一、 前言
　　随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用，它将变电站中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能集于一体，替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型的微机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工对变电站执行监控，通过变电站中远动终端设备来完成对站中设备的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。

二、综合自动化系统的特点
　　1. 综合自动化系统将控制单元与保护单元集于一体，形成一个单元模块对一次设备进行监控、保护，装置内部的保护CT与测量CT严格分开，确保保护与测量精度; 主变主保护与后备保护相对独立，互不影响; 替代了原常规分散控制、保护，这样既节约变电站屏的数量，又节约屏与屏之间连接的二次电缆。
　　2. 综合自动化系统配备了后台机、打印机等硬件设备， 对变电站一次设备的遥测量、遥信量均通过通信线采集到后台，由后台机来实现“四遥”功能。“四遥”功能具体包括以下四部分:
　　遥控: 站内所有断路器。隔离开关站内数量较多，大部分为人工操作，因一般变电站中电动刀闸并不多见，遥控还很难实现。
　　遥调: 调度主站中心根据远方监控终端装置采集的实时数据信息，合理调整主变压器的分接头开关，实现远方控制各侧母线电压，使其保持在允许变动的范围之内。
　　遥测: 包括区调所需要的三相交流电流，三相交流电压，频率，有功、无功功率，主变侧及各出线有功、无功电度，主变温度，直流系统母线电压及所用变低压侧电压。
　　遥信: 包括区调所需的断路器，隔离开关及主变中性点接地刀，有载开关位置，此类开关应优先传送。此外，还有反映运行设备异常的告警信号，同时设置事故总信号。变电运行人员只需点击鼠标，即可进行多窗口操作，查看设备运行状态（如变电站中所有断路器和隔离开关的闭、合状态等），及上级调度所需相关数据。避免过去人为抄表带来的误差，减轻运行人员的工作量。
　　3.具有分散式故障录波功能，录波波形可以在后台机存档、显示及打印; 事故发生时后台机弹出闪烁画面兼有声音告警功能，即具有中央音响告警功能；具有制表及打印功能; 运行人员即可利用综合自动化系统的事故录波功能，对事故进行分析、处理。具有事件顺序记录及故障处理功能;
　　4.具有就地/远方控制功能，就地控制时，采用强电操作，保证就地操作与计算机弱电部分无关，且必须在软件上考虑返送校核、操作限制、操作口令的措施;
　　5.具有小电流接地选线功能; 具有电容器无功自动投切功能;
　　6.有些自动化厂家配有微机五防闭锁装置，减少运行人员的误操作，保证运行人员人身安全，保证变电站尽可能安全可靠地运行;
　　7.上级调度可直接监视变电站设备的运行情况，发生故障能及时、准确地提供原始数据，为事故处理提供方便;
　　8.自动化变电站占地面积少，节省土建投资并减少运行人员，降低电力生产成本。

三、综合自动化的布置类型
　　目前，我国应用的综合自动化系统主要有两种布置方式，一种是在主控制室集中组屏; 另一种是模块单元分散在室外就地安装。分散式变电站综合自动化系统同样具有自动化程度高、运行可靠、占地少、投资省、设计、运行、维护简单等突出优点，因此近年来一直是农网改造中新建小型化变电站的首选系统。

四、老站改造措施
　　110kV、35kV常规变电站在我国的农村电网仍占有很大比重，由于这些变电站建站时间早，现在许多常规站二次设备已经老化，满足不了目前电网的运行要求，且有些变电站属于枢纽变电站的位置，如果重新建造，资金投入较大，造成资源浪费，所以对常规站中设备进行改造是目前普遍采用的一种措施，具体有以下优点:
　　1.常规变电站实施改造后，变电站综合自动化程度大大提高，断路器的停、送电操作，中间环节减少，可减少人为的电气操作，降低事故发生率，提高电网安全生产水平。
　　2.常规变电站引入综合自动化后，调度中心可实时监测变电站的运行情况，并根据遥测、谣信等信息，调整电网的运行方式，提高电网的供电质量和供电的可靠性。
　　3.可实现变电站人员的精简，为电力企业“减人增效”政策的实施提供可靠保障。

