第一篇：新型變電站綜合自動化的實現(xiàn)方案研究
新型變電站綜合自動化的實現(xiàn)方案研究
多媒體技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及智能控制技術(shù)等有關(guān)技術(shù)的合理應(yīng)用在我國電力系統(tǒng)自動化的整個領(lǐng)域都十分的廣泛。變電站應(yīng)用綜合自動化系統(tǒng)代替或者是更新傳統(tǒng)之中的變電站二次系統(tǒng)逐漸的成為當(dāng)前電力系統(tǒng)在未來發(fā)展進步中的主要趨勢。文章中，筆者對新型變電站綜合自動化的實現(xiàn)方案進行了較為細致的分析，提出了變電站應(yīng)用綜合自動化有關(guān)系統(tǒng)的典型構(gòu)成以及技術(shù)的特點、新型變電站的綜合自動化的有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實施研究，對加快新型變電站綜合自動化的實現(xiàn)具有現(xiàn)實意義。
一、變電站應(yīng)用綜合自動化有關(guān)系統(tǒng)的典型構(gòu)成以及技術(shù)的特點
（一）集中式的構(gòu)成
變電站之中的綜合自動化系統(tǒng)在集中式的構(gòu)成方面是按照信息類型來進行功能上的劃分，也就說，集中式的構(gòu)成方案主要是利用不同類型的信息來進行功能劃分，自動化控制與管理會根據(jù)信息的種類來辨別變電站的故障位置和故障類型，以達到綜合自動化管理控制的目的。應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)的有關(guān)系統(tǒng)其硬件和功能模塊實際上并沒有必然的聯(lián)系，各個功能模塊之間的互相連接是經(jīng)過模塊化的有關(guān)軟件來實現(xiàn)的，各部分功能和設(shè)備的交互程度比較低，靈活程度也比較缺乏，其相關(guān)的信息是通過集中處理、運算以及采集的。由于受到了計算機本身硬件水平的桎梏，這種結(jié)構(gòu)對于早期應(yīng)用的自動化系統(tǒng)之中使用比較多。
（二）分布式的構(gòu)成
分布式的整體結(jié)構(gòu)是依照功能方面來進行設(shè)計的，這就區(qū)別于上述中的集中式構(gòu)成，與之相比，這樣的構(gòu)成方式具有更高的層次性，操作較為靈活。如果按照監(jiān)控以及保護等一些功能來進行單元的劃分并進行實施分布。其相關(guān)結(jié)構(gòu)主要是應(yīng)用主從CPU互相協(xié)同工作的方式，各類功能模塊例如一些智能電子設(shè)備互相之間應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或者是串行的方式來完成數(shù)據(jù)方面的通訊。分布式的有關(guān)結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)的擴展以及維護非常有利，其可靠性良好，局部發(fā)生故障并不會影響到系統(tǒng)之中其他的模塊運行工作。其主要的安裝方式有兩種，分別為分層組屏以及集中組屏，兩種方式各有優(yōu)劣，在實際的操作和設(shè)計中，可以根據(jù)變電站的實際吸取選擇不同的安裝方式。
二、新型變電站的綜合自動化的有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實施研究
（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有關(guān)模型
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、計算機以及通信等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使得變電站對于信息進行綜合性的管理提供了基礎(chǔ)。把計算機局域網(wǎng)的有關(guān)技術(shù)引用到變電站整體的自動化管理系統(tǒng)之中，逐漸成為當(dāng)前的一個熱點研究問題。根據(jù)面向?qū)ο笤O(shè)計的分層分布式有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計，劃分出一種新型的具有4層結(jié)構(gòu)體系的變電站自動化有關(guān)系統(tǒng)，其重點就是妥善的解決在通信管理層之中存在的電力通信規(guī)約進行轉(zhuǎn)換的問題以及信息管理層之中的變電站有關(guān)信息進行綜合管理的問題。其實際的系統(tǒng)功能表現(xiàn)在：切實實現(xiàn)底層相關(guān)二次設(shè)備在控制方面的數(shù)字化以及智能化；完善變電站正常的遠動功能；使得變電站的有關(guān)信息能夠進行較為集中的監(jiān)控以及管理。如圖所示。
從圖中可以看出：這一模型主要分為四個層次，每個層次系統(tǒng)都具有自身的功能，相互之間的聯(lián)系也非常的緊密，可以實現(xiàn)服務(wù)的快速共享，為系統(tǒng)用戶降低勞動強度，簡單的操作就可以對整個變電站進行管理。這樣的系統(tǒng)構(gòu)造可以提升變電站的自動化程度，同時使其具備一定的智能化特點。
新型變電站綜合自動化4層結(jié)構(gòu)模型
（二）系統(tǒng)的分層以及具體的功能
系統(tǒng)一共分為4層，具體來說就是通信管理層、信息管理層、二次設(shè)備控制層以及生產(chǎn)過程層。生產(chǎn)過程層是由變電站的一些一次設(shè)備構(gòu)成的，是整個系統(tǒng)的最下面一層；二次設(shè)備的控制層是經(jīng)過各種有關(guān)的智能設(shè)備組合形成的，從而實現(xiàn)其對于各自的有關(guān)對象的保護以及控制的功能；通信管理層是經(jīng)由連接在IED上的主線以及作為常用網(wǎng)關(guān)的主/備前置機的相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成，是整個系統(tǒng)之中的通信關(guān)鍵所在，管理站內(nèi)的有關(guān)數(shù)據(jù)采集以及連接相關(guān)站級計算機或者是連接遠動系統(tǒng)等；至于信息管理層則是整個系統(tǒng)的頂層，其關(guān)鍵的構(gòu)成就是站級計算機，同時也包括工作站以及服務(wù)器等，從而形成一個站內(nèi)應(yīng)用的計算機局域網(wǎng)絡(luò)，運行變電站應(yīng)用的SCADA/EMS相關(guān)系統(tǒng)，進而完成對于數(shù)據(jù)庫的管理、人機接口以及站級控制等相關(guān)功能；切實面向變電站之中全部設(shè)備所產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)以及參數(shù)等在主/備服務(wù)器方面的創(chuàng)建，所有的操作員掌控的工作站節(jié)點之中都建立有實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)庫，可以應(yīng)用雙以太網(wǎng)冗余的相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)建。
（三）系統(tǒng)的相關(guān)原理
從圖中我們能夠了解到，二次設(shè)備的控制層之中的IED和生產(chǎn)之中的一次設(shè)備接口，按照對應(yīng)的規(guī)約可以直接完成信息的采集以及控制調(diào)節(jié)，最后進行轉(zhuǎn)發(fā)與儲存，IED可以經(jīng)過光纖或者是現(xiàn)場總線和有關(guān)的通信管理層進行連接，從而完成在信息方面的分配以及收集，不同種的IED對于二次設(shè)備的控制層無法直接進行信息上的交換，而是需要經(jīng)過不同的現(xiàn)場總線經(jīng)過前置機的相關(guān)網(wǎng)關(guān)來實施信息的交換工作。通信管理層之中的整個前置機系統(tǒng)能夠同時接入多個電力通信規(guī)約的相關(guān)總線設(shè)備，同時向上掛接在上部的信息管理層的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)上，這是局域網(wǎng)之中的一個非常重要的節(jié)點，它起到收集站內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)信息的上傳以及下發(fā)有關(guān)管理層的實際控制信息的作用。
結(jié)束語
二次設(shè)備的相關(guān)控制層在實際接入一個徹底開放的總線網(wǎng)絡(luò)之后，可以讓硬件的更換以及增減更加便捷，強化了各個節(jié)點的獨立性以及自治性；信息管理層之中經(jīng)過服務(wù)器和工程師工作站等有關(guān)計算機共同組成LAN，方便和其他的一些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián)，進而使得整個系統(tǒng)能夠具有更高的安全性、可維護性以及開放性。新型變電站綜合自動化的方案的設(shè)計實現(xiàn)能夠進一步的提升區(qū)域內(nèi)的供電質(zhì)量。
（作者單位：1.陜西省電力公司檢修公司；2.西安咸陽國際機場股份公司）
第二篇：變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究
變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究
2013級 電氣自動化技術(shù)專業(yè) 程風(fēng)榮
摘要： 變電站綜合自動化是指利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字信號處理（DSP）等技術(shù)，實現(xiàn)對變電站主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護以及與調(diào)度通信等綜合性自動化功能。主要內(nèi)容有變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、要求、結(jié)構(gòu)形式、信息的測量與采集、變電站自動化通信技術(shù)、自控技術(shù)與調(diào)節(jié)、變電站自動化系統(tǒng)的運行維護及調(diào)試、提高系統(tǒng)可靠性措施等等。通過對變電站自動化系統(tǒng)的研究和對發(fā)展前景的分析，就會發(fā)現(xiàn)它在當(dāng)今社會中的重要性。關(guān)鍵詞 變電站自動化系統(tǒng) 通信技術(shù) 抗干擾
Abstract：Integrated substation automation is refers to the use of advanced computer technology, modern electronic technology ,communication technique and digital signal processing(DSP)and other technology to Make automation in automatic monitoring,measurement, control, protection and scheduling communication of substation main equipment and transmission and distribution line.The main content includes the function of substation integrated automation system, requirements, structure, information
collection
and
measurement,substation
automation communications technology, control technology and adjustment,substation automation system operation maintenance and debugging, improve the system reliability measures, etc.Based on the analysis of substation automation system and the prospects of development, you will find it in today's society of importance.Keywords substation automation system communication technology anti-interference
目 錄
前 言.....................................................................................................................................................................1 第1章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的內(nèi)容、功能和特點..........................................................3
1.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究內(nèi)容及基本功能......................................................................3 1.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點..................................................................................................3 1.3 變電站綜合自動化的發(fā)展前景..................................................................................................4
第2章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式................................................................................5
2.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則和要求..............................................................................5 2.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)..........................................................................................5
第3章 變電站綜合自動化信息的測量和采集..........................................................................9
3.1 變電站綜合自動化信息..............................................................................................................9 3.2 變壓器油溫的測量和采集........................................................................................................10
第4章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信技術(shù)..............................................................................12 4.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)............................................................................................................................12 4.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念.............................................................................................................12
4.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).............................................................................................................12 4.1.3 傳輸介質(zhì).................................................................................................................................13 4.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)............................................................................................................................13 4.2.1 電路交換.................................................................................................................................14 4.2.2 報文交換.................................................................................................................................14 4.2.3 分組交換.................................................................................................................................14 4.3 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識................................................................................................................15 4.3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義.................................................................................................................15 4.3.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu).........................................................................................................................15 4.3.3 網(wǎng)絡(luò)的分類.............................................................................................................................15 4.4 計算機局域網(wǎng)絡(luò)........................................................................................................................16 4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)............................................................................................................................16 4.5.1 現(xiàn)場總線概述.........................................................................................................................16 4.5.2 現(xiàn)場總線通信協(xié)議模型.........................................................................................................17
