浅析变电站综合自动化系统
摘 要：本文简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势，提出了变电站综合自动化基本概念，并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析
关键词：变电站综合 自动化系统 结构 功能
一、概述
电网是一个不可分割的整体，对整个电网的
一、二次设备信息进行综合利用，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。另一方面，保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的新的趋势。
二、系统结构
目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构：
１．分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力。目前，还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。
２．集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足：
（1） 前置管理机任务繁重、引线多，降低了整个系统的可靠性，若前置机故障，将失去当地及远方的所有信息及功能。
（2） 软件复杂，修改工作量大，系统调试烦琐。
（3） 组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。
３．分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元）的二层式分布控制系统结构。也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：
（1）可靠性提高，任一部分设备故障只影响局部，即将“危险”分散，当站级系统或网络故障，只影响到监控部分，而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络。
（2） 可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。
（3） 站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护。
三、常见通讯方式
目前国内常采用以太网通讯方式，在以太网出现之前，无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求，但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘，以太网的应用，使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有：
1） 双以太网、双监控机模式，主要是用于220-500kV变，在实现上可以是双控机+双服务器方式，支撑光/电以太网。
2） 单以太网，双/单监控机模式。
3） 双LON网，双监控机模式。
4） 单LON网，双/单监控机模式。
四、变电站自动化系统应能实现的功能
１.微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能： １）故障记录消费性的社会丰富了空间的内涵,使空间的定义扩展为人工的、精神的、心理的和虚拟的旅游空间。这些差异性体验不仅表现在实体空间中旅行,也可以通过阅读、幻想、想象甚至做梦来实现。而网络领域的巨大发展创造了一种可以通过数字高速公路和聊天室进行的旅游体验。这种发展趋势促使我们重新思考旅行的理由。旅行的传统理由是对工作压力和居住地的逃避,即所谓的推力因素,另外包括个人价值的实现、追求良知与个人目标之间的和谐完美。最新调查表明,假期旅游不再简单归为一个原因,而是要考虑多个标准,包括个人在社会等级中的身份,在家庭、政治和社会环境中的地位,特别是对出外旅行的需求。进一步来说,个体在人生不同阶段有许多不同的旅行动机,而这些动机不断变化、重叠、组合等等。遗憾的是,最近有关当代旅行动机的研究还不完善,大多解释模棱两可,泛泛而论,很少出现用实证案例检验的关于旅游消费和模式的周密理论[1 ] 。 4 德语国家休闲与旅游地理的发展前景 那么,德语国家休闲与旅游地理的发展前景是什么呢? 虽然自波塞尔以来取得了很大进展,但仍有很大的发展余地,特别是有关现代休闲和旅游的生产和消费模式的理论方面。同时,在大学机构和学术研究中,应用性研究和实践还将在近期主宰着学科的方向。在规划和市场领域，通过提供详细的规划和切实可行的方案,地理学得到了社会的认可。地理系的学生具有多项综合技能和知识,尤其是在区域开发和规划方面,在旅游和休闲发展中对经济、社会、生态和文化的内涵进行协同性的评估,并很好地对景观潜力进行开发和管理。作为一门社会应用科学,地理学必须着眼于将培养可持续发展作为全球性思考和地方化行动的主要精神。所以,地理学家有责任倡导一种基于景观和环境潜力而发展起来的可持续旅游活动。从这个意义上来说,旅游越来越成为对资源和质量管理的战略定位的同义词。但学者的研究必须与实践者保持一定的距离。只有保持独立和自信才能具有公正的评判,也只有不迎合潜在投资商的喜好才可能得出客观的结论。 瑞士的旅游理论为未来休闲和旅游地理学研究方法提供了有益参考。