早期的變電站遠動技術

　　早期的遠動技術可以追溯到20世紀40年代至70年代期間
，是在自動電話交換機和電子技術基礎上逐步發展起來的，最早用於電力工業的遠動設備便是由電話繼電器、步進器和電子管為主要元器件組成的。隨著半導體技術的發展
，60年代開始出現晶體管無觸點式遠動設備，70年代出現集成電路遠動設備。這一階段的遠動設備有如下主要特點：不涉及軟件，設備都是由硬件製造的，即非智能硬線邏輯方式；核心硬件是晶體管以及中小規模集成電路芯片，其中晶體管開始采用鍺管，後來過渡到矽管，而集成電路芯片開始采用PMOS技術芯片
，後來采用CMOS技術和TTL技術；其設計理念是麵向全站，而不是麵向元件或者間隔，因此都采用集中組屏方式
；置於廠站端的終端設備與置於遠方控製中心或調度中心的接收設備均為一對一方式；遠動設備內部各部分之間以並行接口技術為主

，很少或幾乎不使用串行接口技術；與遠方控製中心或調度中心之間的通信以電力線載波技術為主，且多為複用；大部分遠動設備隻完成遙測與遙信二遙功能，少部分具有遙控遙調的所謂四遙功能。

　　早期的遠動設備由被控站遠動設備及廠站遠動設備、控製站遠動設備、遠動通道三部分組成。

　　a. 被控站遠動設備及廠站的遠動設備包括遠動主設備、調製解調器和過程設備三部分。過程設備又包括信息輸入設備（如變送器等）
、信息輸出設備（如執行盤等）以及調節器，人們習慣上又將被控站遠動設備稱為遠動終端
，即RTU。

　　b. 控製站遠動設備包括遠動主設備
、調製解調器以及人機設備三部分。人機設備有模擬屏、數字顯示設備、打印機、記錄儀表及控製操作台等。控製站遠動設備又稱主站，它接收被控站送來的遙測、遙信信息，經處理後反映到模擬屏、數字顯示設備
、打印機、記錄儀表上
，讓調度員通過操作控製台發出命令
，送往被控站，進行遙控
、遙調操作。

　　c. 遠動通道包括控製站和被控站的調製解調器（MODEM）和傳輸線路。遠動通道又稱數據電路
，通常通過遠程通信係統來實現。

　　國內早期的遠動設備的代表產品有WYZ係列和SZY係列。　

　　中期的變電站遠動（監控）技術

　　20世紀80年代到90年代，由於微處理器芯片（CPU）和各種作為外圍電路的大規模集成電路的出現和應用，遠動技術從早期方式進入了中期發展階段。同時它又與個人計算機（PC）相結合，出現了所謂數據采集與監控係統，即SCADA係統。廣義的SCADA係統不僅包括這裏所述的遠動設備，也包括調度自動化中完整的主站係統。這意味著遠動將向提高傳輸速度
、提高編譯碼的檢糾錯能力、yingyongzhinengkongzhijishuduisuocaijideshujujinxingyuchulihezhengquexingjianyandengfangxiangfazhan，zheyangyuandongyiciyezhujianweijiankongsuoqudai。zhongqiyuandongjishuyouruxiazhuyaotedian：以單或多微處理芯片CPU（8/16/32位）和嵌入式軟件為核心；PC的應用提高了遠動設備的應用水平，拓寬了遠動技術的應用空間
；在采用多處理器設計時
，設備內部逐漸從並行接口轉向串行接口技術
；設計理念仍然麵向全廠或全站，所以仍然采用集中組屏方式
；廠站端的終端設備與遠方調度中心或控製中心的接收逐步從一對一方式發展為一對N方式，即一台或兩台前置接收設備可以接收多達32個以上廠站端設備；與調度中心或遠方控製中心之間的通信方式除了電力線載波之外還有了其它諸如微波
、特高頻
、郵電線路、光纖等多種方式；遠動功能由二遙發展到四遙且增加了若幹附加功能。　

　　當前的變電站自動化技術

　　20世紀末到21世紀初

，由於半導體芯片技術、通信技術以及計算機技術飛速發展
，變電站自動化技術也已從早期、中期發展到當前的變電站自動化技術階段。其重要特點是：以分層分布結構取代了傳統的集中式