第5章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的運行、維護及調(diào)試........................................................18 5.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的人機聯(lián)系與操作............................................................................19 5.1.1 測控和保護裝置的人機界面.................................................................................................19 5.1.2 后臺機的人機界面.................................................................................................................20 5.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)運行與維護........................................................................................22 5.2.1 日常運行維護.........................................................................................................................22 5.2.2 遠程維護.................................................................................................................................23 5.2.3 技術(shù)管理.................................................................................................................................23 5.2.4 綜合自動化系統(tǒng)的注意事項.................................................................................................23 5.2.5 維護要領(lǐng).................................................................................................................................24 5.3 變電站綜合自動化系統(tǒng)的調(diào)試................................................................................................25
第6章 提高綜合自動化系統(tǒng)可靠性的措施..............................................................................26 6.1 綜合自動化可靠性概述............................................................................................................26 6.2 干擾來源和干擾的影響............................................................................................................27
6.2.1 干擾源.....................................................................................................................................28 6.2.2 干擾信號的模式.....................................................................................................................28 6.2.3 干擾的耦合方式.....................................................................................................................28 6.2.4 干擾對變電站綜合自動化系統(tǒng)的影響.................................................................................29 6.3 抗干擾措施................................................................................................................................30 6.3.1 硬件方面.................................................................................................................................30 6.3.2 軟件方面.................................................................................................................................31 6.3.3 硬件自恢復(fù)電路.....................................................................................................................32
結(jié)束語...................................................................................................................................................................29 謝 辭...................................................................................................................................錯誤！未定義書簽。參考文獻..............................................................................................................................................................35
山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院2013級）（電氣自動化技術(shù)）（專業(yè)學(xué)年論文
前言
變電站是電力網(wǎng)絡(luò)的線路連接點，是用以變化電壓、交換功率和匯集、分配電能的設(shè)施。變電站中有不同的電壓的配電裝置、電力變壓器、控制、保護、測量、信號和通信設(shè)施以及二次回路電源等。有些變電站中還由于存在無功平衡、系統(tǒng)穩(wěn)定和限制過電壓等因素，需要裝設(shè)同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、靜止補償裝置等。另外，隨著用電負荷的不斷增長和負荷密度的增大，變電站電壓等級和容量不斷提高，對供電可靠性的要求也越來越高，為此需要提高變電站的自動化水平。
近幾年來，變電站綜合自動化已成為熱門話題，引起了電力工業(yè)部門的注意和重視，并成為當(dāng)前我國電力行業(yè)推行技術(shù)進步的重點技術(shù)之一。之所以如此，是因為：①隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的發(fā)展，對變電站的安全、經(jīng)濟運行要求越來越高，實現(xiàn)變電站綜合自動化，可提高電網(wǎng)的安全，經(jīng)濟運行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無人值班提供了手段；②隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的增加，各級調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運行情況；③為提高變電站的可靠性，要求采用更多的遠方集中控制、集中操作和反事故措施等；④利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)等提供先進的技術(shù)設(shè)備，可改變傳統(tǒng)的二次設(shè)備模式，實現(xiàn)信息共享，簡化系統(tǒng)，減少電纜，減少用地面積；⑤對變電站進行全面的技術(shù)改造。
變電站綜合自動化技術(shù)是應(yīng)用計算機技術(shù)、通信技術(shù)、檢測技術(shù)和控制技術(shù)等，將變電站中傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、信號系統(tǒng)和遠動系統(tǒng)等多個獨立的功能系統(tǒng)，經(jīng)優(yōu)化、組合為一套智能化的綜合系統(tǒng)。變電站綜合自動化技術(shù)研究始于20世紀70年代末，由于計算機的廣泛應(yīng)用，直到90年代，變電站綜合自動化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。目前該技術(shù)已經(jīng)被電力系統(tǒng)廣泛的采納，已投入運營的變電站正逐步進行綜合自動化的改造，新建的變電站幾乎普遍采用綜合自動化系統(tǒng)。
隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，近幾年來，電網(wǎng)裝機容量迅速增長，目前電力供應(yīng)緊張情況暫時得到了緩解。主要的問題是城市居民反映進戶線路截面小，電表容量不足，供電質(zhì)量還難以滿足生活用電需求。農(nóng)村電氣化事業(yè)的發(fā)展，對促進農(nóng)業(yè)發(fā)展、高產(chǎn)，改善農(nóng)民勞動和生活條件，加速農(nóng)村商品經(jīng)濟的發(fā)展，有重要作用。但目前農(nóng)網(wǎng)也有結(jié)構(gòu)薄弱、線損過大、可靠性不高、收費不合理等情況，因此，加強城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)和改造也是拉動國民
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經(jīng)濟的一項重要舉措，發(fā)展變電站綜合自動化也是目前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。
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第1章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的內(nèi)容、功能和特點
1.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究內(nèi)容及基本功能
常規(guī)變電站的二次設(shè)備主要有以下幾部分組成：繼電保護、自動裝置、測量儀表、操作控制屏和中央信號屏以及遠動裝置。80年代以來，很多研究者考慮如何打破原來的二次設(shè)備框框，從變電站全局出發(fā)，著手研究全微機化的變電站二次部分的優(yōu)化設(shè)計問題，這就是“變電站綜合自動化系統(tǒng)”的由來。
10多年來，我國開展變電站綜合自動化的研究與開發(fā)工作，主要包括如下兩方面內(nèi)容：（1）對220kV及以下中、低壓變電站，采用自動化系統(tǒng)，利用現(xiàn)代計算機和通信技術(shù)，對變電站的二次設(shè)備進行全面的技術(shù)改造，取消常規(guī)的保護、監(jiān)視、測量、控制屏，實現(xiàn)綜合自動化，以全面提高變電站的技術(shù)水平，以逐步實行無人值班或減人增效。
（2）對220kV以上的變電站，主要采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)以提高運行管理水平，同時采用新的保護技術(shù)和控制方式，促進各專業(yè)在技術(shù)上的協(xié)調(diào)，達到提高自動化水平和運行、管理水平的目的。
實現(xiàn)變電站綜合自動化的目標是提高變電站全面的技術(shù)水平與管理水平，提高安全、可靠、穩(wěn)定運行水平，降低維護運行成本，提高經(jīng)濟效益，提高供電質(zhì)量，促進配電系統(tǒng)自動化。實現(xiàn)變電站綜合自動化是實現(xiàn)以上目標的一項重要技術(shù)舉措。
變電站綜合自動化是多專業(yè)的綜合技術(shù)，國際大電網(wǎng)會議WG34.03工作組在研究變電站的數(shù)據(jù)流時，分析了變電站自動化需要完成的功能大概有63種，歸納起來可分為以下幾個功能組：①控制。監(jiān)視功能；②自動控制功能；③測量表計功能；④繼電保護功能；⑤與繼電保護相關(guān)功能；⑥接口功能；⑦系統(tǒng)功能。結(jié)合我國的情況，具體來說變電站綜合自動化系統(tǒng)主要體現(xiàn)在下述5個子系統(tǒng)功能中：①監(jiān)控子系統(tǒng)；②微機保護子系統(tǒng)；③電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)；④電力系統(tǒng)的低頻減負荷控制；⑤備用電源自投控制。
1.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點
從變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能的介紹中，可以看出變電站綜合自動化系統(tǒng)有以下幾個突出特點：
（1）功能綜合化。變電站綜合自動化系統(tǒng)是個技術(shù)密集、多種專業(yè)技術(shù)相互交叉、相互配
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合的系統(tǒng)，它包括了除一次設(shè)備和交直流源外的全部二次設(shè)備。
（2）分級分布式、微機化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功能模塊由不同配置的單片機或者微型計算機組成，采用分布式結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)、總線將微機保護、數(shù)據(jù)采集、控制等子系統(tǒng)連接起來，構(gòu)成一個分級分布式系統(tǒng)。一個變電站綜合自動化系統(tǒng)可以有十幾個甚至幾十個微處理器同時并行工作，實現(xiàn)各種功能。
（3）測量顯示數(shù)字化。采用微機監(jiān)控系統(tǒng)后，徹底改變了原來的測量手段，常規(guī)指針式儀表全被CRT顯示器上的數(shù)字顯示屏代替，直觀明了。這不僅減輕了值班員的勞動，而且提高了測量精度和管理的科學(xué)性。
（4）操作監(jiān)視屏幕化。變電站實現(xiàn)綜合自動化后，不論是有人值班還是無人值班，操作人員不是在變電站內(nèi)，就是在主控站或者調(diào)度室內(nèi)，面對彩色屏幕顯示器，對變電站的設(shè)備和輸電線路進行全方位的監(jiān)視和操作。
（5）運行管理智能化。變電站綜合自動化的另一個最大特點就是運行管理智能化，智能化不僅僅是能實現(xiàn)許多自動化的功能，更重要的是能實現(xiàn)故障分析和故障恢復(fù)操作智能化?？傊冸娬緦崿F(xiàn)綜合自動化可以全面的提高變電站的技術(shù)水平和運行管理水平，使其能適應(yīng)現(xiàn)代化大電力系統(tǒng)運營的需要。
1.3 變電站綜合自動化的發(fā)展前景
在變電站綜合自動化的探索和實踐中，人們逐漸認識到一些共識性問題尚未解決。以下幾個方向?qū)蔀榘l(fā)展的主要考慮因素：①變電站綜合自動化由功能分散向單位分散發(fā)展；②變電站綜合自動化由集中控制向分布式網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；③從少功能向多功能發(fā)展；④向測量數(shù)據(jù)完全共享發(fā)展；⑤變電站綜合自動化向規(guī)范化方向發(fā)展。
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第2章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
2.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則和要求
為了達到變電站綜合自動化的總目標，自動化系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能全面代替常規(guī)的二次設(shè)備。
（2）變電站微機保護的軟、硬件設(shè)置既要與監(jiān)控系統(tǒng)相互獨立，又要相互協(xié)調(diào)。（3）微機保護裝置應(yīng)具有串行接口或現(xiàn)場總線接口，想計算機監(jiān)控系統(tǒng)或者RTU提供保護動作信息或者保護定值等信息。
（4）變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能與配置，應(yīng)滿足無人值班的總體要求。（5）要有可靠、先進的通信網(wǎng)絡(luò)和合理的通信協(xié)議。
（6）必須保證綜合自動化系統(tǒng)具有高的可靠性和強的抗干擾能了。（7）系統(tǒng)的可延展性和適應(yīng)性要好。（8）系統(tǒng)的標準化程度和開放性能要好。
（9）必須充分利用數(shù)字通信的優(yōu)勢，現(xiàn)實數(shù)據(jù)共享。
（10）變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，必須統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一指揮。以上幾條原則和要求也可作為設(shè)計綜合自動化系統(tǒng)時參考。
2.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 1.集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)字量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足： 前置管理機任務(wù)繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當(dāng)?shù)丶斑h方的所有信息及功能； 軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣；組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。
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圖2.1 集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