其主流观点认为,主要有4个领域影响旅游业的发展:社会价值、环境和资源、经济、政府及其相联系的提供保护和管理作用的政策;而面临的挑战则是将研究专业问题的各个领域融合在一起[2 ] 。为了实现跨学科研究所需要的多功能和整体观,就必须建立一个有效的网络系统。凭借其整体的研究方法,地理学更有能力胜任这个角色,将不同的模块结合在一起形成旅游学研究的整体和系统。耐人寻味的是,旅游与休闲地理学的这个发展趋势又得回到波塞尔的观点上来,即从旅游 和休闲的有效整体来研究问题。 5 结语 不论是真实的还是虚拟的,德语国家休闲与旅游地理研究的主要目的始终定位于空间和人类行为的关系。在过去70 年中,这些关系的内涵不断发生变化。地理学从起初对看得见的空间进行解读到现在对抽象空间如行为空间、感知空间甚至虚拟空间的休闲和旅游的现象进行研究。从对作为生存基本需要的休闲进行简单讨论到对根植于社会和经济重构之中的动机、价值体系、心理体验以及决策者的变化进行研究。 自从波塞尔在20 世纪30 年代的开创性研究以来,休闲与旅游地理学极大地充实了德语国家地理学的发展和旅游的管理实践。总体上,休闲和旅游地理学研究经历了3 个阶段:第一阶段是以波塞尔为代表的,以广阔的视觉和整体的区域观来研究旅游和休闲;第二阶段是代表社会和文化地理学观点的慕尼黑学派,将人、行为及其结果突出到最重要的位置;最新的这个阶段,是基于对现代旅游和休闲生产、消费及后果更深层次的理解,并寻找更有力和应用性更强的解决方案。每一个阶段都代表了20 世纪特定时期地理学发展的时代精神(Zeitgeist) 。尽管研究重点不同,但在休闲与旅游研究中始终贯穿着地理学历史的共同特征。德语国家的地理学主要集中在对区域、景观和空间的研究;其次是通过综合分析体现其整体观和多功能观点[17 ] 。没有综合分析,就不会形成整体和系统的观点,这些是理解现代世界休闲与旅游发展以及由此引起的经济的、生态的、文化的和社会后果之间微妙关系的必要前提[2 ] 。 [参 考 文 献] [ 1 ] Becker C et al .( Eds) .Geographie der Freizeit und des Tourismus [M] .Muenchen and Wien : Oldenburg ,2003.[ 2 ] Kreisel W.Geography of leisure and tourism research in the German-speaking world : Three Pillars to Progre [J ] .Tourism Geographies ,2004 ,Vol .6.No.2 , 163190.[ 4 ] Christaller W.Beitraege zu einer Geographie des Fremdenverkehr [J ] .Erdkunde , 1955 ,9 , 1107.[ 6 ] Boeventer E V.Geographie der Freizeit und des Tourismus [M] .Muenchen and Wien , 1998.[ 7 ] Benthien B.Geographie der Erholung und des Tourismus [M] .Gotha :Klett-Perthes ,1997.16.[ 9 ] Benno Werlen : Landschaft , Raum und Gesellschaft : Entstehungs-und Entwicklungsgeschichte wienschaftlicher Sozialgeographie [ J ] .Geographische Rundschau ,Jahrgang 47 , Sept .1995 , S.51312.[11 ] Romei2Stracke F.Tourismus2gegen den Strick gebuerstetPEays [J ] .Reihe Tourismuswienschaftliche Manuskripte ,1998 ,vol .2.[12 ] Jungk , R.Wieviel Touristen pro Hektar Strand ? Pladoyer fuer sanftes Reisen[J ] .GEO , 1980 ,10 , 154 - 156.[13 ] Oesterreichischer Gemeindebund ( Ed.) Tourismus , Landschaft ,Umwelt.Ein Leitfaden zur Erhaltung des Erholungs-und Erlebniswertes der touristischen Landschaft [M] .Wien ,1989.[14 ] Seiler B.Kennziffern einer harmonisierten touristischen Entwicklung.Sanfter Tourismus in Zahlen [ J ] .Berner Studien zu Freizeit und Tourismus ,1989 , 24.[15 ] Bath W E.Naturschutz : Das Machbare.Praktischer Umwelt2undNaturschutz fuer alle.Ein Ratgeber [M] .2nd , Hamburg : Parey ,1995.[16 ] Ziegenspeck J .Erlebnispaedagogik2Entwicklungen
