0前言

　　110kV及以上电压等级的变电站是否能够安全可靠运行直接影响整个电力系统稳定和经济运行。变电站综合自动化技术是计算机技术、通信技术和控制技术相互交融的综合技术产物，为变电站的保护和控制提供了一种新的技术支持，解决传统变电进行监视和控制复杂、误动率高等问题;提高了变电站综合自动化水平，减少了设备检修维护工作量，增加了变电站供电的可靠性。

　　变电站自动化技术提高了电网系统建设的现代化水技术平，提高了输配电电能输送的效率性，降低了变电站建设的成本投资。北京四方公司在结合多项技术后，自主研究开发出CSC2000变电站综合自动化系统，由于有效解决了传统继电保护的很多问题，在我国变电站中很快得到了广泛的应用。

　　1 变电站综合自动化系统

　　变电站综合自动化技术，就是计算机实现变电站一次、二次监控保护的全部功能。为了满足变电站供电可靠性的要求，系统整体结构应该具有“数据采集和传输”、“继电保护”、“直流电源”三大块作为变电站基础自动化组成。“通信”模块是整个系统的联结桥梁，将变电站内所有电气设备部分与调度控制中心实现相互数据通信，完成对电气设备的远程监控和保护。工作主站和子站可以通过计算机可视化界面对系统设备进行管理和控制，并通过仿真界面向管理人员提供变电站运行的各种主接线图、开关状态、数据表格等信息，使运行人员可通过“遥控”系统控制开关站断路器分—合操作。通过计算机内部电子锁可以有效保护整个检修维护的正常展开，只有按照规程通过电子锁后，检修人员才能进行操作，否则将采取闭锁保护措施，以防止检修维护人员的误操作造成巨大的经济损失。

　　变电站综合自动化系统，利用计算机程序仿真取代了传统的中控装置，使得二次继电保护变得简单清晰，外部接线变少，便于运行人员进行操作管理。由于计算机数据处理能力很高，故障检测很到位，重合闸效率高等优点，大大减少了变电站的误操作事故或故障的发生，保证了系统供电的可靠性，有利于变电站安全经济运行。

　　2 CSC2000变电站综合自动化系统

　　2.1系统结构构成

　　CSC2000系统是个分布分层式结构系统，将变电站自动化监控系统划分为变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)两层。间隔层是一个一个单元层，将变电站一个断路器间隔作为一个单元，通过系统智能化测控单元完成对设备的数据采集、继电监控和保护等。智能测控单元直接放在断路器设备附近，相互间通过光缆或通信电缆构成一个数据通信网络。智能监控单元均具有单元保护、检测和控制等所有继电保护功能，子站可就地处理单元故障，而不依赖于变电层或通信网，保证变电站的供电可靠性。

　　变电站层也称为站控层，作为整个系统调度、监控中心，由各监控主站和远方通信数据网络组成。可以通过通信系统与任一间隔进行通信、数据交互等操作。将各子站采集的数据进行分析判断，通过人机交互界面给不同专业的运行人员提供仿真图形、数据、故障类型等信息。并可以通过命令远程操控间隔层智能监控单元执行相应的动作。

　　2.2系统功能

　　CSC2000变电站综合自动化系统是集电子技术、传感器技术、通信技术、计算机技术为一体的现代化变电站优化控制系统。CSC2000系统由于其特殊的功能优点，广泛应用于我国新建或改造35～500kV的变电站中进行继电保护改造，并取得了令人满意的效果。CSC2000系统在110kV变电站中使用的典型结构如图1所示。

　　图 1 变电站 110 kV CSC2000系统框图

　　2.2.1监控主站

　　监控主站是运行调度人员实现人机对话的核心主站，完成对变电站间隔层采集设备运行工况所有数据进行分析、判断、管理、状态记录及事故报警等。在监控主站计算机上，通过动态仿真模拟变电站运行的主接线图，动态显示设备的工况数据。在主接线界面上，可以调取任一设备单元，实时了解单元的运行情况，便于工作人员更好地对设备进行操作维护。

　　2.2.2继电保护工程师站

　　CSC200系统可以通过通信系统实现对设备的“四遥”操作，通过通信网络将设备运行数据和视频监视画面传输到调度中心继电保护工程师站。工程师在调度中心就能根据所得信息，通过网络实现对远方设备进行管理和命令操作等功能。

　　2.2.3无功调节AVQC

　　AVQC工作站在变电站系统中专门用于无功补偿装置调节，满足电网无功补偿需求，保证电网电压的稳定。

　　2.2.4五防机

　　五防机工作站是一个电子密码锁，完成常规的继电保护检修规程及对应操作票的形成;有效地防止检修人员的误操作而导致系统重大事故的发生。

　　2.3通信媒介

　　变电站中的间隔层设备往往由于占地面积有限，相互间隔距离较近，电磁干扰体现非常严重。光纤是一种有效抗干扰的通信电缆，从理论上得到了许多继电保护工程师的亲睐;但是在实际的变电站通信网络构筑中，由于光纤价格昂贵且是点对点的数据传输，不能在传输途中加设节点，给检修维护带来巨大的不便，因此国内大多数变电站在进行自动化设计中,都是采用通信电缆作为间隔层数据传输的媒介。为了克服电磁对通信网络的干扰，在通信电缆接口处加设隔离变压器进行滤波，将电磁干扰效应抑制在允许范围内。

　　2.4 CSC2000系统的安全问题

　　随着变电站综合自动化技术的不断完善，系统网络协议已逐步走向规范化，变电站自动化系统已经向开放式网络技术系统发展。所有厂家可以基于以太网进行设备开发研究，由此使得整个监控系统变得简单清晰，但同时一些安全性问题也在实际中体现出来，导致整个变电站计算机监控系统程序的安全性得不到相应的保障。变电站监控系统是一个多单元多设备的综合系统，程序的一点误动作或错动作将会导致重大事故的产生，由此可见计算机系统的安全问题将影响整个系统的稳定运行。CSC2000系统在设计中采用加密技术与防火墙技术相结合。利用加密技术对数据信息进行加密处理,防止在传输过程中遭到非法程序的攻击，使得调度中心获得一个误信号，而导致误操作的产生。防火墙技术通过采用隔离和限制访问等有效措施，有效保证计算机系统的安全。

　　3 存在问题

　　(1)由于采用遥测技术，当对间隔设备进行试验时，试验过程中产生的大量繁琐开关信息会通过网络遥传给监控工程师，严重影响调度值班员的正常操作。同时大量数据在试验过程中占据通信传输通道，有可能造成通信网络堵塞现象，导致其它设备的事故信号不能实时地传送到调度室，严重影响计算机的正常工作。

　　(2)由于CSC2000系统只设立1个五防机接口，当五防主机出现故障时，“模拟操作票”就不能正确地操作，使得检修运行人员变得很被动，不能及时处理故障，严重影响了供电的可靠性。

　　4 改进措施

　　(1)通过计算机编程，当间隔层单元进行试验时，应设立对应数据闭锁程序，将试验数据闭锁在间隔层，不能通过通信网络上传给调度中心，保证调度人员安全地进行变电站调度、监控工作。

　　(2)建议微机五防主机也采用双机互为备用的接线方式，当工作五防主机出现故障后，备用五防主机自动投入工作，保障所有运行检修工作的顺利进行。

　　(3)加强运行人员的培训，提高事故处理能力和速度，保证变电站供电的可靠性。

　　5 结束语

　　CSC2000变电站综合自动化系统在变电站中成功的投运，提高了变电站综合自动化水平，有利于电力系统的安全运行，具有巨大的发展前景。