分布串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。其結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)分布式處理。其結(jié)構(gòu)的最大特點是采用主、從CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊如智能電子設(shè)備（Intelligent Electronic Device，IED）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。但目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。
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圖2.2 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.分散（層）分布式結(jié)構(gòu)
分散（層）分布式結(jié)構(gòu)采用“面向?qū)ο蟆痹O(shè)計。所謂面向?qū)ο?，就是面向電氣一次回路設(shè)備或電氣間隔設(shè)備，間隔層中數(shù)據(jù)、采集、控制單元(I/O單元)和保護單元就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他一次設(shè)備附近，相互間通過通信網(wǎng)絡(luò)相連，與監(jiān)控主機通信。目前，此種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在自動化系統(tǒng)中較為流行，主要原因是：①現(xiàn)在的IED設(shè)備大多是按面向?qū)ο笤O(shè)計的，如專門的線路保護單元、主變保護單元、小電流接地選線單元等，雖然有將所有保護功能綜合為一體的趨勢，但具體在保護安裝接線中仍是面向?qū)ο蟮?；②利用了現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢，省去了大量二次接線，控制設(shè)備之間僅通過雙絞線或光纖連接，設(shè)計規(guī)范，設(shè)備布置整齊，調(diào)整擴建也很簡單，成本低，運行維護方便；③系統(tǒng)裝置及網(wǎng)絡(luò)魯棒性強，不依賴于通信網(wǎng)和主機，主機或1臺IED設(shè)備損壞并不影響其它設(shè)備的正常工作，運行可靠性有保證。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點是功能分散，管理集中。分散（層）分布有兩層含義：其一，對于中低壓電壓等級，無論是I/O單元還是保護單元皆可安裝在相應(yīng)間隔的開關(guān)盤柜上，形成地理上的分散分布；其二，對于110kV及以上的電壓等級，即使無法把間隔單元裝在相應(yīng)的開關(guān)柜上，也應(yīng)集中組屏，在屏柜上明確區(qū)分相應(yīng)間隔對應(yīng)的單元，在物理結(jié)構(gòu)上相對獨立，以方便各間隔單元相應(yīng)的操作和維護。
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圖2.3 分散（層）分布式結(jié)構(gòu)圖
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第3章 變電站綜合自動化信息的測量和采集
3.1 變電站綜合自動化信息
變電站綜合自動化系統(tǒng)要采集的信息類型多，數(shù)量大，既有變電運行方式的信息，也有電氣設(shè)備運行方面的信息，還包括累積量和控制系統(tǒng)本身運行狀態(tài)信息。這些信息大致可分為兩類：第一類是與電網(wǎng)調(diào)度控制有關(guān)的信息，它包括常規(guī)的遠動信息和上級監(jiān)控或調(diào)度中心對變電站實現(xiàn)綜合自動化提出的附加監(jiān)控信息。這些信息在變電站測量采集后，由綜合自動化系統(tǒng)向上級監(jiān)控或者調(diào)度中心傳送。第二類信息是為實現(xiàn)變電站綜合自動化站內(nèi)監(jiān)控所使用的信息，由監(jiān)控單元或自動裝置測得的這些信息，用于變電站當(dāng)?shù)乇O(jiān)視和控制。
這些信息包括有模擬量，開關(guān)量，脈沖量以及設(shè)備狀態(tài)等。
1.模擬量信息
（1）聯(lián)絡(luò)線的有功功率、無功功率和有功電能。（2）線路和旁路的有功功率、無功功率和電流.（3）不同電壓等級母線各段的線電壓和相電壓。（4）三繞組變壓器三側(cè)或高壓、中壓側(cè)的有功功率、無功功率及電流；兩繞組變壓器兩側(cè)或高壓側(cè)的有功功率、無功功率及電流。（5）直流母線的電壓。（6）所用變低壓側(cè)電壓。（7）母線電流、分段電流、分支斷路器電流。（8）出線的有功功率或電流。（9）并聯(lián)補償裝置電流。（10）變壓器上層油溫等。
2.開關(guān)量信息
（1）變電站事故總信號。（2）線路母線旁路和分段斷路器位置信號（3）變壓器中性點接地隔離開關(guān)位置信號。（4）線路和旁聯(lián)重合閘動作信號。（5）變壓器的斷路器位置信號。（6）線路和旁聯(lián)保護動作信號。（7）樞紐母線保護動作信號。（8）重要隔離開關(guān)位置信號。（9）變壓器內(nèi)部故障綜合信號。（10）斷路器失靈保護動作信號。（11）有關(guān)過壓、過負荷越限信號。（12）有載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號。（13）變壓器保護動作總信號。（14）斷路器事故跳閘總信號。（15）直流系統(tǒng)接地信號。（16）直流方式由遙控轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)乜刂菩盘?。?7）斷路器閉鎖信號等。
3.設(shè)備異常和故障預(yù)告信息
（1）有關(guān)控制回路斷線總信號。（2）有關(guān)操作機構(gòu)故障總信號。（3）變壓器油溫過高、繞
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組溫度過高總信號。（4）輕瓦斯動作信號。（5）變壓器或變壓器調(diào)壓裝置油溫過低總信號。（6）繼電保護系統(tǒng)故障總信號。（7）距離保護閉鎖信號。（8）高頻保護閉鎖信號。（9）消防報警信號。（10）大門打開信號。（11）站內(nèi)UPS交流電源消失信號。（12）通信線路故障信號等。
變電站綜合自動化系統(tǒng)采集的數(shù)字量主要指系統(tǒng)頻率信號和電能脈沖信號，前者主要出現(xiàn)在保護和低周頻負荷裝置中，電能脈沖則用于遠方對系統(tǒng)電能的計量。
3.2 變壓器油溫的測量和采集
為適應(yīng)變電站無人值班管理運行模式要求，需要將變壓器油溫、變電站控制室溫度等信號加以監(jiān)視。因此，必須將這些溫度進行測量并傳送到監(jiān)控中心。
測量溫度常用的一次元件有熱電阻、熱電偶、熱敏電阻等，他們都是將被測溫度轉(zhuǎn)化為以便測量的電氣信號或者器件參數(shù)的大小。熱電偶測溫原理是熱電效應(yīng)，測溫范圍可達-50~1600℃，但通常用來測量300℃以上的高溫。熱電阻利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特征來測量溫度，被廣泛應(yīng)用測量-200~500℃中、低溫區(qū)的溫度、熱敏電阻利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而顯著變化的原理來測量溫度，它的測溫范圍是-50~300℃之間。
作為溫度測量的一次元件，熱電阻僅將溫度高低轉(zhuǎn)化為電阻值的大小，只有測量出電阻值的大小才能推知溫度的高低。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，用熱電阻測量的溫度信號要傳到變電站控制室或遠方控制中心。所以應(yīng)采用溫度變送器，將溫度變化引起的電阻值變化，變化為適用于各級轉(zhuǎn)化的統(tǒng)一電信號。
1.熱電阻測溫電路
最常用的熱電阻測溫電路是電橋電路，如圖3.1所示。R1、R2、R3是固定電阻，R4是不同零電位器，r1、r2、r3是導(dǎo)線電阻。
Rt通過r1、r2、r3與電橋相連接，r1、r2阻值相等，當(dāng)溫度變化時，r1、r2的變化量相同，由于r1、r2分別在不同的橋臂，不會產(chǎn)生測量誤差，r3在電源回路，對測量的影響很小。當(dāng)調(diào)整至滿足電橋平衡時，則能直接由電橋檢流計測的溫度t的變化所導(dǎo)致的Rt的變化。
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圖 3.1 熱電阻測溫常用電路
2.信號傳送
當(dāng)溫度信號要進行傳送時，需要采用與溫度變送器相配合的測量方式，如圖3.2所示。
圖 3.2 變壓器油溫的變送原理
溫度變送器的恒流電源輸出一恒定電流，在熱電阻上形成電壓信號，大小與熱電阻阻值成正比，測得該電壓信號即可獲得溫度值。在溫度變送器內(nèi)，測量這個電壓信號并變送為對應(yīng)的直流電壓輸出。溫度信號的測量遠傳，即將溫度變送器的輸出信號接到系統(tǒng)測控單元部分而實現(xiàn)。
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第4章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信技術(shù)
4.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)
4.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念
在自動化變電站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信主要任務(wù)有兩個：一是完成自動化綜合系統(tǒng)內(nèi)部個子系統(tǒng)或者各種功能模塊間的信息交換和實現(xiàn)信息共享；二是完成變電站與控制中心的的通信任務(wù)。通過信息交換，能夠互相通信，實現(xiàn)信息共享從整體上提高自動化系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)的自動化水平。
4.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的任務(wù)就是把信息以數(shù)據(jù)的形式從一處傳送到另一處或多處。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備和計算機之間需要通信媒介連接起來，這稱為物理信道。連接方式有： ①點對點連接：如圖4.1所示:
圖4.1 點對點連接
終端與計算機間通過直接連接或者通過調(diào)制解調(diào)器用線路連接，可以是撥號線路，也可以是專線。在數(shù)據(jù)通信量比較大時該采用這種方式。
②多點式連接：為了提高物理信道的利用率，終端和計算機間的通信量不大時，可采用多點連接方式，即幾個終端通過一條公用線路與計算機相連，該方式下，計算機作為主站，終端作為從站，有計算機來控制信息的接受和發(fā)送，終端不能隨意發(fā)送信息。如圖4.2所示：
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圖4.2 多點式連接
③集中式連接：當(dāng)終端要求與計算機進行通信時，為了節(jié)約信道，可以先將終端連接到多路復(fù)用器或集中器上，集中器與計算機相連。如圖4.3所示：
圖4.3 集中式連接
4.1.3 傳輸介質(zhì)
①同軸電纜：中央都是一根銅線，外面包有絕緣層。
②雙絞線：由兩條導(dǎo)線按照一定的扭矩相互絞合在一起的、類似于電話線的的傳輸媒體。③光線：由許多細如發(fā)絲的橡膠或者玻璃纖維外加絕緣護套組成，光束在玻璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，適用于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)。
④無線媒體：不使用電子或光學(xué)媒體大多數(shù)情況下是利用地球的大氣作為數(shù)據(jù)的物理性通路。主要有無線電、微波、紅外線三種。
4.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)
按照數(shù)據(jù)傳送的實現(xiàn)手段劃分，交換可分為電路交換、報文交換和分組交換三種基本技術(shù)。
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4.2.1 電路交換
數(shù)據(jù)交換是指在傳送數(shù)據(jù)時，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一個從源節(jié)點到目標節(jié)點的專用通道，像打電話一樣分為三個過程：①電路的建立。數(shù)據(jù)在傳送以前，要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端對端的電路。②數(shù)據(jù)傳輸。電路建立以后數(shù)據(jù)就可以直接傳輸，可以看成有一條專用的電路。③電路拆除。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束以后，由一方發(fā)出拆除請求，然后將連接到對方的節(jié)點逐一拆除。
4.2.2 報文交換
采用電路交換方法時，如果終端間交換的數(shù)據(jù)具有隨機性和突發(fā)性，則浪費信息容道和有效時間，而采用報文交換則不存在這個問題。
1.報文交換原理
報文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要傳送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限而且可以改變。報文交換的本質(zhì)就是儲存轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個站要發(fā)送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)報文上的目的地址信息，把報文發(fā)到下一個節(jié)點，每個節(jié)點在受到整個報文并檢查無誤后，就對這個報文進行暫存，然后利用路由信息找出下一個節(jié)點的地址，再繼續(xù)把整個報文完整的傳送給它。
2.報文交換的特點
相比較電路交換而言，報文交換有以下優(yōu)點： ①電路利用率高。
②在報文交換的網(wǎng)絡(luò)上，通信量大的時候仍然可以接收報文，不過傳送延遲會增加。③報文交換系統(tǒng)可以吧一個報文發(fā)送到多個目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點。④報文交換網(wǎng)絡(luò)可以進行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。
4.2.3 分組交換
分組交換是對報文交換的一種改進，它他將報文分成若干個分組，每個分組的長度有個上限，有限長度的分組使得每個節(jié)點所需的存儲容量降低了，分組可以存儲到內(nèi)存中，提高了交換速度。
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以上三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)，各有特點，其適用范圍也各有不同：電路交換比較適用于一次傳送的信息量大并且通信過程中實時性要求高的業(yè)務(wù)，報文交換在實際網(wǎng)絡(luò)中沒有被采用，分組交換適用于交互式通信，是計算機網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。
4.3 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識 4.3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義
計算機網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)，利用通信設(shè)備和線路互聯(lián)起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息交換的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)有以下三個部分組成：具有獨立功能的多臺計算機；通信設(shè)備和線路；功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件。其中網(wǎng)絡(luò)軟件是計算機網(wǎng)絡(luò)組成的重要部分，主要包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，具備了這些軟件，節(jié)點之間、計算機之間才能通信，也才能實現(xiàn)資源共享。
4.3.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)拓撲是指網(wǎng)絡(luò)的幾何形狀，或者是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)主要有點對點、星形、總線、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。
（1）點對點結(jié)構(gòu)：兩臺計算機通過專用傳輸線路直接連接，可以采用任何介質(zhì)傳輸。（2）星形結(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)特點是集中式控制。網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點都是以中央節(jié)點為交換中心。（3）總線結(jié)構(gòu)：總線結(jié)構(gòu)中所有節(jié)點都經(jīng)接口連到同一條總線上，不設(shè)中央控制裝置，是一種分散式結(jié)構(gòu)。
（4）環(huán)形結(jié)構(gòu)：環(huán)形結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點通過有源接口連接在一條閉合的環(huán)形通信線路中，是點-點式結(jié)構(gòu)。
（5）樹形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及混合型結(jié)構(gòu)：樹形結(jié)構(gòu)是總線型的延伸，它是一個分層分支的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)易于擴充，隔離故障較容易，但缺點是線路利用率不如總線型結(jié)構(gòu)高，節(jié)點對根的依賴性大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。
4.3.3 網(wǎng)絡(luò)的分類
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分布范圍，可以將網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。
（1）局域網(wǎng)：局域網(wǎng)的范圍較小，比如在一個建筑物或者幾個相鄰的建筑物內(nèi)，范圍一般
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在幾米到幾千米。局域網(wǎng)往往使用專門鋪設(shè)的通信介質(zhì)，配置簡便，速度高，誤碼率低。（2）城域網(wǎng)：其分布范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，一般在十公里到幾十公里范圍。（3）廣域網(wǎng)：廣域網(wǎng)也成為遠程網(wǎng)，其范圍通常在幾十公里到幾千公里。廣域網(wǎng)發(fā)展較早，一般采用租用專線將分布在不同區(qū)域的各個局域網(wǎng)連接，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
4.4 計算機局域網(wǎng)絡(luò)
局域網(wǎng)LAN是計算機技術(shù)急劇發(fā)展的新領(lǐng)域，他是把多臺小型、微型計算機以及外圍設(shè)備用通信線路互聯(lián)起來，并按照網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實現(xiàn)通信的系統(tǒng)。計算機局域網(wǎng)的組成：
1.局域網(wǎng)的技術(shù)特點
隨著網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議標準研究的發(fā)展，局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的范圍越來越廣泛，主要有以下特點：①安全性方面，局域網(wǎng)技術(shù)無論在理論上還是在軟件和硬件上，都已經(jīng)十分成熟可靠。
