学文网摘要：在当今企业的发展中，供电系统日益增大，满足各类装置的用电需要是供电系统要实现的目标。针对这种情况，电力系统的发展和进步只能依靠科技手段。文章讨论了电力系统中变电站综合自动化技术的现状和发展状况，自动化技术在电力系统的运行控制方面起着重要的作用，是今后供电系统发展所必需的技术。
关键词：变电站；自动化系统；微机综合保护控制器；电子式互感器；VLAN技术
中***分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1009-2374-(2011)12-0088-02
一、变电站综合自动化系统概述
企业的电气系统一般由送电、输电、用电设备以及附属的二次器件组成。其特点是电能的输送与使用必须时刻保持平衡。变电所在整个电力系统中所处的位置非常关键，在变电所中主要有变压器、断路器以及相关的控制设备，而变电所的位置则主要处于送电单位与用电单位之间，实现对电能进行汇总、分配的功能。一个变电所运行水平的好与坏，对整个电力系统的影响非常大，在所有电力系统设备中也处于最关键的地位。一个管理水平高的变电所，必须能够对设备的运行状况进行及时的分析计算，并且能够快速地给出处理故障的措施，而这种功能对于运行人员来说，是无法做到的，在这种情况下，就必须使用变电站综合自动化技术。
二、变电站综合自动化系统的基本功能
变电站综合自动化技术所涉及的面非常广泛，牵扯到多个技术领域，其完成的功能也非常强大，具体有以下主要几个方面：运行设备“三遥”量的采集，如电压、电流、功率、断路器位置、远方就地把手位置等诸多模拟量和状态量。同时，还能够实现对运行设备的控制、保护等功能。
(一)监视与控制
变电站监视和控制功能主要包括以下几个方面：
1、遥测、遥信、遥控等“三遥”量的采集、处理、分析。
2、运行设备的控制、保护功能。
3、运行设备出现故障时的记录功能。
4、工作票、操作票自动制表、打印功能。
5、人机画面对话功能。
6、事件顺序记录功能。
7、对系统出现的谐波分析计算功能。
(二)微机保护
微机保护装置是将设备运行中的各种模拟量、状态量通过采集模块进行采集，然后运行CPU处理器进行运算处理，根据人为设定的参数进行比对，输出结果，对设备进行控制、保护的一种新型数字控制保护设备。它的出现，将取代老式的电磁型、感应型继电保护装置。在处理速度，运算精度，复杂功能等方面，远远超越老式继电器，是今后电力系统发展的方向。
三、变电站综合自动化系统的现状和发展
(一)变电站综合自动化系统的现状
目前，我国的变电站综合自动化技术主要由计算机技术、网路技术、软件技术等几个方面组成。随着这几个技术的不断发展，电力系统的变电站综合自动化技术也随之不断的发展，技术水平也进一步得到了提高。当前，变电站综合自动化技术已经逐步由晶体管时代进入到数字化时代。作为电力系统关键部分的变电站，也成为了变电站综合自动化技术发展中不可缺少的部分，甚至可以说是主要部分，以往的电磁型、晶体管型设备组成的变电站自动化系统已经远远不能满足系统发展的需要，变电站综合自动化技术正在向数字化、智能化方向发展。
(二)变电站综合自动化系统的发展趋势
随着电子技术、通信技术的飞速发展，数字化理念已经全面在电力系统中得以运用，变电站综合自动化技术在这种情况下，也在朝着数字化方向发展，并且这也是不可逆转的一个趋势，但是，由于技术水平的制约，变电站综合自动化技术要想实现全面的数字化控制，还需要进一步的研究攻关，从各个层面实现数字化，只有这样，才能使变电站综合自动化技术真正实现数字化控制，才能保证电力系统更加稳定、安全地运行。
四、变电站综合自动化系统的关键技术
(一)微机综合保护控制器
变电站综合自动化系统要想实现全面数字化控制，首要条件必须是间隔层设备必须实现数字化控制，在这种前提下，微机综合保护器应运而生。相对于老式的电磁式、感应式、晶体管式的保护控制继电器微机综合保护控制器是基于大型集成电路模块制造而成的设备，可以对采集的各种信息进行复杂的计算、处理。它的关键部分就是计算机CPU，以CPU为核心，能够实现各种强大的逻辑编程功能，能够按照设备的各种需要，根据用户的设计，自行编程，完成各种强大、复杂的控制保护功能。同时，由于是具有CPU处理器，因此，微机综合保护期具有通信能力，可以与其他层面的设备进行通信，实现数据的上送和下传，完成设备的监视、控制功能。利用这种能够与其他层设备互相通信的功能，使得变电站综合自动化技术得以实现，因此，微机综合保护器是实现变电站综合自动化功能的主要设备，具有非常重要的意义。
(二)电子式互感器
电子式互感器按照工作原理分为电子式互感器和光电式互感器，其中应用比较广泛的是电子式互感器，其工作原理是依据Rogowski线圈原理进行工作的。对于电子式互感器来讲，Rogowski线圈是它的重要组成部分，通过线圈的传感，采集负载的大电流，经过转换后输送给相应的信号采集装置，由采集装置进行运算，运算的结果被转换成能够被微机识别的数字信号，由通信电缆输送给间隔层设备。Rogowski线圈之所以能够实现这些功能，在于线圈的结构比较特殊。它是以非铁磁材料为圆形铁芯，将铜线绕在铁芯上，制成空心的线圈。Rogowski线圈结构如***1所示：
(三)数字化变电站的接口模型
IEC61850协议是目前国际上通用的最为先进的变电站综合自动化通信协议，它将其他协议综合在一起，对变电站综合自动化系统进行了重新的划分，从逻辑上分为3个层面，即过程层、间隔层、变电站层，同时，对每个层之间的通信协议、接口类型也进行了统一的规定。这使得以前相互交错，层次结构混乱不清的网络结构有了重新的划分，层次清晰明确，层与层之间的接口标准化，统一化，每一层的设备实现各自的功能，便于实现模块化控制，也有利于各个生产厂家统一设备之间的接口协议，有利于系统运行后日常的维护工作。如***2所示：
(四)VLAN技术
随着电力系统的不断扩大，网络系统也随之不断扩大，网络中的设备不断增加，出现广播风暴的几率也会大大增加，广播风暴会对网络中传输的数据信号造成阻塞，阻碍信号的正常传输，导致信号传输变慢，甚至中断，总而造成监控系统通信中断，或者信号变位缓慢。为了解决这个为题，将虚拟局域网(VLAN)技术应用到变电站综合自动化系统中，它是将网络中的设备按照逻辑需要进行虚拟网段的划分，而不是按照设备实际的物理位置进行划分网段，从而实现虚拟的设备工作组数据交换技术，可以有效地减少广播风暴的危害，是目前网络安全中的一种先进的协议。
五、总结及展望
变电站综合自动化系统是一种集多学科、多门类技术的综合性系统。随着科学技术的飞速发展，变电站综合自动化技术也在突飞猛进，许多新技术、新设备、新标准，以及新的网络结构层出不穷，不断地在原有基础上改进、提高，对相关行业的发展提供有力的技术支持。随着科技的不断进步，变电站综合自动化技术必然拥有无限广阔的发展空间。
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