开发，作为基

本系统的嵌入模块运行。用户可以根据一定的开发规范，自

行开发或修改有关规约模块。②数据采集。采集各间隔层遥

测、遥信、脉冲量、数字量、微机保护信息、各种记录等。

2）数据处理。主变及各条线路的功率及功率因数计算、

电能计算及统计、事件顺序记录及事故追忆等。

3）遥控。控制各电气间隔的断路器、电动隔离刀闸的

分闸/合闸操作。控制操作可由站级工作站实现，也可在各

间隔层测控终端通过手动操作完成。实时对断路器、主变中

性点刀闸等进行分合闸操作。

4）人机联系。①图形显示。图形包括多种接线图、配

置图、系统工况图、潮流图、曲线棒图、扇形图、地理图，

各类表格、定值参数表、备忘录等等；运行人员能在一次接

线图上进行操作；支持图形多层，使图形既有全景又有细节；

实时数据在平面图内可根据条件选择怎样显示。②图形关联

与使用。图形系统可以与数据库关联，并可根据电力系统接

线原理进行有机的联系；具有动画、动态拓扑着色功能。网

络元素着色要能正确区分各种运行状态，如加电、接地、冷

备用、热备用、检修、事故及其他运行状态；曲线图、棒图、

饼图等图中能同时显示至少4种颜色的不同数据。③打印。

打印启动可以定时启动、人工启动和事件驱动；定时打印包

括整点记录、日报表、月报表、年报表等，打印周期可设定；

事件驱动可输出远动状态、遥测越限遥控操作记录、交接班

记录、系统设备故障遥信变位事件、记录事故追忆等；人工

启动可召唤启动打印以上各种报表，可进行屏幕图形在线拷

贝。④光字牌显示。采用模拟光字牌代替常规光字牌，并按

全所级和间隔级的分层模式显示，同时改变光字牌不同的显

示方式可区分事故和预告信号。

5）报警系统。①各种报警可灵活定义报警信息由数据

库管理并可进行检索和处理。②提供图形文字语音打印等各

种形式报警。③可进行数据越限报警状态量变化报警事故报

警和工况报警。

6）防误操作闭锁控制功能。本系统可通过与五防系统

通讯进行防误操作闭锁控制。五防系统既可与本系统在同一

台机器上运行，也可单独机器运行，通过串口与本系统通信。

在线时本系统利用用户的设置，通过指定的串口监听，当有