②技術(shù)方面，局域網(wǎng)具有較高的傳輸速度、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。③由于局域網(wǎng)的標準化設(shè)計，系統(tǒng)配置組合相對靈活，允許人們方便的改變或者修改系統(tǒng)，而且系統(tǒng)設(shè)備具有十分豐富的軟件支持。④開放性方面，局域網(wǎng)一般采用公用通信介質(zhì)，都是按照國際規(guī)標準劃組織的開放系統(tǒng)互聯(lián)模型來設(shè)計，可以方便的將不同廠家的設(shè)備便連接起來，具有較好的兼容性。
2.局域網(wǎng)的傳輸方式
局域網(wǎng)中使用的傳輸方式有基帶和寬帶兩種。基帶常用于數(shù)字信號傳輸，常用的傳輸媒體有雙絞線和同軸電纜。寬帶常用于無線電頻率范圍內(nèi)的模擬信號的傳輸，常用同軸電纜。
4.5 現(xiàn)場總線技術(shù) 4.5.1 現(xiàn)場總線概述
在計算機數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域內(nèi)，長期以來使用RS-232和CC1TTV.24通信標準，它們是低
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數(shù)據(jù)速率和點對點的數(shù)據(jù)傳輸標準，不能支持設(shè)備之間更高層的功能操作。隨著經(jīng)濟與技術(shù)的發(fā)展，用戶需要對生產(chǎn)系統(tǒng)實施更好的控制，就必須對生產(chǎn)過程中的信息更多、更好、更實時的進行采集。現(xiàn)場總線技術(shù)就是在這樣的背景下產(chǎn)生的?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)具有以下特點：
①開放性與可互操作性。開放性意味著將打破大型廠家的壟斷，給中小企業(yè)帶來了公平競爭的機會。可互操作性實現(xiàn)控制產(chǎn)品的“即插即用”功能。②徹底的分散性。徹底的分散性意味著系統(tǒng)具有較高的可靠性和靈活性，系統(tǒng)很容易進行重組和擴建，且易于維護。③成本低。衡量一套控制系統(tǒng)的總體成本，不僅要考慮其造價，而且應(yīng)該考慮系統(tǒng)從安裝調(diào)試到運行維護整個生命周期內(nèi)的總投入。
現(xiàn)場總線是安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。
現(xiàn)場總線可采用多種途徑傳輸數(shù)字信號，如普通電纜、雙絞線、光導(dǎo)纖維、紅外線、電力傳輸線等。現(xiàn)場總線既是通信網(wǎng)絡(luò)也是自控系統(tǒng)，現(xiàn)場總線所傳送的是連通、關(guān)斷電源，開關(guān)閥門的指令與數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到處于運行操作過程之中的設(shè)備、人身和安全，因此要求信號在粉塵、噪聲、電磁干擾等較為惡劣的環(huán)境下能夠準確、及時到位?，F(xiàn)場總線通過網(wǎng)絡(luò)信號的傳送聯(lián)絡(luò)，可由單個節(jié)點、也可由多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共同完成所要求的自動化功能，是一種由網(wǎng)絡(luò)集成的自動化系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線技術(shù)的分類按照傳送的數(shù)據(jù)寬度分為：①數(shù)據(jù)寬度為位的稱為傳感器總線。②數(shù)據(jù)寬度為字節(jié)的稱為設(shè)備總線。③數(shù)據(jù)寬度為塊的稱為現(xiàn)場總線。
按照應(yīng)用的領(lǐng)域劃分為：①數(shù)字控制用現(xiàn)場總線。②機器人用現(xiàn)場總線。③物料經(jīng)營控制用現(xiàn)場總線。④批量過程控制用現(xiàn)場總線。
4.5.2 現(xiàn)場總線通信協(xié)議模型
（1）現(xiàn)場總線模型。2000年國際電工委員會宣布的IEC61158現(xiàn)場總線標準中包括的八種現(xiàn)場總線，采用了完全不同的通信協(xié)議，為了滿足實時性和低造價性的要求，針對現(xiàn)場總線承擔(dān)的任務(wù)，現(xiàn)場總線通信模型一般都在OSI參考模型的基礎(chǔ)上進行了不同程度的簡化。IEC
TC65和ISA SP50都是負責(zé)制定現(xiàn)場總線的國際標準。參考模型如圖4.4所示：（2）現(xiàn)場總線應(yīng)用層為用戶提供保存現(xiàn)場總線通信環(huán)境的手段，定義允許進程間相互通信的協(xié)議。
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（3）現(xiàn)場總線應(yīng)用層通用模型可用圖4.5示意表示?，F(xiàn)場總線通信裝置由數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）數(shù)據(jù)端連接設(shè)備（DCE）組成。現(xiàn)場總線的物理層包含了媒體相關(guān)子層與媒體無關(guān)子層兩部分。從圖中看出DTE包含了物理層的一部分，而DCE還包含了物理層的另一部分，既媒體相關(guān)子層。物理層不包含傳輸介質(zhì)本身，但關(guān)系到不同傳輸介質(zhì)的支持。
圖4.4 IEC/ISA
圖4.5 物理層應(yīng)用模型
（4）現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層（DLL）。現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層位于物理層和應(yīng)用層之間，DLL一般可分為邏輯鏈路控制子層（LLC）和介質(zhì)訪問控制子層（MAC）兩部分。LLC從其上層取得數(shù)據(jù)后，構(gòu)造成幀，完成通信鏈路的建立、拆除及差錯、流量控制等。而MAC完成網(wǎng)絡(luò)存取控制。現(xiàn)場總線的總線拓撲是所有節(jié)點共享一條傳輸線路，環(huán)形拓撲也是多個節(jié)點共享環(huán)路，這就存在同一時間幾個設(shè)備同時爭用傳輸線路的問題。為了避免發(fā)生通信的碰撞的沖突，DLL采用了介質(zhì)存取控制方式來管理通信，這是MAC子層的功能。現(xiàn)場總線中采用的介質(zhì)存取控制方式主要有CSMA/CD方式和令牌方式兩類。
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第5章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的運行、維護及調(diào)試 5.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的人機聯(lián)系與操作
變電站綜合自動化系統(tǒng)具有良好的人機界面，運行人員可通過屏幕了解各種運行情況，并進行必要的控制操作，人機聯(lián)系的主要內(nèi)容包括如下：
（1）顯示畫面與數(shù)據(jù)。（2）人工控制操作。（3）輸入數(shù)據(jù)。（4）診斷與維護。
當(dāng)有人值班時，人機聯(lián)系功能在當(dāng)?shù)乜刂葡到y(tǒng)的后臺機上進行，運行人員利用CRT屏幕和鼠標或鍵盤進行操作；當(dāng)無人值班時，在監(jiān)控中心的主機或工作站上進行。
與變電站綜合自動化系統(tǒng)相應(yīng)，人機界面也分為兩個部分：一部分為現(xiàn)場測控或保護裝置屏的人機界面；另一部分為后臺機的人機界面。
5.1.1 測控和保護裝置的人機界面 1.鍵盤
鍵盤用于傳遞用戶命令至測控和保護裝置的任務(wù)。按人機交互系統(tǒng)對其不同的相應(yīng)過程可將鍵盤分為數(shù)字輸入、移動選擇、確認、取消、命令鍵等五類。
2.液晶屏幕
液晶屏幕在測控和保護裝置人機交互系統(tǒng)中擔(dān)任著傳遞測控和保護裝置信息至用戶的任務(wù)。液晶屏幕信息的顯示采用了分層菜單結(jié)構(gòu)，菜單結(jié)構(gòu)建立在“頁面”的基礎(chǔ)上，液晶上顯示的平面由靜態(tài)文本和動態(tài)數(shù)據(jù)兩部分組成。靜態(tài)文本包括說明性的文字及提示信息等，由漢字和字符組成，在人機交互軟件中用字符串來表示；動態(tài)數(shù)據(jù)指事實刷新的數(shù)值或可由用戶修改的信息，在人機交互軟件中用數(shù)值變量來表示。
3.人機界面操作
測控和保護裝置的人機界面包括LED指示燈、LCD指示屏、鍵盤和打印機。
①人機界面及其操作
鍵盤與液晶屏相配合可進行選擇命令菜單和修改保護定值等操作。微機保護的鍵盤多數(shù)已被簡化為7-9個鍵：+、-、→、←、↑、↓、RST(復(fù)位)、SET（確認）、Q（取消）。
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②保護菜單的使用
利用菜單可以查詢保護定值、開關(guān)量的動作情況、各CPU的交流采樣值、相角、相序、時鐘、CRC循環(huán)冗余碼自檢。修改定值時，首先使人機接口插件進入修改狀態(tài)，即將允許修改開關(guān)打在修改位置，并進入調(diào)試階段，再將各保護CPU插件的運行/調(diào)試小開關(guān)打到調(diào)試位，然后在菜單中選擇要修改的CPU進入子菜單，顯示保護CPU的整定值。定值的拷貝，在多定值區(qū)修改時，先從原始定值區(qū)進入調(diào)試狀態(tài)，再將定值小撥輪撥到所需定值區(qū)，并進行定值修改、固化。這樣，要修改的全部內(nèi)容只需進行某些內(nèi)容的修改即可，可節(jié)省修改定值的時間。
5.1.2 后臺機的人機界面 1.后臺機人機界面布局
監(jiān)控后臺機是運行及其他相關(guān)部門人員對變電站設(shè)備進行監(jiān)控、操作的主要工具。而其人機對話界面則是運行人員和監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)互動的最基本的和最重要的手段。①主界面和分界面的布局問題
根據(jù)各監(jiān)控界面的功能不同，可采用分層布局將主接線圖、各電壓等級線路圖、光字牌圖、監(jiān)控系統(tǒng)工況、變電站日常報表、監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索等做成按鈕并列布置在主界面上，各按鈕對應(yīng)相應(yīng)主界面。②光字牌布局及設(shè)計問題
在光字牌布局上，可以按不同電壓等級、公共部分進行分類。在光字牌內(nèi)容上，對于二次設(shè)備應(yīng)該有反應(yīng)保護工作狀態(tài)、保護動作狀態(tài)、保護電源狀態(tài)等的光字牌；一次設(shè)備應(yīng)該有反應(yīng)設(shè)備工作狀態(tài)的光字牌。③操作界面的設(shè)計問題
界面設(shè)計操作應(yīng)注意幾點。操作界面中有關(guān)設(shè)備機器運行狀態(tài)應(yīng)清晰可靠，并顯示相關(guān)運行編碼，大小適于操作。各操作界面應(yīng)設(shè)計統(tǒng)一的線條，斷路器、隔離開關(guān)的比例應(yīng)合適。操作菜單應(yīng)可靠定位，菜單內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)場運行實際情況，并且簡潔明了。操作菜單各項內(nèi)容排列不宜過分緊密。在操作界面中應(yīng)可以進行實時操作界面和模擬操作界面的快速切換。
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2.后臺機操作界面
操作界面包括SCADA操作界面和事故追憶操作界面。
SCADA操作界面圖形中的斷路器、隔離開關(guān)界面及操作如下： ①遙控分/合。對于可以遙控的斷路器或隔離開關(guān)可進行遙控操作。②接地選線試跳。相冊控裝置發(fā)送接地選線試跳信號。
③遙信封鎖/封鎖解除。一旦斷路器或隔離開關(guān)對應(yīng)的位置遙信被封鎖，該斷路器或隔離開關(guān)將根據(jù)定義時指定的顏色名改變?yōu)橄鄳?yīng)的封鎖顏色。顏色類型表中的顏色設(shè)置可通過數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序進行修改。解除斷路器或隔離開關(guān)對應(yīng)的位置遙信封鎖狀態(tài)，該遙信量開始接受正常數(shù)據(jù)刷新，設(shè)備顏色改為正常的顏色。
SCADA操作界面中動態(tài)數(shù)據(jù)界面及操作如下：
①人工設(shè)置。彈出“人工設(shè)置”對話框，輸入封鎖值并確認，則動態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)值改變，并且顏色也變?yōu)轭伾愋捅碇性O(shè)定的遙測人工設(shè)置的顏色。
②解除封鎖。解除該動態(tài)數(shù)據(jù)封鎖狀態(tài)，該動態(tài)數(shù)據(jù)開始接受正常數(shù)據(jù)刷新，并且顏色改變?yōu)檎５念伾?/p>
③今日曲線。自動調(diào)出曲線工具并顯示出該動態(tài)數(shù)據(jù)的今日曲線。只有在該動態(tài)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)測點被加入到定值采樣表中時才會使今日曲線可用。SCADA操作界面中變壓器界面及其操作如下： ①遙調(diào)升。使變壓器檔位上升一檔。②遙調(diào)降。使變壓器檔位下降一檔。
③急停。當(dāng)變壓器發(fā)生滑檔時，使變壓器停止調(diào)檔動作。
④設(shè)置標志牌。可以選擇掛上或拆除“接地”、“檢修”、“危險”、“故障”等四種標志牌。掛上標志牌則在相應(yīng)標志牌位置顯示一個“√”，否則為拆除標牌。
SCADA操作界面圖形中其他區(qū)域界面及操作如下：
①圖形選擇。與主菜單的文件打開菜單相似，只是“圖形選擇”是在同一窗口中用新畫面替換當(dāng)前打開頁面，而“文件打開”則新開一個畫面窗口。
②導(dǎo)航圖。彈出“導(dǎo)航圖”窗口。如果畫面非常大而不能完全顯示，通過導(dǎo)航圖可以方便的實現(xiàn)畫面漫游。
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③放大/縮小。沒單擊一次，畫面的放大或縮小倍數(shù)便增加或減少0.1。
④無級縮放。畫面進入無級縮放狀態(tài)，鼠標光標變?yōu)橐粋€帶加減號的放大鏡，按鼠標左鍵，向上移動為縮小圖形，向下移動為放大圖形。按下鼠標右鍵則為退出無級縮放狀態(tài)。事故追憶操作界面如下：彈出“選擇事故”對話框。雙擊其中一個事故，畫面將會放映出該事故發(fā)生時的歷史斷面，同時顯示工具條，點擊工具欄的“上一步”或“下一步”按鈕，則畫面按歷史時間分別向前或向后一定的時間間隔顯示。
5.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)運行與維護 5.2.1 日常運行維護 1.建立完善的運行巡檢制度
建立嚴格的運行管理體制，責(zé)任到人，并配備專職技術(shù)員，對設(shè)備進行定期巡檢，內(nèi)容如下：
①巡檢運行中的設(shè)備和各種信號燈的工況。
②檢查運行設(shè)備自檢信息和報告信息，如有不正常應(yīng)及時報告主管人員進行處理。③監(jiān)察正常運行顯示，始終；檢查零漂，檢驗各電壓、電流通道刻度和測量誤差；檢查定值區(qū)、固化定制是否與定值通知單一致；檢查遙信動作情況，與調(diào)度核對數(shù)據(jù)量和狀態(tài)量；對設(shè)備進行采樣值檢查。④檢查監(jiān)控機和五防機。
⑤檢查通信系統(tǒng)工作是否正常，如微機保護CPU與管理單元通信是否正常；前置機與后臺機通信是否正常；檢查遙測、要信、遙控、遙調(diào)是否正常等。⑥檢查各設(shè)備電源指示燈及其工作電源是否正常。⑦檢查設(shè)備的連接片切除手柄是否在正確位置。
⑧對不間斷電源進行自動切換檢查，對UPS電源放電時間進行合格測試。
2.缺陷管理
建立缺陷管理制度和缺陷處理記錄，值班人員通過每日巡視設(shè)備及時發(fā)現(xiàn)問題，通知相關(guān)人員及時處理。平時進行運行分析、事故預(yù)想與反事故演習(xí)，使事故和缺陷處理準確
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迅速。3.其他
針對不同的現(xiàn)場情況，對設(shè)備采取防塵、驅(qū)潮、防寒、防雷等措施。
5.2.2 遠程維護
由于變電站中央信號系統(tǒng)功能由當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)來取代，因此對于當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)軟件及參數(shù)的日常維護與管理，是其能夠安全穩(wěn)定運行的重要保證。
由于變電運行人員的計算機熟悉程度和操作技能的差異，對當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)軟件使用過程中的一些問題無從下手，客觀上需要專業(yè)人員通過與安防監(jiān)控軟件實施院方診斷和在線技術(shù)支持，以便迅速處理問題。因此，對自動化綜合系統(tǒng)實時在線遠程維護勢在必行。
在被控站后臺監(jiān)控軟件運行異常情況下，對被控站后臺監(jiān)控軟件異常運行狀況進行準確定位。對被控站后臺監(jiān)控軟件發(fā)生程序“走死”情況時，進行遠方軟、硬件重新啟動。被控站后臺監(jiān)控軟件運行出錯時，通過主站數(shù)據(jù)驗證機及時接收遠程維護主機傳來的被控站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)資料并進行仿真運行，驗證結(jié)果正確后將其下載至被控站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)運行。被控站后臺監(jiān)控軟件崩潰時，將主站端數(shù)據(jù)備份機相應(yīng)遠程備份程序恢復(fù)至被控站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)，保證綜合自動化變電站當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)可靠運行。
5.2.3 技術(shù)管理
綜合自動化系統(tǒng)投運時，應(yīng)具備完整的技術(shù)文件，運行資料由專人管理，并保證齊全準確，對系統(tǒng)運行情況進行綜合分析和評價，對不正確的動作應(yīng)分析原因，提出改進對錯，并及時報主管部門；微機繼電保護裝置型號不宜過多，對其檢驗應(yīng)規(guī)范、標準，裝置要有備品備件，要有專責(zé)維護人員，建立完善的崗位責(zé)任制。
5.2.4 綜合自動化系統(tǒng)的注意事項
(1)使用每一樣新設(shè)備前要求詳細的閱讀其說明書，清楚的了解工作原理及工作性能，確認無問題后再投入使用。
（2）變電站整個接地系統(tǒng)應(yīng)可靠遵循電力系統(tǒng)運行要求。
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（3）對腐蝕性氣體濃度較大的環(huán)境中，應(yīng)將二次設(shè)備與腐蝕性氣體可靠地進行隔離。（4）在溫差較大及濕度較大的環(huán)境中應(yīng)做好溫度和濕度控制，以適應(yīng)設(shè)備的正常運行。（5）設(shè)備精度適中的多功能測試儀表，以便在調(diào)試和維護過程中方便的測試二次設(shè)備的輸入電壓、電流、功率、相角、TA的極性和相序、TV的極性和相序等。
（6）在變電站輔助設(shè)備的訂購中，若采用通信方式與主控設(shè)備連接，則需考慮通信違約問題。對于電能表要求采用全國電能表統(tǒng)一標準規(guī)約。
（7）若無特殊說明所有的通信系統(tǒng)間的連線及弱信號遠傳均要求采用雙芯或多芯屏蔽電纜，以免影響測量的精度，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正常傳輸以及控制命令的正常下發(fā)。（8）替換硬件法檢查運行硬件故障時，要求： ①必須對相應(yīng)線路采取有效的安全措施。②必須嚴格按照規(guī)定步驟操作。
（9）帶插件的芯片要可靠安裝，防止接觸不良引起插件工作不正常。（10）斷開直流電源后才允許插、拔插件。（11）芯片的插、拔應(yīng)注意方向。
（12）如元件損壞等原因需使用烙鐵時，應(yīng)使用內(nèi)熱式帶接地線的烙鐵。（13）打印機在通電情況下，不能強行轉(zhuǎn)動走紙旋鈕。
5.2.5 維護要領(lǐng) 1.正常分析判斷異常問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)是一項涉及多種專業(yè)技術(shù)的復(fù)雜性系統(tǒng)工程，而且是高技術(shù)設(shè)備的組合。一旦自動化系統(tǒng)發(fā)生了問題，就必須做到：①思路清晰。什么信息反映什么問題，一定要熟悉。②找到關(guān)鍵點縮小故障范圍。③針對以上判斷的故障范圍進一步查找故障點。分析判斷自動化系統(tǒng)的幾種分析方法如下：①系統(tǒng)分析法。也就是一種邏輯推斷法。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生的故障現(xiàn)象可判斷哪些設(shè)備發(fā)生什么樣的故障。②排除法。從各個部分之間的聯(lián)系點分析，縮小故障范圍，快速準確的判斷究竟是自動化設(shè)備還是相關(guān)的其他設(shè)備故障。排除法不能絕對化，因為事情也可能存在“此”與“彼”同時發(fā)生，需要更多積累經(jīng)驗。③電源檢查法。運行一段時間后系統(tǒng)進入穩(wěn)定期，設(shè)備本身發(fā)生故障的情況會比較少，但往往又產(chǎn)生了故障設(shè)備故障，遇到這種情況，首先檢查電源電壓是否正常，如有接觸不