；把(ba)變(bian)電(dian)站(zhan)分(fen)為(wei)兩(liang)個(ge)層(ceng)次(ci)，即(ji)變(bian)電(dian)站(zhan)層(ceng)和(he)間(jian)隔(ge)層(ceng)，在(zai)設(she)計(ji)理(li)念(nian)上(shang)不(bu)是(shi)以(yi)整(zheng)個(ge)變(bian)電(dian)站(zhan)作(zuo)為(wei)所(suo)要(yao)麵(mian)對(dui)的(de)目(mu)標(biao)，而(er)是(shi)以(yi)間(jian)隔(ge)和(he)元(yuan)件(jian)作(zuo)為(wei)設(she)計(ji)依(yi)據(ju)，在(zai)中(zhong)低(di)壓(ya)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)物(wu)理(li)結(jie)構(gou)和(he)電(dian)器(qi)特(te)性(xing)完(wan)全(quan)獨(du)立(li)，功(gong)能(neng)上(shang)既(ji)考(kao)慮(lv)測(ce)控(kong)又(you)涉(she)及(ji)繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)這(zhe)樣(yang)的(de)測(ce)控(kong)保(bao)護(hu)綜(zong)合(he)單(dan)元(yuan)對(dui)應(ying)一(yi)次(ci)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)間(jian)隔(ge)出(chu)線(xian)
，在(zai)高(gao)壓(ya)超(chao)高(gao)壓(ya)係(xi)統(tong)，則(ze)以(yi)獨(du)立(li)的(de)測(ce)控(kong)單(dan)元(yuan)對(dui)應(ying)高(gao)壓(ya)或(huo)超(chao)高(gao)壓(ya)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)間(jian)隔(ge)設(she)備(bei)；變電站層主單元的硬件以高檔32位工業級模件作為核心，配大容量內存、閃存以及電子固態盤和嵌入式軟件係統；現場總線以及光纖通信的應用為功能上的分布和地理上的分散提供了技術基礎；網絡尤其是基於TCP/IP的以太網在變電站自動化係統中得到應用；智能電子設備（IED）的大量應用，諸如繼電保護裝置、自動裝置、電源
、五防

、電子電度表等可視為IED而納入一個統一的變電站自動化係統中；與繼電保護、各種IED

、遠方調度中心交換數據所使用的規約逐漸與國際接軌。這個時期國內代表產品有CSC係列、NSC係列及BSJ係列。　

　　國外變電站自動化技術

　　國外變電站自動化技術是從20世紀80年代開始的，以西門子公司為例，該公司第一套全分散式變電站自動化係統LSA678早在1985年就在德國漢諾威正式投入運行，至1993年初，已有300多套係統在德國和歐洲的各種電壓等級的變電站運行。在中國
，1995年亦投運了該公司的LSA678變電站自動化係統。LSA678的係統結構有兩類

，一類是全分散式，另一類是集中和分散相結合，兩類係統均由6MB測控係統、7S/7U保護係統、8TK開關閉鎖係統三部分構成。

　　日本在20世紀90年nian代dai亦yi新xin建jian和he擴kuo建jian了le多duo座zuo高gao壓ya變bian電dian站zhan，采cai用yong了le以yi計ji算suan機ji監jian控kong係xi統tong為wei基ji礎chu的de運yun行xing支zhi持chi係xi統tong。其qi主zhu要yao特te點dian是shi繼ji電dian保bao護hu裝zhuang置zhi下xia放fang到dao開kai關guan現xian場chang，並bing設she置zhi微wei機ji控kong製zhi終zhong端duan

，采cai集ji測ce量liang值zhi和he開kai關guan接jie點dian信xin息xi

，通tong過guo光guang纖xian傳chuan輸shu至zhi主zhu控kong製zhi室shi的de後hou台tai計ji算suan機ji係xi統tong
，開kai關guan及ji隔ge離li開kai關guan操cao作zuo命ming令ling亦yi由you主zhu控kong製zhi室shi通tong過guo光guang纖xian下xia達da至zhi終zhong端duan執zhi行xing。

　　保護下放有直接置於各高壓開關密閉箱內的（內有除濕用加熱器，但不設置空調降溫），有置於開關場附近保護室內的。

　　美國變電站自動化係統目前投運的大體有三類：一是以RTU為基礎進行實時數據采集，配置微機作為當地功能，並和上級調度中心通信
；二是以通用計算機為數據采集設備，不但采集實時數據，而且建立曆史數據庫，並通過計算機網（以太網）與遠程工作站聯絡
；三是采用MODBUS-PLUS（1 Mb/s）