五、综合自动化系统存在的问题
　　我局自1997年在变电站中引入综合自动化系统以来，到目前为止已新建十几个110kV及35kV变电站，有改造站四个，从运行情况看，综合自动化系统在运行中还存在一些问题:
　　1.综合自动化系统推崇采用“无人值班”模式，但近期很难实现。因自动化系统中“四遥”远动设备误报和误跳是当前普遍存在的问题，这是许多自动化变电站不能正常运行的主要原因。另外，变电站一般均分布在远离城市、人员稀少、交通不便的偏僻地区如果采用“无人值班”模式，存在许多不安全因素。设备运行不能及时得到巡视，有了故障也难以及时处理。加之许多变电站中一次设备并没有完全自动化，“无人值班”模式暂时在变电站中仍不能采用。绝大多数变电站采用“少人值班”模式，以便于及时巡视，及时处理故障。
　　2.综合自动化系统的管理单元、监控单元等均采用先进的高新技术，对值班人员的素质要求比常规变电站高，因此应配备高素质人员来管理。但实际情况并非如此，许多变电站在进行改造后，即由过去的常规保护更换为综合自动化后，运行人员并没有重新调换；部分新建变电站配置的运行人员文化程度并不高，加之许多变电站都急于投运，运行人员并没有充足的时间去综合自动化厂家接受岗前培训，对这种单元控制、保护集于一体且并不直观的新设备缺乏应有的了解，在变电站刚投运时对站中所发生的事故不了解，从而延误及时排除事故时间。
　　3.10kV单相接地故障发信的正确率低。自动化变电站小电流接地信号检测装置是根据单相接地故障特点进行设计和判别的，主要有反应公频电容电流大小和方向的、零序电流有功分量、5次谐波分量以及故障电流暂态分量等几种。目前生产厂家采用较多的是接地时5次谐波分量，从变电站的运行情况看，10kV单相接地故障发信正确率普遍较低。在配电网事故中，单相接地故障率很高。

六、综合自动化变电站设计的几点建议
　　1.在变电站中二次设备采用综合自动化后，应尽量实现变电站中一次设备的自动化。在小型变电站设计中，应本着变电站主接线简单，力求主变控制在两台以内，高低压均在室外布置的原则，一、二次设备必须具备运行稳定可靠，“四遥”功能完备、调度自动化的特点。由于农村负荷季节性很强，负荷变动范围较大，主变压器选用低磁密、低损耗、节能型的有载调压变压器。断路器应选用“无油化”的六氟化硫断路器或户外真空断路器，减小检修维护量。一、二次设备自动化的实现是提高供电可靠性的关键所在。
　　2.常规变电站的自动化改造应是一次、二次设备兼顾。现在，许多常规变电站都在进行改造，但重点改造了二次设备，即二次设备由过去的常规保护更换为综合自动化，而变电站中的一次设备由于其造价高，没有得到相应改造。致使一、二次设备很难配合，没有实现完全自动化。去年，我局对乌兰陶勒盖35kV变电站进行改造，将站中的二次设备由继电器保护改为综合自动化，而对变电站中的一次设备并没有进行改造，35kV进线开关仍是多油断路器，站里所有隔离开关均没有辅助接点，导致“四遥”集成模块保护并没有真正起到作用，即站中隔离开关由于没有辅助接点而不能将其准确位置输送到后台机，运行人员从后台机并不能查看其运行状态，还需到户外查看，也不能将此遥信信号上传调度。所以对常规变电站的改造还是应一、二次设备兼顾，至少应配合二次设备对一次设备进行相关改造，保证改造后的变电站最大程度地实现自动化。
　　总之，综合自动化系统在变电站中的应用是今后一个时期的发展方向，在二次系统实现综合自动化的同时，尽量实现一次系统的自动化，在一、二次系统选用技术性能较高的设备时，同时还需配备具有一定知识水平的运行、维护、管理人员。只有这样，才能保证变电站安全可靠运行，保证电网安全、经济，保证综合自动化系统在今后走得更稳、走远。⊙