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良等會造成工作電源不正常。④信號追蹤法。自動化系統(tǒng)是靠數(shù)據(jù)通信來完成其功能的，而數(shù)據(jù)通信可以借助設(shè)備檢測出來，因此可以借助這些工具追蹤信號或測量各節(jié)點與正常是否一致，判斷出故障點。⑤換件法。遇到故障并已經(jīng)找到故障設(shè)備時，而這些設(shè)備一般很復(fù)雜，如有備用可以先直接換用，先恢復(fù)系統(tǒng)正常運行，然后再設(shè)法恢復(fù)故障設(shè)備。
2.做好運行維護基礎(chǔ)工作
基礎(chǔ)工作是搞好維護與檢修的前提，它的主要內(nèi)容包括規(guī)章制度，信息管理及標準化、額定、計量、統(tǒng)計工作等。
3.做好技術(shù)培訓(xùn)工作
對于一般檢修人員來說，必須具備最基本的“三熟”與“三能”?！叭臁奔仁煜ぴO(shè)備的系統(tǒng)和基本原理：熟悉檢修的工藝、質(zhì)量和運行知識；熟悉本崗位的規(guī)章制度；“三能”既能熟練地進行本工種的修理工作和排除故障；能看懂圖紙和繪制簡單的加工圖；能掌握一般的鉗工手藝和常用材料性能。猶豫自動化系統(tǒng)涉及范圍廣闊，需要對運行及技術(shù)人員進行知識更新和培訓(xùn)的教育，逐步提高運行維護人員的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。
5.3 變電站綜合自動化系統(tǒng)的調(diào)試 1.調(diào)試目的、內(nèi)容
綜合自動化裝置調(diào)試的目的是檢驗其功能、特性等是否達到設(shè)計的有關(guān)規(guī)定的要求。檢驗綜合自動化裝置之間的連接以及裝置和變電二次設(shè)備及回路間的連接是否正確，是否達到了設(shè)計及有關(guān)規(guī)定的要求；通過現(xiàn)場的模擬工作檢驗整套裝置的動作是否正確無誤。
綜合自動化裝置的檢測、調(diào)試主要有兩個方面的工作：一個是遠動方面的三遙項目為主的基本功能及相關(guān)檢驗和調(diào)試，另一個是以繼電保護及自動裝置為主的檢驗調(diào)試。
綜合自動化裝置調(diào)試的內(nèi)容一般有下面六個內(nèi)容：①關(guān)于模擬量的標準性能的檢驗。②RTU裝置或微機監(jiān)控裝置的功能與特性的檢驗。③綜合自動化裝置與現(xiàn)場一、二次設(shè)備連接后進行的變電站自動化系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。④保護裝置的功能與特性的檢驗。⑤站內(nèi)保護、測控、RTU、小電流、消弧線圈、直流屏、電能表等裝置的違約通信。⑥后臺監(jiān)控系統(tǒng)的檢驗與調(diào)試。
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2.調(diào)試前準備工作
由于裝置的集成方式不太相同，一般以廠商為主、安裝單位配合進行裝置的現(xiàn)場安裝調(diào)試，在系統(tǒng)功能檢測之前，通常應(yīng)完成如下工作：①隔離層測控單元的檢查測試。②當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的硬、軟件配置與參數(shù)組態(tài)。③站內(nèi)繼電保護和自動裝置的檢查測試。④站內(nèi)其他智能裝置的通信檢查測試。
3.綜合自動化裝置的功能調(diào)試
綜合自動化裝置的功能調(diào)試主要有以下幾項測試：①遙信量（開入量）輸入測試。②遙控測試。③脈沖量輸入測試。④遙測模擬量試驗。⑤事件順序記錄分辨率的測試。⑥鍵盤遙控操作。⑦系統(tǒng)安全措施檢查。⑧自檢與自診斷功能檢查。⑨系統(tǒng)遠傳通信功能。
4.綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試
工程調(diào)試就是要結(jié)合設(shè)計要求和系統(tǒng)功能進行全面細致的試驗，以滿足變電站的試運行條件，試運行時檢查保護裝置、后臺、遠動信息是否正確。綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試主要有以下幾點：①開關(guān)控制回路的調(diào)試。②斷路器本身信號和操動機構(gòu)信號在后臺機上的反應(yīng)。③開關(guān)量狀態(tài)在后臺機上的反應(yīng)。④主變壓器本體信號的檢查。⑤二次交流部分的檢查。⑥直流系統(tǒng)保護功能的調(diào)試。⑦監(jiān)控部分功能的調(diào)試。⑧差動保護極性校驗。⑨方向保護的方向校驗。⑩后臺機顯示檢查。
第6章 提高綜合自動化系統(tǒng)可靠性的措施 6.1 綜合自動化可靠性概述
變電站綜合自動化系統(tǒng)是高技術(shù)在變電站的應(yīng)用，目前工作在變電站第一線的技術(shù)人員與運行人員，對綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還不是很了解。另一方面，變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個子系統(tǒng)都為低電平的弱電系統(tǒng)，但它們的工作環(huán)境是在電磁干擾極其嚴重的弱電場所，在那么強的電磁干擾下很容易無法正常工作，甚至損壞元器件。因此綜合自動化系統(tǒng)的可靠性是個很重要的問題，也是變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本要求之一。
所謂可靠性，是指綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)的部件、元器件在規(guī)定條件下、規(guī)定
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時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。如微機保護子系統(tǒng)的可靠性主要指不誤動、不拒動；遠動子系統(tǒng)的可靠性通常用平均無故障間隔時間來表示。
變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個子系統(tǒng)都為低電平的弱電系統(tǒng)，工作環(huán)境惡劣，電磁干擾嚴重。這些干擾頻率高幅度大，通過電磁耦合很容易順利的進入微機弱電系統(tǒng)的內(nèi)部。另外，這些干擾信號的持續(xù)時間較短。由于微機裝置在其內(nèi)部的時鐘控制下高速運作，不能用簡單的延時電路來躲過干擾信號，當(dāng)干擾信號進入微機裝置內(nèi)部后，不僅對模擬電壓和電流采樣數(shù)據(jù)的準確性有影響，而且還將毀壞裝置中的一些元器件。鑒于綜合自動化系統(tǒng)在運行中因出現(xiàn)干擾信號所帶來的問題，目前在提高可靠性的措施方面，提出三種對策：減少故障和錯誤出現(xiàn)幾率、利用微型機系統(tǒng)的自動檢測技術(shù)和采用容錯設(shè)計方式。
選用高質(zhì)量的元器件、合理的制造工藝和采用屏蔽和隔離技術(shù)，可以從裝置的設(shè)計和元器件的選擇上，減少裝置故障和錯誤出現(xiàn)的概率；自動檢測技術(shù)是利用微型計算機在工作程序執(zhí)行結(jié)束后的閑余時間，實時監(jiān)測微型計算機中有關(guān)硬件設(shè)備的運行工況，當(dāng)有關(guān)硬件設(shè)備出現(xiàn)故障時，會自動閉鎖裝置，防止裝置誤動作，并報警通知運行值班人員及早檢修、盡快恢復(fù)裝置的在線運行；容錯設(shè)計則是利用冗余的設(shè)備在線運行，保證裝置不間斷的在線運行。
6.2 干擾來源和干擾的影響
變電站內(nèi)高壓電器設(shè)備的操作，低壓交流、直流回路內(nèi)電氣設(shè)備的操作，雷電引起的浪涌電壓，電氣設(shè)備周圍的靜電場，電磁波輻射和輸電線路故障所產(chǎn)生的瞬間過程等，都會產(chǎn)生電磁干擾。這些干擾進入變電站內(nèi)的綜合自動化系統(tǒng)或其他電子設(shè)備，就可能引起自動化系統(tǒng)工作不正常，甚至損壞某些部件或元器件。
經(jīng)分析電磁干擾形成的途徑為：干擾源-耦合通道-敏感回路，所以干擾源、耦合通道和敏感回路稱為電磁干擾的三個要素。
所謂干擾源，就是指微機裝置的工作信號中，除去有用信號之外、可能影響裝置正常工作的的一些電磁信號。干擾信號來源于干擾源，通過電磁耦合通道作用于微型機內(nèi)部某些敏感的回路。所以，提高微型機裝置抗干擾能力應(yīng)該從阻塞耦合通道、提高敏感回路的抗干擾能力及合理設(shè)計泄放回路等幾個方面來著手解決。
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6.2.1 干擾源
干擾信號來自于干擾源。與電力系統(tǒng)相關(guān)的電磁干擾源有外部干擾和內(nèi)部干擾兩方面。外部干擾源是指與變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)無關(guān)，而是由使用條件和外部環(huán)境因素決定的干擾源。外部干擾源主要有交、直流回路開關(guān)操作、擾動性負荷短路故障、大氣過電壓、靜電、無線電干擾和核電磁脈沖等，主要表現(xiàn)如下三類：①變電站設(shè)備的交流電源與直流電源受低頻振動擾動。②傳導(dǎo)瞬變和高頻干擾。③場的干擾。內(nèi)部干擾由自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、元件布置和生產(chǎn)工藝所決定。主要有雜散電感、電容引起的不同信號感應(yīng)；多點接地造成的電位差干擾；長線傳輸造成的波德反射；寄生振蕩和尖峰信號引起的干擾等。不論是內(nèi)部還是外部干擾，都具有相同的物理特性，所以消除和抑制的措施基本相同。
6.2.2 干擾信號的模式
干擾信號按其出現(xiàn)的方式，可分為兩種模式---差模干擾和共模干擾。差模干擾對微機裝置的正常運行影響不大，而共模干擾則危害較大。
1.差模干擾
以串聯(lián)的形式出現(xiàn)在信號源回路之中的干擾信號稱為差模干擾。差模干擾的產(chǎn)生來自于長線傳輸導(dǎo)線之間的互感和分布電容間的相互耦合以及高頻電路中的高頻信號在低頻電路中通過互感產(chǎn)生的干擾等。
2.共模干擾
引起回路的對地電位發(fā)生變化的干擾稱為共模干擾。而且共模干擾信號可能是交流信號，也可能是直流信號。它是使微型機裝置無法正常工作的重要因素。
6.2.3 干擾的耦合方式 1.靜電耦合方式
在兩條輸電導(dǎo)線中會存在電容耦合關(guān)系，兩條導(dǎo)線會因為耦合電容的存在相互給對方產(chǎn)生干擾信號，而且耦合電容數(shù)值越大或?qū)Ь€工作電源的頻率越高，會給對方產(chǎn)生的干擾就越嚴重。所以減少每條導(dǎo)線的對地電容，在一定程度上對來自相鄰電路的干擾有一定的
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抑制作用。
2.互感耦合方式
導(dǎo)線受相鄰線路的互感耦合產(chǎn)生的電磁干擾信號取決于兩個因素：①互感數(shù)值的大小的影響，互感越大，干擾越強；②相鄰線路工作電源的頻率的影響，某線路工作電源的頻率越高，則對相鄰線路的干擾就越嚴重。所以，減小導(dǎo)線間互感是消除互感耦合的主要途徑。
3.公共阻抗耦合
當(dāng)兩個電路的電流經(jīng)過一個公共阻抗時，將在每一個電路中出現(xiàn)公共阻抗耦合干擾。常見有公共電源阻抗耦合和公共地線阻抗耦合。公共電源阻抗耦合，將改變每個線路的電路參數(shù)，影響電路的正常工作；公共接地耦合是指兩個電路經(jīng)過導(dǎo)線連接只用一個接地點，在接地阻抗上產(chǎn)生了干擾信號，改變了裝置的對地電壓。
6.2.4 干擾對變電站綜合自動化系統(tǒng)的影響 1.電源回路干擾的后果
工作在變電站的綜合自動化系統(tǒng)，其計算機的電源往往分為如下兩類供電：①交流電源供電。監(jiān)控主機系統(tǒng)和通信管理機，往往采用交流220V電源，取自站用變壓器。電網(wǎng)的沖擊和電壓、頻率的波動都將直接影響到計算機。②直流電源供電。微機保護各子系統(tǒng)，往往采用直流220V電源，取自變電站的直流屏，其受電網(wǎng)波動的影響比交流電源要小得多。
不論采用交流電源供電還是直流電源供電，電源與干擾源之間的直接耦合通道都相對較多，而且電源線直接連至各部分，包括最關(guān)鍵的CPU。計算機電源受干擾，往往會造成計算機工作不穩(wěn)定，甚至死機。
2.模擬量輸入通道受干擾的后果
電磁干擾的后果可能是從TA或TV的二次引線引入浪涌電壓，造成采樣數(shù)據(jù)錯誤。
3.開關(guān)量輸入、輸出通道受干擾的后果
處在強電磁場中的開關(guān)設(shè)備，其輔助觸點通過長線引致開關(guān)量輸入回路，必然帶來干
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擾信號，干擾的結(jié)果，常見的有斷路器或者隔離開關(guān)的輔助觸點抖動，甚至造成分、合位置判斷錯誤。開關(guān)量的輸出通道由計算機的輸出至斷路器的跳、合閘出口回路，除了易受外界引入的浪涌電壓干擾外，自動裝置內(nèi)部，微機上電過程也容易產(chǎn)生干擾信號，導(dǎo)致誤動。
4.CPU和數(shù)字電路受干擾的后果
電磁干擾影響CPU正常工作，會在通過地址線發(fā)出一個地址信號時產(chǎn)生錯誤，導(dǎo)致取令錯誤。也可能在傳送數(shù)據(jù)時造成數(shù)據(jù)錯誤、邏輯紊亂，甚至造成死機。計算機隨機存儲器RAM是存放中間計算結(jié)果、輸入輸出數(shù)據(jù)和重要標志的地方，在強電磁干擾下，可能會使RAM中部分數(shù)據(jù)或標志錯誤，引起的后果也是很嚴重的。如果EPROM受干擾，會導(dǎo)致程序或定值遭破壞，將導(dǎo)致相應(yīng)的自動裝置無法工作。
6.3 抗干擾措施
實際中，解決抗干擾問題的方法從兩個方面考慮：第一在設(shè)計綜合自動化裝置時，選用優(yōu)質(zhì)的微型機芯片和其他半導(dǎo)體元件，設(shè)計合理的線路布局和制造工藝，切斷各種電磁耦合的途徑，從而盡可能的減少擾動對綜合自動化系統(tǒng)的影響；第二，干擾信號具有很強的隨機性，還應(yīng)考慮一旦干擾信號在自動化系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)后，可能帶來的問題問題和應(yīng)采取的應(yīng)策。
變電站綜合自動化系統(tǒng)通常在硬件和軟件方面應(yīng)采取如下防范措施。
6.3.1 硬件方面
（1）隔離與屏蔽。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，行之有效的隔離、屏蔽措施有以下幾種：①模擬量的隔離與屏蔽。變電站中的模擬量大多來自一次系統(tǒng)中的電壓互感器和電流互感器，它們均處于強電回路中，不能直接接入至綜合自動化系統(tǒng)，必須經(jīng)過設(shè)置在自動化系統(tǒng)各種交流回路中的隔離變壓器隔離。這些隔離變壓器一次、二次之間有必須有隔離層，而且屏蔽層必須安全接地，才能達到良好的屏蔽效果。②開關(guān)量輸入、輸出的隔離。開關(guān)量的輸入主要是斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點和主變壓器分接頭位置等。開關(guān)量的輸出，大多數(shù)也是對斷路器、隔離開關(guān)和主變壓器的分接頭的控制。這些開關(guān)都處于強電回路中，30
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通過光電耦合隔離或繼電器觸點隔離，才會取得較好結(jié)果。③其他隔離措施。二次側(cè)回路布線時，應(yīng)考慮隔離，盡量減少耦合。
（2）微機采用逆變電源。微機用電源由蓄電池直流220V逆變成高頻電壓后經(jīng)高頻變壓器隔離，再變換成弱電直流電壓供微機系統(tǒng)使用，這樣可以削弱由電源回路引入的干擾。（3）合理布置各個插件。為防止剩余電壓的浪涌引起的惡果，在整個電路的布局上應(yīng)合理，使微機工作的核心部分遠離干擾源或干擾有關(guān)的部件。
（4）電源的接地處理。采用上面的防范措施后，干擾可能進入弱電系統(tǒng)的途徑主要是通過微機的電源，一方面是因為電源與干擾源之間的聯(lián)系相對來說更緊密；另一方面也因為電源之間連至各個部分，包括CPU部分。電源線傳遞的共模干擾是作用在弱電源線和機殼之間的干擾，弱電電源線傳遞共模干擾的方式與其零線是否與機殼相連有關(guān)。實際中，電源零線采用浮空的方式，即不與機殼相連，并盡量減少電源線與機殼之間的分布電容，同時減少微機弱電回路中非電源線的其他部分玉機殼之間的分布電容，為此將印刷板周圍都用電源零線或+5V線環(huán)閉起來，這樣可以完全隔斷電源板上其他部分同機殼之間的耦合，此時在干擾作用下微機電源線與機殼之間的電位將浮動，弱電系統(tǒng)中其他部分的電位將隨同電源線一起浮動，而他們之間的電位差不變。實踐證明在，這種方法有效。
（5）采用多CPU結(jié)構(gòu)。采用多CPU結(jié)構(gòu)，每個CPU負責(zé)一種或幾種功能，相互獨立，如果一個CPU插件毀壞不會影響其他CPU的正常工作。采用了多CPU之后，出了CPU自檢外，上位機還可以對各CPU進行巡檢，任何部位電子器件故障，都能方便的檢測出故障所在的插件。
6.3.2 軟件方面
一旦干擾突破了由硬件組成的防線，可由軟件進行糾正，以免造成微機工作出錯，導(dǎo)致保護誤動或拒動。
（1）對輸入數(shù)據(jù)進行檢查。對各模擬量輸入通道，只要提供一定的冗余通道，即使由于干擾造成錯誤的數(shù)據(jù)輸入，也有可能被計算機排除。
（2）對運行結(jié)果進行核對。為了防止干擾造成的運算出錯，可以將整個運算進行兩次，對運算結(jié)果進行核對，比較兩次運算結(jié)果是否一致。
（3）出口的閉鎖。前面提到的程序出錯后絕大多數(shù)的可能是CPU停止工作，但是不能避免它在出軌后取得一個非預(yù)期的操作碼正好是跳閘指令而導(dǎo)致誤動作。這種情況可用以下
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措施來防止：①在設(shè)計出口跳閘回路的硬件時，應(yīng)當(dāng)使該回路執(zhí)行幾條指令后才輸出，不允許一條指令就出口。②采取上述措施后，仍不能絕對避免在程序出錯后錯誤的轉(zhuǎn)移到跳閘入口而誤動作，因此可以把跳閘程序安排成如圖6.1所示的程序。在構(gòu)成跳閘條件的指令中插入一段校對程序，它檢查RAM區(qū)存放的各種標志。保護裝置通過各種正當(dāng)途徑進入跳閘程序時應(yīng)在這些標志字留下相應(yīng)的標志，例如啟動元件動作，測量元件判為區(qū)內(nèi)故障等，若校對通過繼續(xù)執(zhí)行跳閘命令二，發(fā)出跳閘脈沖。若校對未通過，CPU將轉(zhuǎn)至重新初始化，從程序出錯狀態(tài)恢復(fù)正常運行。
圖6.1 跳閘出口的閉鎖
6.3.3 硬件自恢復(fù)電路
一旦在干擾下程序出錯，一般的軟件措施都無濟于事，因為CPU已不再按預(yù)定的程序工作，必須在硬件方面找對策，圖6.2為硬件自恢復(fù)電路，它在程序出錯時使微機復(fù)位，實現(xiàn)初始化。
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圖6.2
硬件自恢復(fù)電路
圖中A點接至微機并行口的某一輸出位，當(dāng)程序出錯時，由軟件安排其按移動的周期在“0”和“1”之間不斷變化。A點分兩路，一路經(jīng)反相器；另一路不經(jīng)反相器，分別接至兩個延時t1動作瞬間返回的延時元件，延時元件輸出接至或門的兩個輸入端。延時t1應(yīng)比A點電位的變化周期長，因此在正常時兩個延時元件都不會動作，或門輸出為“0”。此時運行人員還可以看到面板上的運行監(jiān)視燈不斷閃爍，標志裝置在正常運行。一旦程序出錯，A點電位將停止變化，不論它停在“1”態(tài)還是停在“0”態(tài)，兩個延時元件中總有一個正常工作。它通過或門啟動單穩(wěn)電路，發(fā)出一個脈沖，使CPU重新初始化（RESET），恢復(fù)正常工作。這個電路不僅可以用于對付程序出軌，還可用于在裝置主要元件(如CPU)損壞而停止工作時發(fā)出告警信號。若單穩(wěn)電路發(fā)出的復(fù)位脈沖已不能使A點電位恢復(fù)原來的變化規(guī)律，則經(jīng)過t2（t2＞t1）延時后，發(fā)出告警信號并關(guān)閉所保護。
如果在系統(tǒng)無事故時發(fā)生程序出錯，裝置會自動恢復(fù)正常，沒有任何危害。在被保護對象發(fā)生內(nèi)部故障時出現(xiàn)程序出錯，利用這種電路可以很快使CPU恢復(fù)工作，只會使保護延遲動作，而不至于造成拒動。
