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摘 要：介绍了新一代全分布开放式的变电站综合自动化系统，论述了该系统的结构、功能和特点，并对大型变电站综合自动化系统的结构和功能进行了优化。
关键词：大型变电站；综合自动化；优化结构和功能
全分布开放式变电站综合自动化系统，是以站内一次电气设备为对象，就地实现测量、保护、控制和通讯任务，通过与远方调度控制中心按远动规约的通信实现传统的RTU功能，并通过网络将变电站内的设备监控单元、保护单元以及通信管理单元联接起来。采用全微机综合自动化系统对大型变电站电气设备进行运行监视、实时数据采集、操作控制、打印报表，实现继电保护、电压和无功控制、重合闸及远动通信，有效提高电力系统的安全、经济运行水平和自动化水平。
1系统硬软件结构优化
变电站微机综合自动化系统由主机系统、保护系统和监控系统三大部分组成。主机系统构成系统的上位机部分，保护系统和监控系统构成系统的下位机部分。变电站综合自动系统的主机系统有单机系统、双机系统及多机系统三种结构。单机系统只有一台主机，主机既要承担与下位机通讯任务，又要承担人机接口任务，还要承担系统数据库的维护任务，一旦主机出现故障，将影响大型变电站的安全可靠运行。多机系统有三台及以上微机，多台主机之间构成一个局域网络，由一台主机充当服务器，其余主机依据实时多任务操作系统对分配任务进行调度和执行，但增加设备投资费用。然而，本文研究的双机系统则是一种性能价格比较优的主机系统结构，其两台主机分别承担系统任务，并且通过网卡将它们联系起来，依据网络操作系统实现任务的分配和数据的共享，若一台主机故障，另一台主机将自动把故障主机的任务切换到自己，并承担系统的所有任务，从而提高了变电站安全、经济运行水平。
双机系统配置2台工业控制机(Inter 80586DX以上)，彩色显示器，键盘，打印机，网卡等组成。主机在软件上主要分为实时多任务操作系统，实时数据库，网络操作系统和用户应用程序四大部分。软件的设计按照模块化设计原则，以保证系统的扩充性和维护性，在设计过程中，强调人机界面的图形方式。系统操作平台为Windows 98实时操作系统，系统为开放式网络体系结构。
主机系统与保护、监控系统的联接结构分为星型点对点结构和总线网络结构。从图1可见，保护、监控系统的各模板与主机系统的通讯全都是点对点通讯，保护、监控系统的信息全都汇集于主机系统的通信处理器，通讯处理器将处理后的信息分别送主机A和主机B。从图2可见，保护、监控系统各模块的通讯全部挂在现场数据总线(FAN)网络上，通过总线网络同时送至主机A和主机B，主机信息也通过总线网络送至下位机系统。
监控系统设计成分体式的多模块结构，包括开关量处理模块、模拟量处理模块、脉冲量处理模块等，各模块都装有MCS系列单片微机芯片。同样，保护系统中的各单元也是单片机智能单元。
2系统功能优化
双机分布式变电站综合自动化系统的功能很全面，其主要包括：
2.1数据采集与处理
数据采集和处理是变电站实时监控的基础，它通过采集电气设备的运行状态(开关量、模拟量、脉冲量)，并对采集的数据进行处理，以实现运行监视和报警。
1) 显示主结线图；
2) 显示母线及线路潮流；
3) 显示母线电压、负荷曲线；
4) 显示三相电流、电压、有功、无功；
5) 在断路器开关变位且无正常操作时给出喇叭报警。
2.2运行操作
运行人员可通过主机键盘对断路器分合闸进行操作，系统自动记录操作序号、操作时间、操作结果等信息。运行报表可定时打印，运行数据和运行操作记录等可随机打印。
2.3历史记录和事件记录
保护动作信息、开关变位记录、运行操作记录、历史数据记录都可由主机硬盘加以存储。当大型变电站出现故障时，系统能记录各断路器及保护、自动装置的变位顺序和时间，以便对事故进行分析。
2.4远动配置功能
双机分布式变电站综合自动化系统可作为一个RTU站传送运动信息给调度中心，也可接受调度中心指令，可按CDT循环方式或Polling问答方式与调度中心通信，并可实现遥测(YC)、遥信(YX)和遥控(YK)功能。
2.5系统主要特点
1) 采用分布开放式结构系统，单元硬件采用模块化的结构，使系统结构清晰、分布合理。
2) 由工控机与单片机组成网络，使主机系统、保护系统和监控系统的可靠性、实时性提高，系统扩展方便。
3) 系统采用人机界面灵活的实时多任务操作系统软件。
3结束语
国内的变电站综合自动化技术正在发展，市场前景十分广阔。本文论述的双机分布开放式变电站综合自动化系统能有效地对大型变电站进行运行监视和控制，提高变电站的安全、经济运行水平。
参考文献
［1］孙军.微处理机式继电器和保护系统［M］.重庆大学出版社1990年，P10～16.
［2］蔡远清.北美变电站自动化状态［J］.电力系统自动化，P51～52，1997年第7期.
［3］陈玉兰.面向对象的变电站综合自动化系统［J］.电力系统自动化，P45～47.1997年第7期
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