变电站自动化发展分析(一)

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摘要：变电站自动化系统正在向着随着功能结构的标准化和开放度的提高，系统安全问题变得非常突出，必须给予足够的重视。近年来，通信协议的通用化标准化、通信通道的数字化高速化、通信结构的网络化、设备抗干扰能力的提高等方面有了明显的进展。
关键词：变电站 自动化 发展 动向 分析
0 引言
随着微电子技术、计算机软硬件技术的发展，近年来超高压变电站自动化系统在以下几个方面都有不同程度的进展。
1 系统体系结构
由传统的单一的集中模式向与相对分散式、分层分布分散式多种体系结构模式转变，由传统的面向单个测量、控制对象向面向电网元件（如进线、出线、变压器、母线、电容器等）转变，由各功能单独考虑向系统功能综合考虑转变，由一味强调功能全面向更强调功能实用和高可靠性转变。
2 总线结构
无论是模块级、间隔级还是站级，均由专用、低速向通用、标准化、高速转变，原来采用的位总线、LonWorks、CAN、FF等现场总线统一向以太网转变，这从国际电工委员会（IEC）即将推出的IEC 61850系列正式标准中也可看到这个趋势。
传统的PLC技术不能满足日趋增长的对分布式实时控制性能的要求，传统现场总线技术也是如此。经长期实践证实，在所有的网络技术中，以太网技术是至今最理想的选择，主要原因是：①它充分考虑了今后的发展需要，具有高传输速率和自适应，目前能达到10MB/100MB/1GB的速率，10GB以太网也即将面世；②高传输安全性和可靠性以及集线器技术的完善和确定性；③几乎不需考虑网络的拓扑结构，非常灵活；④传输物理介质多样，:双绞线、光纤、同轴电缆甚至无线通道都可容纳；⑤集线器的应用可不需考虑网络的扩展；⑥以太网的应用已经建立起一种业界的标准，亦即一个新的工控总线标准；⑦全面与最前沿的IT技术接轨，出现了被称之为“世界标准”的TCP/IP技术的应用；⑧能满足低成本高性能面向未来的开发的需要。
3 信息共享度
保护监控功能以及数据共享从逻辑上的结合越来越紧密，物理上的结合也将随着光电传感技术的不断发展和完善而更加紧密。
4 防误功能
逐步走向不再配备专门的“五防”闭锁硬件系统，而是把范围更广的综合防误操作功能结合在系统中，利用监控设备的智能逻辑来灵活实现网络级的防误操作。
5 安全性
随着技术开放度的提高、网络功能的渗透、以及国内外形势的复杂化，系统的安全性更显得非凡重要。因此，除加强传统的安全机制外，还应专门配置变电站自动化系统“黑盒子”来记录自动化系统中的所有操作与通信的状况，该模块与飞机上的黑盒子类似，具有极大的存贮容量和极强的物理性能，能忠实地记录下一定时间的所有内外部操作记录。为防止黑客攻击和人为的破坏，必须与其它网络从物理上隔离，数据单向传输。假如采用网络数据传输，还须考虑适当的防火墙、物理隔离、数据加密、数据备份、数字认证、多级网管等网络安全措施。
6 新型就地数字化互感器
IEC新标准草案推荐使用，这使得部分设备级与间隔级的分界产生了变化。
7 通信方式
不管是站内模块与设备间的互联还是与主站系统之间的通信，均采用最新的通信技术，如无线、宽带、高速通道，彻底防止数字通道模拟使用、高速通道低速使用的弊端。非凡值得一提的是与主站系统通信采用基于TCP/IP协议的广域网/INTER技术，站内各功能单元之间则采用“蓝牙技术”，避免复杂的接线和通信协议，减少了屏上接线端子，从而可以使设备更灵活地布置和具有更大的输入输出容量。