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結(jié)束語
內(nèi)容主要介紹了變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)組成，在變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)介紹時講述了它們之間的內(nèi)部聯(lián)系以及調(diào)試維護方法，同時還詳細說明了變電站系統(tǒng)出現(xiàn)各種干擾時的應(yīng)對策略?？梢郧宄匕l(fā)現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)相比以前的變電站是一個巨大的技術(shù)進步，很大程度上減輕了變電站工作人員的勞動強度，為變電站實現(xiàn)無人值班提供了可靠地技術(shù)條件，同時增加了變電站運行的安全性、可靠性、經(jīng)濟性。
變電站綜合自動化系統(tǒng)是各種先進技術(shù)的結(jié)合體，有著無比的優(yōu)越性，在各種先進技術(shù)進步的過程中，變電站綜合自動化也跟隨著完善。相信在電力系統(tǒng)深入改造和完善的今天，變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究將為電力行業(yè)的發(fā)展提供重要的技術(shù)支持，也必將為社會的發(fā)展做出更多貢獻。
變電站綜合自動化包含的技術(shù)復(fù)雜，文章所講述的為自己所了解的一些情況，難免有很多不足，相信在以后的學(xué)習(xí)中，我希望更加深入的了解變電站綜合自動化系統(tǒng)，對變電站綜合自動化做出更加深刻的理解與認識。
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參考文獻
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第三篇：變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究
變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究
學(xué)生姓名：鄭艷釗
課程名稱：變電站綜合自動化 所在院系：電氣與信息學(xué)院 所學(xué)專業(yè)：電氣工程及其自動化 所在班級：電氣1404 學(xué) 號：A19140098
東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016年11月
摘 要
本次畢業(yè)論文通過對變電站自動化的概念和發(fā)展趨勢，以及變電站綜合自動化系統(tǒng)研究的意義和國內(nèi)外現(xiàn)在發(fā)展的狀況的論述，探討了變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能，結(jié)構(gòu)，保護配置，并且進一步討論了微機保護硬件的結(jié)構(gòu)和特點。通過對變電站綜合自動化系統(tǒng)通信方面的研究，介紹了當(dāng)前各種總線方式和最新的通信技術(shù)，將各種通信方式進行了詳細的說明，并將他們的優(yōu)缺點進行了詳細的分析，比較了各種方式的性價比。并且對此前景進行了簡介。最后將變電站綜合自動化系統(tǒng)的繼電保護和綜自設(shè)備的設(shè)置進行了詳細的介紹。
變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔(dān)負著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。為了提高變電站安全穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)，變電站綜合自動化技術(shù)開始興起并得到廣泛應(yīng)用。
變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備應(yīng)用計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計，對變電站實施自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化系統(tǒng)。實現(xiàn)變電站綜合自動化，可提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無人值班提供了手段。計算機技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，帶動了變電站綜合自動化技術(shù)的進步。近年來，隨著數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)、智能電氣設(shè)備以及相關(guān)通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)正朝著數(shù)字化方向邁進。
關(guān)鍵詞：變電站綜合自動化，微機保護，繼電保護，系統(tǒng)配置，實時數(shù)據(jù)
一、變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能體現(xiàn)在下變電站綜合自動化系統(tǒng)的主要功能 述6個子系統(tǒng)的功能中： 1監(jiān)控子系統(tǒng);2繼電保護子系統(tǒng);3電壓、無功綜合控制子系統(tǒng);4電力系統(tǒng)的低頻減負荷控制子系統(tǒng);5備用電源自投控制子系統(tǒng);6通信子系統(tǒng)。
二、傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng) 1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
目前國內(nèi)外變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從設(shè)計思想分類有以下三種： 集中式
采用不同檔次的計算機，擴展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進行處理運算，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和一些自動控制等功能。其特點是：對計算機性能要求較高，可擴性、可維護性差，適用于中、小型變電站。
分布式
按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能劃分，多個CPU并行工作，各CPU之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。分布式系統(tǒng)擴展和維護方便，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以集中組屏或分屏組屏。
分散分布式
間隔層中各數(shù)據(jù)采集、控制單元和保護單元就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他設(shè)備附近，各個單元之間相互獨立，僅通過通信網(wǎng)互聯(lián)，并同變電站級測控主單元通信。能在間隔層完成的功能不依賴于通信網(wǎng)，如保護功能。通信網(wǎng)通常是光纖或雙絞線，最大限度地壓縮 二次設(shè)備和二次電纜，節(jié)省了工程建設(shè)投資。安裝既可以分散安裝于各間隔，也可以在控制室中集中組屏或分層組屏，還可以一部分在控制室中，另一部分分散在開關(guān)柜上。
2.存在的問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)取得了良好的應(yīng)用效果參1，但也有不足之處，主要體現(xiàn)在：1一次和二次之間的信息交互還是延續(xù)傳統(tǒng)的電纜接線模式，成本高，施工、維護不便;2二次的數(shù)據(jù)采集部分大量重復(fù)，浪費資源;3信息標準化不夠，信息共享度低，多套系統(tǒng)并存，設(shè)備之間、設(shè)備與系統(tǒng)之間互聯(lián)互通困難，形成信息孤島，信息難以被綜合應(yīng)用;4發(fā)生事故時，會出現(xiàn)大量的事件告警信息，缺乏有效的過濾機制，干擾值班運行人員對故障的正確判斷。
三、數(shù)字化變電站 數(shù)字化變電站是變電站自動化發(fā)展的下一個階段，《國家電網(wǎng)公司“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃》已明確提出在“十一五”期間要研究數(shù)字化變電站并建設(shè)示范站，且目前已有數(shù)字化變電站建成并投入運行，如福州會展變110千伏數(shù)字化變電站。
1.數(shù)字化變電站的概念
數(shù)字化變電站指信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站，基本特征為設(shè)備智能化、通信網(wǎng)絡(luò)化、運行管理自動化等。
數(shù)字化變電站有以下主要特點： 一次設(shè)備智能化
采用數(shù)字輸出的電子式互感器、智能開關(guān)等智能一次設(shè)備。一次設(shè)備和二次設(shè)備間用光纖傳輸數(shù)字編碼信息的方式交換采樣值、狀態(tài)量、控制命令等信息。
二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化
二次設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò)交換模擬量、開關(guān)量和控制命令等信息，取消控制電纜。運行管理系統(tǒng)自動化
應(yīng)包括自動故障分析系統(tǒng)、設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和程序化控制系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)，提升自動化水平，減少運行維護的難度和工作量。
2.數(shù)字化變電站的主要技術(shù)特征 數(shù)據(jù)采集數(shù)字化
數(shù)字化變電站的主要標志是采用數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)采集電流、電壓等電氣量，實現(xiàn)了一、二次系統(tǒng)在電氣上的有效隔離，增大了電氣量的動態(tài)測量范圍并提高了測量精度，從而為實現(xiàn)常規(guī)變電站裝置冗余向信息冗余的轉(zhuǎn)變以及信息集成化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
系統(tǒng)分層分布化
變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從集中式向分布式的轉(zhuǎn)變，第二代分層分布式變電站自動化系統(tǒng)大多采用成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和開放式互連規(guī)約，能夠更完整地記錄設(shè)備信息并顯著地提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備;在邏輯結(jié)構(gòu)上根據(jù)IEC61850通信標準定義，可分為“過程層”、“間隔層”、“站控層”三個層次。各層次內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。
信息交互網(wǎng)絡(luò)化與信息應(yīng)用集成化
數(shù)字化變電站采用低功率、數(shù)字化的新型互感器代替常規(guī)互感器，將高電壓、大電流直接變換為數(shù)字信號。站內(nèi)設(shè)備之間通過高速網(wǎng)絡(luò)進行信息交互，二次設(shè)備不出現(xiàn)功能重復(fù)的I/O接口，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)及資源共享。目前國際上已確定IEC61850為變電站自動化通信標準。
此外，數(shù)字化變電站對原來分散的二次系統(tǒng)裝置進行了信息集成及功能優(yōu)化處理，因此可以有效地避免常規(guī)變電站的監(jiān)視、控制、保護、故障錄波、量測與計量等裝置存在的硬件配置重復(fù)、信息不共享及投資成本大等問題的發(fā)生。
設(shè)備操作智能化 新型高壓斷路器二次系統(tǒng)是采用微機、電力電子技術(shù)和新型傳感器建立起來的，斷路器系統(tǒng)的智能性由微機控制的二次系統(tǒng)、IED和相應(yīng)的智能軟件來實現(xiàn)，保護和控制命令可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)到達非常規(guī)變電站的二次回路系統(tǒng)，從而實現(xiàn)與斷路器操作機構(gòu)的數(shù)字化接口。
設(shè)備檢修狀態(tài)化
在數(shù)字化變電站中，可以有效地獲取電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及各種IED裝置的故障和動作信息，實現(xiàn)對操作及信號回路狀態(tài)的有效監(jiān)視。數(shù)字化變電站中幾乎不再存在未被監(jiān)視的功能單元，設(shè)備狀態(tài)特征量的采集沒有盲區(qū)。設(shè)備檢修策略可以從常規(guī)變電站設(shè)備的“定期檢修”變成“狀態(tài)檢修”，從而大大提高系統(tǒng)的可用性。
LPCT的測量原理和檢驗儀的外型
如前所述，LPCT實際上是一種具有低功率輸出特性的電磁式電流互感器，在IEC標準中，它被列為電子式電流互感器的一種實現(xiàn)形式，代表著電磁式電流互感器的一個發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于LPCT的輸出一般是直接提供給電子電路，所以二次負載比較小;其鐵心一般采用微晶合金等高導(dǎo)磁性材料，在較小的鐵心截面下，就能夠滿足測量準確度的要求。
電子式電流互感器校驗儀的測試外型如圖1所示。電流傳感頭由LPCT構(gòu)成，高準確度電流互感器為0.1級，其二次輸出信號作為標準信號與電子式電流互感器輸出信號進行對比。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化和建模標準化
數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)具有體積小、重量輕等特點，可以將其集成在智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)中，按變電站機電一體化設(shè)計理念進行功能優(yōu)化組合和設(shè)備布置。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元作為一次智能設(shè)備的一部分，實現(xiàn)了IED的近過程化設(shè)計;在中低壓變電站可將保護及監(jiān)控裝置小型化、緊湊化并完整地安裝在開關(guān)柜上。
IEC61850確立了電力系統(tǒng)的建模標準，為變電站自動化系統(tǒng)定義了統(tǒng)一、標準的信息模型和信息交換模型，其意義主要體現(xiàn)在實現(xiàn)智能設(shè)備的互操作性、實現(xiàn)變電站的信息共享和簡化系統(tǒng)的維護、配置和工程實施等方面。
3.IEC61850標準
IEC61850是國際電工委員會TC57工作組制定的《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》系列標準，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標準，也將成為電力系統(tǒng)從調(diào)度中心到變電站、變電站內(nèi)、配電自動化無縫連接的通信標準，還可望成為通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺的工業(yè)控制通信標準。
與傳統(tǒng)的通信協(xié)議體系相比，在技術(shù)上IEC61850有如下突出特點：1使用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù);2使用分布、分層體系;3使用抽象通信服務(wù)接口、特殊通信服務(wù)映射SCSM技術(shù);4使用MMS技術(shù);5具有互操作性;6具有面向未來的、開放的體系結(jié)構(gòu)。
變電站自動化系統(tǒng)在我國的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常顯著的效果，對提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平起到了重要的作用。目前隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站正在興起。與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站具有以下優(yōu)勢：減少二次接線，提升測量精度，提高信號傳輸?shù)目煽啃裕苊怆娎|帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題，解決設(shè)備間的互操作問題，變電站的各種功能可共享統(tǒng)一的信息平臺，避免設(shè)備重復(fù)，自動化運行和管理水平進一步提高。數(shù)字化變電站是變電站自動化技術(shù)的發(fā)展方向。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)該從變電站的整體情況出發(fā)，同意考慮保護、監(jiān)測、控制、遠動、VQC和五防功能，在變電站自動化系統(tǒng)的管理上，采取分層管理的模式，即各保護功能單元由保護管理機直接管理。一臺保護管理機可以管理多個單元模塊，它們間可以采用雙絞線用RS-485接口連接，也可以通過現(xiàn)場總線連接。而模擬量和開關(guān)量的輸入/輸出單元，由數(shù)采控制機負責(zé)管理。正常運行時，保護管理機監(jiān)視各保護單元的工作情況，如果某一保護動作信息或保護單元本身工作不正常，立即報告監(jiān)控機，再送往調(diào)度中心。調(diào)度中心或監(jiān)控機也可通過保護管理機下達修改保護定值等命令。數(shù)采控制機則將各數(shù)采單元所采集的數(shù)據(jù)和開關(guān)狀態(tài)送監(jiān)控機，并由監(jiān)控機送往調(diào)度中心。數(shù)采控制機接受由調(diào)度中心或監(jiān)控機下達的命令?？傊Ｗo管理機和數(shù)采控制機可明顯地減輕控制機的負擔(dān)，協(xié)助控制機承擔(dān)對單元層的管理。
1.系統(tǒng)各部分功能
變電站綜合自動化系統(tǒng)是應(yīng)用較為成熟的、先進的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，按間隔配置測控單元。將保護功能和測控功能按對象進行設(shè)計，集保護/測控功能于一體，保護、測控既相互獨立，又相互融合，保護、測控借助于計算機網(wǎng)絡(luò)與變電站層計算機監(jiān)控系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，減少大量二次接線，增加功能，節(jié)省了投資，提高了系統(tǒng)可靠性。
即變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分為三層：間隔層、單元層、監(jiān)控管理層，其中單元層和管理層均屬于站控層。系統(tǒng)各層之間是相互獨立，主站層故障時，通過前端通信層控制間隔層，監(jiān)控管理層和前端通信主站層全部故障時不會影響間隔層繼電保護系統(tǒng)的政策運行。
2.間隔層單元功能
在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，主要根據(jù)一次設(shè)備間隔來劃分間隔層的裝置。在低壓系統(tǒng)中，間隔層單元采用的是集測控保護于一體的微機型測控保護裝置；而在高壓系統(tǒng)中，保護和測控功能是獨立設(shè)置，即分別采用測控監(jiān)視單元與保護單元對系統(tǒng)進行監(jiān)控與保護。
1）模擬量采集與輸出
在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，間隔層單元采集的模擬量主要為交流電壓、交流電流、有功功率以及無功功率等，一般通過間隔或元件的電流互感器、電壓互感器的二次回路采樣，以實現(xiàn)對間隔或元件的交流模擬量的測量。個別直流模擬量或溫度量，一般通過傳感器或變送器變?yōu)闃藴市盘柣騻魉徒o間隔層單元，或選擇獨立的直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置。
2）狀態(tài)量采集