，保護監控I/O等部件均通過規約轉換器接入該網
，並通過RTU與調度中心聯係，網上標準計算機建立實時
、曆史數據庫和提供人機聯係畫麵等。

　　近年來，ABB公司、三菱公司相繼推出了智能化變電站係統。智能化變電站是把一體化的GIS設備和變電站計算機監控係統綜合在一起，采用新型的光電傳感器取代傳統的電流、電dian壓ya互hu感gan器qi，由you光guang纖xian接jie口kou替ti代dai了le微wei機ji測ce控kong保bao護hu裝zhuang置zhi的de輸shu入ru輸shu出chu回hui路lu，使shi變bian電dian站zhan自zi動dong化hua係xi統tong向xiang過guo程cheng層ceng延yan伸shen和he發fa展zhan。智zhi能neng變bian電dian站zhan應ying用yong了le計ji算suan機ji技ji術shu、現代通訊技術和光電技術，使變電站自動化得到進一步提高，其分層分布技術、智能化控製技術、光通訊技術使變電站控製電纜大幅度減少

，安裝周期縮短
，運行維護工作量減少，可靠性大大提高，是變電站技術發展的必然方向。　

　　變電站自動化係統存在的問題

　　guoneibiandianzhanzidonghuaxitongjingguoshijiniandefazhan
，suiranqudelebuxiaodechengji
，danmuqianhaigenbushangzhenggedianligongyefazhandebufa，zhenzhengshixianzidonghuahewurenzhibandebiandianzhanbingbuduo，qishehuihejingjixiaoyibugouxianzhu，zheshuomingwomendebiandianzhanzidonghuajishubingbuguifan
，shichangfayuyebuchengshu，zheyuyanzhi
、製造、規劃
、基建和運行等部門對變電站自動化的認識不同有很大的關係。

　　目(mu)前(qian)國(guo)際(ji)上(shang)關(guan)於(yu)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)和(he)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)的(de)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)還(hai)沒(mei)有(you)正(zheng)式(shi)公(gong)布(bu)，國(guo)內(nei)也(ye)沒(mei)有(you)相(xiang)應(ying)的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)出(chu)台(tai)。標(biao)準(zhun)和(he)規(gui)範(fan)的(de)出(chu)台(tai)遠(yuan)落(luo)後(hou)於(yu)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)

，導(dao)致(zhi)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)在(zai)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)的(de)選(xuan)擇(ze)
、通tong訊xun傳chuan輸shu協xie議yi的de采cai用yong方fang麵mian存cun在zai很hen大da的de爭zheng議yi，在zai繼ji電dian保bao護hu和he變bian電dian站zhan自zi動dong化hua的de關guan係xi及ji變bian電dian站zhan自zi動dong化hua的de概gai念nian上shang還hai存cun在zai分fen歧qi。市shi場chang競jing爭zheng日ri益yi激ji烈lie，不bu同tong廠chang家jia的de設she備bei質zhi量liang和he技ji術shu（軟硬件方麵）差異甚大
，各地方電力公司的要求也不盡相同，導致目前國內變電站自動化技術千差萬別。

　　認(ren)清(qing)和(he)適(shi)應(ying)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)，采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)原(yuan)理(li)技(ji)術(shu)
，摒(bing)棄(qi)落(luo)後(hou)和(he)即(ji)將(jiang)淘(tao)汰(tai)的(de)技(ji)術(shu)，確(que)定(ding)科(ke)學(xue)的(de)模(mo)式(shi)和(he)結(jie)構(gou)
，選(xuan)擇(ze)質(zhi)量(liang)優(you)良(liang)和(he)性(xing)能(neng)可(ke)靠(kao)的(de)產(chan)品(pin)，無(wu)論(lun)對(dui)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)廠(chang)家(jia)還(hai)是(shi)對(dui)用(yong)戶(hu)都(dou)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)，也(ye)關(guan)係(xi)到(dao)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)。因(yin)此(ci)
，在(zai)學(xue)習(xi)借(jie)鑒(jian)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)同(tong)時(shi)
，結(jie)合(he)我(wo)國(guo)的(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，全(quan)麵(mian)係(xi)統(tong)地(di)研(yan)究(jiu)探(tan)討(tao)符(fu)合(he)國(guo)情(qing)的(de)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)模(mo)式(shi)、結構、功能、通訊方式等
，有很重要的現實意義。