變電站中的狀態(tài)量信息主要包括傳統(tǒng)概念的遙信信息和自動化系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)信息等。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，不僅要采集表征電網(wǎng)當(dāng)前拓撲的開關(guān)位置等遙信信息，還要將反映測量、保護、監(jiān)控等系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息進行采集、監(jiān)視。間隔層中斷路器、隔離開團和接地開關(guān)等一次設(shè)備的位置狀態(tài)信號，在高壓系統(tǒng)中一般采用雙位置信號方式輸入，在低壓系統(tǒng)中，除了斷路器的位置信號外，隔離開關(guān)和接地開關(guān)位置信號可以用單位置觸點來采集。所謂雙位置信號方式，是指利用間隔層裝置中的兩個狀態(tài)輸入點來采集一次設(shè)備的輔助接點的狀態(tài)。雙位置信號方式較為單位置信號方式可以大大提高狀態(tài)信號的正確性，防止錯誤判斷的發(fā)生。即用2位比特而不是1位比特來表征一個開關(guān)的開合狀態(tài)，這時00，01,10,11的4種組合中只有2種正確的位置狀態(tài)，而其余2種是不確定狀態(tài)，不用0，1兩種狀態(tài)表示開合增加了碼元的抗干擾性，從而提高了狀態(tài)信號傳輸處理過程中的可靠性。
此外，在間隔層中海有斷路器手車位置、電機儲能、高壓開關(guān)的異常告警信號、變壓器瓦斯告警信號、保護狀態(tài)和自動裝置的動作信號、交直流屏的告警信號等一般都是單位置信號。
3）保護控制功能
在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，間隔層的設(shè)備要獨立實現(xiàn)對被控對象的保護功能，在系統(tǒng)發(fā)生故障時能迅速起動并發(fā)出正確的控制命令。如切斷斷路器等。同時，間隔層在控制方面，還要實現(xiàn)對斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、變壓器分接頭調(diào)節(jié)、消弧線圈接頭調(diào)節(jié)及保護復(fù)歸、保護壓板投退等的控制。其中對于斷路器、變壓器接頭調(diào)節(jié)等是用雙命令控制，而對于保護復(fù)歸、保護投退、接地試跳等是通過單命令控制實現(xiàn)。雙命令控制對象，是指被控對象一個完整控制過程(合閘、分閘過程)需要兩個命令才能實現(xiàn)。而單命令控制則是指被控對象的控制過程只要一個命令就能完成。
4）通信功能
在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，間隔層單元要為實現(xiàn)與主控單元的通信設(shè)立與主控單元通信的接口，為了調(diào)試工作的方便進行設(shè)立用于參數(shù)上裝、下裝和信息讀取的調(diào)試接口，為了系統(tǒng)時鐘一致而設(shè)立對時接口，外此還有與其他間隔層單元通信的通信接口等。這些接口一般是設(shè)在間隔單元的前面板或后面板上，分為一般有工業(yè)以太網(wǎng)接口、RS232／485／422串行接口、現(xiàn)場總線接口等。在本系統(tǒng)中，間隔層與主控單元之間的連接方式是總線型，因此通信采用WorldFIP總線接口。而且為了提高控制系統(tǒng)可靠性，主控單元采用雙機冗余結(jié)構(gòu)。
5）防誤聯(lián)鎖功能
為了提高變電站運行的安全可靠性，要求間隔層單元具有防誤聯(lián)鎖功能。這種防誤聯(lián)鎖功能主要表現(xiàn)在兩個方面：一是本間隔內(nèi)各元件之間的防誤聯(lián)鎖功能，二是間隔之間的防誤聯(lián)鎖功能。對于間隔層裝置來講，主要是通過其中的可編程邏輯控制功能來實現(xiàn)防誤聯(lián)鎖功能。根據(jù)間隔中一次元件的防誤聯(lián)鎖條件，間隔層單元一方面通過獲取本間隔的斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等信號，實現(xiàn)
本間隔自身隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器各元件之間的防誤聯(lián)鎖要求，另一方面通過網(wǎng)絡(luò)得到所需的其他間隔的防誤聯(lián)鎖信息，利用本間隔中間隔單元的可編程邏輯控制功能來實現(xiàn)間隔之間防誤聯(lián)鎖的要求。
6）人機界面功能
為了方便調(diào)試和實現(xiàn)參數(shù)顯示、查詢、修改在間隔層單元的前面板上還應(yīng)用有LCD顯示屏和按鍵。用于實現(xiàn)對間隔單的運行參數(shù)，如電流、電壓、功率等進行顯示，對通信參數(shù)如裝置地址、通信規(guī)約、波特率等進行設(shè)置，對間隔內(nèi)元件參數(shù)和繼電保護整定值進行顯示和修改，對遙信狀態(tài)進行顯示和查詢，對異常現(xiàn)象進行顯示報警等功能。
（1）人機聯(lián)系的橋梁，包括CRT顯示器、鼠標和鍵盤。變電站采用微機監(jiān)控系統(tǒng)后，無論是有人值班還是無人值班，最大的特點之一是操作人員或調(diào)度人員只要面對CRT顯示器的屏幕通過鼠標或鍵盤，就可以對全站的運行情況和運行參數(shù)一目了然，可對全站的斷路器和隔離開關(guān)等進行分、合操作，徹底改變了傳統(tǒng)的依靠指針式儀表和依靠模擬屏或操作屏等手段的監(jiān)視、操作方式。
（2）CRT屏幕顯示的內(nèi)容。作為變電站人機聯(lián)系的主要橋梁和手段的CRT顯示器，不僅可以取代常規(guī)的儀器、儀表，而且可以實現(xiàn)許多常規(guī)儀表無法完成的功能。它可以顯示的內(nèi)容，歸納起來有以下幾個方面：
①顯示采集和計算的實時運行參數(shù)。②顯示實時主接線圖。③順序記錄顯示。④值班歷史記錄。
⑤保護定值和自控裝置的設(shè)定值顯示。⑥故障記錄，設(shè)備運行狀況顯示等。
（3）輸入數(shù)據(jù)。變電站投入運行后，隨著運行方式的變化，保護定值、越限值等需要修改，甚至由于負荷的增長，需要更換原有的設(shè)備，例如更換TA變化。因此在人機聯(lián)系中，必須有輸入數(shù)據(jù)、調(diào)整運行參數(shù)的功能。
3.變電站層單元功能
變電站層的有關(guān)自動化設(shè)備一般安裝于控制室，而間隔層的設(shè)備最好安裝于靠近現(xiàn)場設(shè)備，以減少控制電纜長度。變電層主要用于完成變電站內(nèi)的間隔層的各種測控單元或測控保護單元以及各種職能電子裝置與站控層的后臺系統(tǒng)之間 的信息交換，起著通信控制器的作用。
1）實現(xiàn)和管理與間隔層的各種測控、保護和智能電子裝置之間的通信。
2）實現(xiàn)和管理與變電站自動化系統(tǒng)中的后臺系統(tǒng)和遠方調(diào)度控制中心之間的通信。3）通過GPS實現(xiàn)對時功能，統(tǒng)一系統(tǒng)時間。4）實現(xiàn)對系統(tǒng)中各裝置和設(shè)備的痛惜狀態(tài)的監(jiān)測。
變電站層通過控制設(shè)備實現(xiàn)運行監(jiān)視空能，所謂運行監(jiān)視，主要是指對變電站的運行工況和設(shè)備狀態(tài)進行自動監(jiān)視，即對變電站各種狀態(tài)量變位情況的監(jiān)視和各種模擬量的數(shù)值監(jiān)視。
通過狀態(tài)量變位監(jiān)視，可監(jiān)視變電站各種斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、變壓器分接頭的位置和動作情況、繼電保護和自動裝置的動作情況以及它們的動作順序等。
模擬量的監(jiān)視分為正常的測量和超過限定值的報警、事故模擬量變化的追憶等。當(dāng)變電站有非正常狀態(tài)發(fā)生和設(shè)備異常時 監(jiān)控系統(tǒng)能及時在當(dāng)?shù)鼗蜻h方發(fā)出事故音響或語音報警，并在 CRT 顯示器上自動推出報警畫面，為運行人員提供分析處理事故的信息，同時可將事故信息進行打印記錄和存儲。越限報警的各個參數(shù)，有一個允許運行時間限額，為此除越限報警外還應(yīng)向上級調(diào)度（控制）人員提供當(dāng)前極限遠行時間，即允許運行時間減去越限運行的累計時間。異常狀態(tài)報警的是：非正常操作時，斷路器變位信號、保護故障動作信號、監(jiān)控和保護設(shè)備異常狀態(tài)信號以及數(shù)據(jù)采集的狀態(tài)量中其他報警和異常信號。
報警方式主要有：自動推出畫面、報警、音響提示（語音或可變頻率音響）、閃光報警 信息操作提示，如控制操作超時等。
4.變電站電壓無功控制的基本原理
變電站電壓無功控制是保證電壓質(zhì)量和無功平衡、提高供電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟性的重要措施之一。
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和超高壓遠距離輸電系統(tǒng)的發(fā)展，一方面系統(tǒng)消耗的無功功率日益增多。另一方面無功補償容量相對不足，導(dǎo)致一些配電網(wǎng)低谷時電壓過高，而在高峰時期電壓水平過低的狀況，嚴重威脅著電網(wǎng)安全運行和用戶 的正常生產(chǎn)生活。
從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率往往滿足不了負荷的需要，因為從建設(shè)電網(wǎng)考慮，主要是以電網(wǎng)投資和運行費用最小為目標對無功電源的位置和容量進行優(yōu)化，實現(xiàn)無功電源的合理規(guī)劃與配置，即減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計容量，減少投資，以就地?zé)o功補償減少無功功率在電網(wǎng)中的流動。在電網(wǎng)建成后，以無
功功率交換最少為目標對電網(wǎng)運行方式進行優(yōu)化控制，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率。以保證用戶對無功功率的需要。
變電站電壓無功控制的基本原理就是通過對變電站的電壓、無功等運行數(shù)據(jù)的測最、分析，根據(jù)電網(wǎng)實際運行狀態(tài)，動態(tài)地控制變壓器分接頭位置和電容／電抗器的投切，實現(xiàn)電壓和無功的閉環(huán)控制，使得電壓維持在合格范圍內(nèi)，提高電壓合格率，無功動態(tài)補償，降低無功損耗，最終實現(xiàn)提高經(jīng)濟效益的最終目標。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行電壓無功控制的主要步驟如下：
第一步：采集電力系統(tǒng)實時運行參數(shù)，包括有功、無功、電流、電壓，以及各種開關(guān)、設(shè)備的運行狀態(tài)，如果系統(tǒng)運行未發(fā)生異常情況。則進行下列步驟。
第二步：進行電壓調(diào)節(jié)分析。對于電壓調(diào)節(jié)，其主要的判斷依據(jù)是人為整定的正常電壓的范圍(限值)，超出這個范圍．即認為電壓越限不合格：
電壓越上限，可能原因有以下兩種：1)容性無功多，低壓側(cè)無功補償過多，系統(tǒng)輸送無功過少，變壓器電壓損耗過??；2）分接頭低，系統(tǒng)與負荷之間的電器距離太近。
電壓下限，可能原因有以下兩種：1）容性無功少，低壓側(cè)無功補償過少，系統(tǒng)輸送無功過多，變壓器電壓損耗過大；2）分接頭，系統(tǒng)與負荷之間的電氣距離太遠。
第三步：進行無功補償判斷，其主要的判斷依據(jù)同樣是人為整定的無功范圍(限值)，超出這個整定值范圍，意味著系統(tǒng)無功過多或過少：
無功越上限，說明系統(tǒng)送的無功過多，可能原因有以下兩種：1)容性無功少，低壓側(cè)無功補償過少；2)分接頭高，系統(tǒng)向低壓側(cè)無功輸送無功過多。無功越下限。說明系統(tǒng)送的無功過少．可能原因有以下兩種：1)容性無功多，低壓側(cè)無功補償過多；2)分接頭低，系統(tǒng)向低壓側(cè)無功輸送無功過少。
第四步：進行策略選擇。在前兩步分析判斷基礎(chǔ)，按照事先確定的策略模型，選擇一個最優(yōu)方案進行實施。并重新進入第一步驟。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)的自動控制，既可以降低人員的勞動強度，又可以更實時、更科學(xué)地控制電壓及達到無功平衡。
速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作的電源自動投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速恢復(fù)供電的一種自動控制裝置。備用電源自動投入是保證電力系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施，是變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能之一。
備用電源自動投入裝置的基本特點：
（1）工作電源確實斷開后，備用電源才投入。工作電源失壓后，無論其他
進線斷路器是否跳開，即使已測定其他進線電流為零，但還是要先斷開該斷路器，并確定是已跳開后，才能投入備用電源。這時為了防止設(shè)備電源投入到故障元件上。例如工作電源故障保護柜動。但在其他地方被后備保護切除，備用自動投入裝置動作后合于故障的工作電源。
（2）備用電源自動投入切除工作電源斷路器必須經(jīng)過延時。經(jīng)延時切除工作電源進線斷路器是為了躲過工作母線引出線故障造成的母線電壓下降。延時時限應(yīng)大于最長的外部故障切除時間。在有的情況下，可不經(jīng)延時直接跳開工作電源進線斷路器。加速合上備用電源。例如工作母線進線側(cè)的斷路器跳開，進線側(cè)無重合閘功能時；手動合上備用電源時也不經(jīng)過延時直接跳開工作電源進線斷路器。
（3）手動跳開工作電源時，備用自動投入裝置不需要動作。工作電源進線斷路器的合后觸點（指微機保護的操作回路輸出的KKJ合后觸點）作為備用自
動投入裝置的輸入開關(guān)量，在就地或遙控跳斷路器時，其合后KKJ觸點斷開，備用自動投入裝置自動化退出。
（4）有閉鎖備用自動投入裝置的功能。每套備用自動投入裝置均設(shè)置有閉鎖備用電源自動投入的邏輯回路，以防止備用電源投入到故障的元件上，造成事故擴大的嚴重后果。
（5）備用電源不滿足有壓條件，備用電源自動投入裝置不動作。
（6）工作母線失壓時還需要檢查工作電源無流，啟動備自動投入，以防止TV二次側(cè)三相斷線造成誤投。
（7）備用電源自動投入裝置只允許動作一次。微機型備用電源自動投入裝置可以通過邏輯判斷來實現(xiàn)只動作一次的要求，但為了便于理解，在闡述備用電源自動投入裝置邏輯程序時廣泛用電容器“充電”條件滿足；延時啟動的時間應(yīng)理解為“充電”時間到后就完成了全部準備工作；當(dāng)備用電源自動投入裝置動作后或任何一個閉鎖及推出備用電源自動投入電源條件存在時，立即瞬時完成“放電”?！胺烹姟本褪悄M閉鎖備用電源自動投入裝置，放電后就不會發(fā)生備用電源自動投入裝置第二次動作。這種“充放電”的邏輯模擬與微機自動重合閘的邏輯程序相類似。
5.繼電保護功能
變電站綜合自動化系統(tǒng)中的微機繼電保護主要包括輸電線路保護、電力變壓器保護、母線保護、電容器保護、小電流接地系統(tǒng)自動選線、自動重合閘。由于繼電保護的特殊重要性，綜合自動化系統(tǒng)絕不能降低繼電保護的可靠性。因此要求：
1）系統(tǒng)的繼電保護按被保護的電力設(shè)備單元（間隔）分別獨立設(shè)置，直接由相關(guān)的電流互感器和電壓互感器輸入電氣量，然后由觸點輸出，直接操作相應(yīng)斷路器的跳閘線圈。2）保護裝置設(shè)有通信接口，供接入站內(nèi)通信網(wǎng)，在保護動作后向變電站層的微機設(shè)備提供報告等，但繼電保護功能完全不依賴通信網(wǎng)。
3）為避免不必要的硬件重復(fù)，以提高整個系統(tǒng)的可靠性和降低造價，特別是對35KV及以下設(shè)備，可以配給保護裝置其他一些功能，但應(yīng)以不因此降低保護裝置可靠性為前提。
4）除保護裝置外，其他一些重要控制設(shè)備，例如備用電源自動投入裝置、控制 電容器投切和變壓器分接頭有載切換的無功電壓控制裝置等，也不依賴通信網(wǎng)，而設(shè)備專用的裝置放在相應(yīng)間隔屏上。
繼電保護是變電站綜合自動系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 其最重要的功能就是要有獨立的、完整的繼電保護功能，在此基礎(chǔ)上還必須具備下列附加功能：
（1）繼電保護的通信功能及信息量。綜合自動化系統(tǒng)中的繼電保護對監(jiān)控系統(tǒng)而言是相對獨立的，因此，繼電保護應(yīng)具有與監(jiān)控系統(tǒng)通信的功能。繼電保護能主動上傳保護動作時間、動作性質(zhì)、動作值及動作名稱，并按控制命令上傳當(dāng)前的保護定值和修改定值的返校信息。
（2）具有與系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘對時的功能。時間的精確和統(tǒng)一在電網(wǎng)運行中顯得十分重要，尤其是當(dāng)繼電保護動作時，只有借助精確統(tǒng)一時間才能根據(jù)各套繼電保護動作的先后順序正確分析電網(wǎng)發(fā)生事故的原因。因此，1991 年 7 月原能源部在頒布《電力調(diào)度系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃大綱>》中，已明確建議在同一電網(wǎng)內(nèi)采用統(tǒng)一的對時方式，以便準確記錄發(fā)生故障和保護動作時間。
（3）存儲各種保護整定值功能。
（4）當(dāng)?shù)仫@示與遠處觀察和授權(quán)修改保護整定值。對保護整定值的檢查與修改要直觀、方便、可靠。除了在各保護單元上要能顯示和修改保護定值外，考慮到無人值班的要求，通過當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)和遠方調(diào)度端，應(yīng)能觀察和修改保護定值。同時，為了加強對定值的管理，避免差錯，修改定值要有校對密碼措施，以及記錄最后一個修改定值的密碼。（5）設(shè)置保護管理機或通信控制機，負責(zé)對各保護單元的管理。保護管理機（或通信控制機）在自動化系統(tǒng)中起承上啟下的作用。把保護子系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)系起來，向下負責(zé)管理和監(jiān)控保護子系統(tǒng)中各單元的工作狀態(tài)，并下達由調(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的保護類型配置或整定值修改信息；如發(fā)現(xiàn)每一保護單元故障或工作異常，或有保護動作信息，應(yīng)立刻上傳給控制系統(tǒng)或上傳至遠方調(diào)度端。
（6）故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能。每個保護單元應(yīng)有完善的故障自診斷功能，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有故障，能自動報警，并能指明故障部位，以利于查找故障和縮短維修時間，對于關(guān)鍵部位故障，例如 A/D 轉(zhuǎn)換器故障或存儲器故障，則應(yīng)自動閉鎖保護出口。如果是軟件受干擾，造成程序“出軌”的軟故障，應(yīng)有自啟動功能，以提高保護裝置的可靠性。
（7）自動重合閘功能。其功能和設(shè)置在輸電線路保護內(nèi)。110KV 及以下線
路一般采用三相一次重合閘，其同期檢定方式重合閘延時時間應(yīng)能整定。同期檢定方式可選擇不檢定方式、檢無壓方式、檢同期方式等。
結(jié)論
通過使用多種綜自產(chǎn)品和多次現(xiàn)場服務(wù)，參考各種文獻資料，對微機綜合自動化系統(tǒng)的通訊略抒己見。隨著自動化水平的提高，計算機技術(shù)、通訊技術(shù)等先進手段的應(yīng)用已經(jīng)成為電力發(fā)展的趨勢。為了適應(yīng)時代的發(fā)展，及時掌握電網(wǎng)和變電站的運行情況，提高變電站安全穩(wěn)定運行的可靠性，以及采用先進的無人值班管理模式，減少人為誤操作，對我們提出了高標準的要求。變電站自動化系統(tǒng)在我國的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常顯著的效果，對提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平起到了重要的作用。目前隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站正在興起。與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站具有以下優(yōu)勢：減少二次接線，提升測量精度，提高信號傳輸?shù)目煽啃?，避免電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題，解決設(shè)備間的互操作問題，變電站的各種功能可共享統(tǒng)一的信息平臺，避免設(shè)備重復(fù)，自動化運行和管理水平進一步提高。數(shù)字化變電站是變電站自動化技術(shù)的發(fā)展方向。
參考文獻：
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第四篇：變電站綜合自動化復(fù)習(xí)題
第一章 變電站綜合自動化系統(tǒng)概述 一．填空題 1．常規(guī)變電站二次系統(tǒng)主要由______、_______、__________、__________組成。2．變電站綜合自動化系統(tǒng)是、和 等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。
3．變電站綜合自動化的核心是_______，紐帶是__________，它把微機保護、微機自動裝置、微機遠動功能綜合在一起形成一個具有遠方數(shù)據(jù)傳輸功能的自動監(jiān)控系統(tǒng)。
4.變電站綜合自動化的基本功能有____________、____________、_____________、_________________、___________________。
5.變電站綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集包括_______、__________、___________。6.變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有________、___________、__________、__________________。
7.分層式結(jié)構(gòu)是將變電站信息的采集和控制分為___________、________、__________。8．變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢（1）從集中控制、功能分散型到_______;(2)從專用設(shè)備到____________;(3)從集中控制向_________發(fā)展;(4)從單純的屏幕數(shù)據(jù)監(jiān)測到___________;(5)實現(xiàn)____________的綜合。9.___________、_____________、_____________三大塊構(gòu)成變電站自動化的基礎(chǔ)。
10.變電站綜合自動化系統(tǒng)要采集的信息，包含________、____________的信息以及_________________。
11.自動化信息傳輸?shù)奶攸c有__________、________、____________。12.模擬量可以采用_________測取，也可以進行采樣。13.輸入變送器的交流電壓額定值為______，輸入變送器的交流電流的額定值為__________。
14.在變電站中，采用變送器測電壓，被測電壓u1經(jīng)________轉(zhuǎn)變?yōu)閡2，________將u2轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一的直流信號輸出。
15.根據(jù)三相電路的特點，按功率變送器所含有功功率元件的個數(shù)不同，三相有功功率變送器有________、___________、__________等幾種。
16.為了連續(xù)信號f(t)進行不失真的采樣，采樣頻率fs應(yīng) 高于f(t)所包含_________。17.在變電站中，數(shù)據(jù)通信的主要任務(wù)有兩個：一是_______________________；二是___________________________。
18.物理信道的連接方式有________、_____________、__________。
19.模擬信號傳輸?shù)幕A(chǔ)是_____。根據(jù)它的不同要素，數(shù)字調(diào)制的三種基本形式是_________、_____________、_________________。
20.電路交換的三個過程是：電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、電路拆除。21． 數(shù)據(jù)交換的三種基本技術(shù)分別是__________、___________、_____________。22.報文交換的本質(zhì)是________，報文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是___________。23.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分布范圍，可以把網(wǎng)絡(luò)分為________、________、__________。
24.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素是________、_________、_____________。25.OSI的體系結(jié)構(gòu)定義了一個7層模型，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。
26.局域網(wǎng)的協(xié)議標準是___________，參考模型包括了OSI/RM最低兩層_________、____________。
27.變電站母線上有多條供配電線路，按用戶的重要性分為________和_________。每一級均裝有自動按頻率減負荷裝置，它由__________、_________和___________三部分組成。
28.變電站調(diào)壓的主要手段有有載調(diào)壓變壓器和補償電容器。29.電壓、無功綜合控制所要達到的目的，一是___________________________；二是____________________________。
30.變電站“五防”分別是______________、_____________、______________、_______________、_____________。
31.發(fā)電機并列的理想條件可表示為?G??X或fG?fX；UG?UX；?e?0。
32.備用電源的配置有_________和__________兩種基本方式。
33.與遙控相關(guān)的命令有三種，分別是遙控選擇命令；遙控執(zhí)行命令；遙控撤銷命令。
34.整個斷路器的遙控環(huán)節(jié)可以分為綜合自動化系統(tǒng)的_______、_________、_________以及______________等部分。
35.變壓器分接頭遙控操作有三種類型，即____________、____________、_______________。
36.微機型故障錄波裝置的硬件結(jié)構(gòu)可分為兩大塊(1)前置機；（2）后臺機。37.輸入變送器的交流電壓額定值為100V，輸入變送器的交流電流的額定值為5A。
38.對故障錄波裝置的基本要求有_________、_______、________、_______、_________。
二．判斷題
1.變電站綜合自動化采集的信息大致可以分為兩類：一是與電網(wǎng)調(diào)度控制有關(guān)的信息，二是為實現(xiàn)變電站綜合自動化站內(nèi)監(jiān)控所使用的信息。（對）2.變電站自動化體系結(jié)構(gòu)中，“通信控制系統(tǒng)管理”連接系統(tǒng)各部分，負責(zé)數(shù)據(jù)和命令的傳輸，并對這一過程進行協(xié)調(diào)、管理和控制。（對）3.變送器接入TV或TA的一次回路中。（錯）4.在變電站中，變送器的輸出信號采用統(tǒng)一的交流信號。（錯）5.三元件式三相功率變送器適用于三相三線制系統(tǒng)中的三相功率測量。（錯）6.對一個信號采樣就是測取該信號的瞬時值。（對）7.在分散與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式中，配電線路的保護采用集中組屏結(jié)構(gòu)，高壓線路保護和變壓器保護采用分散式結(jié)構(gòu)。（錯）8.傳輸方式與傳輸?shù)男盘柺悄M信號還是數(shù)字數(shù)據(jù)無關(guān)，而是根據(jù)信道上傳輸?shù)氖菙?shù)字信號還是模擬信號而定。（對）
9、現(xiàn)場總線是數(shù)字式、并行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。（錯）10.電路交換的線路利用率比報文交換的高。（錯）
11、備用電源在投入前在檢測工作母線失壓時還必須檢查工作電源無流。（對）
12、微機故障錄波裝置要保留故障前的數(shù)據(jù)。（對）13.傳輸層是一個端—端，也即主機—主機的層次。（對）14.RS-232D采用負邏輯，標準接口電路采用非平衡型。（對）
15、當(dāng)電力系統(tǒng)有功功率缺額較大時，靠負荷調(diào)節(jié)效應(yīng)來補償有功缺額就可以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。（錯）16.備用電源自動投入切除工作電源斷路器必須經(jīng)過延時。（對）
17、數(shù)據(jù)傳輸速率指一個信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速度，表示方法為數(shù)據(jù)速率和調(diào)制速率。（錯）18.微機故障錄波裝置采用軟件啟動錄波，一旦裝置啟動，立即保留3周正常運行的最新數(shù)據(jù)作為首段數(shù)據(jù)記錄。
19、監(jiān)控系統(tǒng)的核心是信息處理子系統(tǒng)。
三．名詞解釋
1．變電站綜合自動化
2．微機故障錄波器
3.變送器
4.交流采樣技術(shù)
5.負荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)
6.現(xiàn)場總線
7.網(wǎng)絡(luò)拓撲
8.電壓、無功綜合控制器（VQC）
9.并列操作
四．問答題
1．變電站綜合自動化系統(tǒng)有哪些特點？
（對）（對）
2．變電站綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)越性？
3.什么是交流采樣技術(shù)？其硬件組成有哪些？
4.電流變送器原理框圖由哪幾部分組成，各自的作用是什么？
5.電力系統(tǒng)頻率偏移的原因是什么？
6.微機網(wǎng)絡(luò)電氣“五防”系統(tǒng)的基本工作原理。
五.畫圖題
1.基脈沖編碼方案 2.控制對策的確定
3.電流變送器的工作原理圖 5.遙控命令信息的傳輸過程
第五篇：變電站綜合自動化技術(shù)
第一章
1、變電站綜合自動化：是將變電站的二次設(shè)備經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。
2、傳統(tǒng)變電站的缺點：
（1）安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性的要求。（2）供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證。（3）占地面積大，增加了征地投資。
（4）不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計算和實時控制的要求。
（5）維護工作量大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運行管理水平和自動化水平。
3、變電站自動化技術(shù)的發(fā)展過程。[P5內(nèi)詳] 第二章
4、二次設(shè)備的組成部分：繼電保護、自動裝置、測量儀表、操作控制屏和中央信號屏以及遠動裝置。
5、變電站綜合自動化的優(yōu)越性：
（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)利用當(dāng)代計算機的技術(shù)和通信技術(shù)，提供了先進技術(shù)的設(shè)備，改變了傳統(tǒng)的二次設(shè)備模式，信息共享，簡化了系統(tǒng)，減少了連接電纜，減少占地面積，降低造價，改變了變電站的面貌。（2）提高了自動化水平，減輕了值班員的操作量，減少了維修工作量。（3）隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的增加，各級調(diào)度中心要求各變電站能提供更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運行情況。（4）提高變電站的可控性，要求更多地采用遠方集中控制、操作、反事故措施等。（5）采用無人值班管理模式，提高勞動生產(chǎn)率，減少人為誤報操作的可能。（6）全面提高運行的可靠性和經(jīng)濟性。
6、變電站的數(shù)據(jù)包括：模擬量、開關(guān)量和電能量。
7、直流采樣：即將交流電壓、電流等信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為適合于A/D轉(zhuǎn)換器輸入電平的直流信號。交流采樣：指輸入給A/D轉(zhuǎn)換器的是與變電站的電壓、電流成比例關(guān)系的交流電壓信號。
8、并聯(lián)、串聯(lián)有源電力濾波器的不同點及示意圖。[P17內(nèi)詳]
9、電力系統(tǒng)的電壓、無功綜合控制的方式：集中控制、分散控制和關(guān)聯(lián)分散控制。[P27內(nèi)詳]
10、電力系統(tǒng)頻率偏移的原因：電力系統(tǒng)的頻率與發(fā)電機的轉(zhuǎn)速有著嚴格的對應(yīng)關(guān)系，而發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是由作用在機組轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩決定的，原動機輸入的功率如果在扣除了勵磁損耗和各種機械損耗后能與發(fā)電機輸出的電磁功率保持平衡，則發(fā)電機的轉(zhuǎn)速將保持不變，電力系統(tǒng)所有發(fā)電機輸出的有功功率的總和，在任何時刻都將等于此系統(tǒng)包括各種用電設(shè)備所需的有功功率和網(wǎng)絡(luò)的有功損耗的總和。但由于有功負荷經(jīng)常變化，其任何變動都將立刻引起發(fā)電機輸出電磁功率的變化，而原動機輸入功率由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的滯后，不能立即隨負荷波動而作相應(yīng)的變化，此時發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩平衡被打破，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速將發(fā)生變化，系統(tǒng)的頻率隨之發(fā)生偏移。
11、電力系統(tǒng)頻率降低的危害：
（1）系統(tǒng)的頻率下降，使發(fā)電廠的廠用機械出力大為下降，結(jié)果必然影響發(fā)電設(shè)備的正常工作，使發(fā)電機的有功出力減少，導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的進一步降低。
（2）系統(tǒng)頻率降低，勵磁機的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)降低，當(dāng)勵磁電流一定時，勵磁機發(fā)出的無功功率就會減少。（3）系統(tǒng)頻率長期處于49.5Hz或49Hz以下時，會降低各用戶的生產(chǎn)率。
12、明備用和暗備用的原理和圖。[P33內(nèi)詳] 系統(tǒng)正常運行時，備用電源不工作的稱明備用。系統(tǒng)正常運行時，備用電源也投入運行的，稱為暗備用。
備用電源自投（BZT）的作用：備用電源自投裝置是因為電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作的電源自動投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速恢復(fù)供電的一種自動控制裝置。
13、變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點：（1）功能綜合化
（2）分級分布式、微機化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（3）測量顯示數(shù)字化（4）操作監(jiān)視屏幕化（5）運行管理智能化 第三章
14、光電傳感器的優(yōu)越性：
（1）優(yōu)良的絕緣性能，造價低、體積小、質(zhì)量輕。（2）不含鐵心，消除了磁飽和、鐵磁諧振等問題。（3）動態(tài)范圍大，測量精度高。（4）頻率范圍寬。（5）抗干擾能力強。第四章
15、輸入/輸出的傳送方式：并行和串行傳送方式。
16、CPU對輸入/輸出的控制方式：同步傳送方式、查詢傳送方式、中斷控制輸入/輸出方式和直接存儲器訪問方式（DMA）[P50內(nèi)詳]
17、DMA控制器必須具備的功能：
（1）能接受外設(shè)的請求，向CPU發(fā)出總線請求信號HOLD；
（2）當(dāng)CPU發(fā)出總線請求認可信號HLDA后，接管對地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的控制，進入DMA方式；（3）發(fā)出地址信息，能對存儲器尋址及能修改地址指針；（4）能向存儲器和外設(shè)發(fā)出讀或?qū)懙瓤刂菩盘枺?/p>
（5）能控制傳送的字節(jié)數(shù)及判斷DMA傳送是否結(jié)束；
（6）在DMA傳送結(jié)束以后，能發(fā)出DMA結(jié)束信號，釋放總線使CPU恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
18、光電耦合器工作原理及原理圖。[P62內(nèi)詳] 第五章
19、D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理、關(guān)系式、權(quán)電阻輸入網(wǎng)絡(luò)。[P67內(nèi)詳] 20、絕對精度和相對精度。[P74內(nèi)詳] 第六章
21、交流采樣法：是直接對經(jīng)過裝置內(nèi)部小TA，小TV轉(zhuǎn)換后形成的交流電壓信號進行采樣，保持和A/D轉(zhuǎn)換，然后在軟件中通過各種算法計算出所需電量。第七章
22、小波分析在變電站綜合自動化中的應(yīng)用前景。[P103內(nèi)詳] 第八章
23、變電站內(nèi)的信息傳輸：
（1）設(shè)備層與間隔層（單元層）間信息交換（2）單元層內(nèi)部的信息交換（3）單元層之間的通信
（4）單元層和變電站層的通信（5）變電站層的內(nèi)部通信
24、變電站通信網(wǎng)絡(luò)的要求：快速的實時響應(yīng)能力，很高的可靠性，優(yōu)良的電磁兼容性能，分層式結(jié)構(gòu)。
25、數(shù)據(jù)通信的傳輸?shù)姆绞剑翰⑿袛?shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)傳輸。
26、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作方式：單工通信，半雙工通信和全雙工通信。原理及圖示[P119內(nèi)詳]
27、網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)：點對點結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)。
28、移頻鍵控原理。[P131內(nèi)詳]
29、差錯檢測技術(shù)：就是采用有效編碼方法對咬傳輸信息進行編碼，并按約定的規(guī)則附上若干碼元（稱監(jiān)督碼），作為信息編碼的一部分，傳輸?shù)浇邮斩?，接收端則按約定的規(guī)則對所收到的碼進行檢驗。30、幾種常用的監(jiān)督碼構(gòu)成方法：奇偶校驗、縱向冗余校驗和循環(huán)冗余校驗CRC。第九章
31、電磁兼容意義：電氣或電子設(shè)備或系統(tǒng)能夠在規(guī)定的電磁環(huán)境下不因電磁干擾而降低工作性能，它們本身發(fā)射電磁量不影響其他的設(shè)備或系統(tǒng)正常工作，從而達到互不干擾，在共同的電磁環(huán)境下一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。
32、電磁干擾的三要素：干擾源、傳播途徑和電磁敏感設(shè)備。
33、解決電磁干擾問題的方法：
（1）抑制干擾源產(chǎn)生的電磁干擾（濾波、屏蔽和接地）；（2）切斷干擾的傳播途徑；
（3）提高敏感設(shè)備抗電磁干擾的能力（降低對干擾的敏感度）。
34、干擾分類：
（1）差模干擾：是串聯(lián)于信號源回路中的干擾，主要由長線路傳輸?shù)幕ジ旭詈纤?。?）共模干擾：是由網(wǎng)絡(luò)對地電位變化所引起的干擾，即對地干擾。
35、抑制干擾源影響的屏蔽措施：
（1）一次設(shè)備與自動化系統(tǒng)輸入、輸出的連接采用帶有金屬外皮的控制電纜，電纜的屏蔽層兩端接地。（2）測量和微機保護或自控裝置采用的各類中間互感器的一、二次繞組之間加設(shè)屏蔽層。（3）機箱或機柜的輸入端子對地接一耐高壓的小電容，可抑制外部高頻干擾。（4）系統(tǒng)的機柜和機箱采用鐵質(zhì)材料。
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