近幾年，我國變電站自動化工作取得了實質性的進展，并已成為變電站電氣設計中不可缺少的一項，是保證電網安全可靠運行的一個重要手段。當前變電站自動化的技術特點是新老交替、新老結合、新老并存。既有以常規遠動裝置為核心派生的老站改造模式，又有局部或分散的新站設計模式，更有保護、監控、儀表、錄波、防誤操作等功能合一的一體化解決方案。運行管理、設計基建、科研制造等不同部門在對變電站自動化的意義和重要性的認識上已基本達成共識。 

　　電業部門(包括大型工礦企業的自備供用電系統)為保證電網安全運行，將投入大量資金和人力物力，而科研制造廠商為順應市場發展需要，更是投入大量開發經費，研制新產品。現在全國省、市、縣各級電業部門一般都設置了變電站改造項目的專用款項，保證了資金的來源。規劃設計部門經過土建、占地面積、運行維護、設備布置等多方面的方案優化后也明確了變電站自動化的工程概算。國家計劃在幾年內投入二千多億巨資進行城網、農網改造，其中相當部分的資金將投向數以萬計的變電站改造及新建項目。為此，為更快更好地實現更高層次的變電站自動化，有必要認真總結其發展現狀，探討今后的發展方向，以便更有效地使用人力、物力和資金，避免時間和資金的浪費，爭取在較短的時間內縮小與世界水平的差距。 

　　1 發展現狀 

　　從變電站自動化的發展進程來看可分為3個階段，第1階段由集中配屏以裝置為核心的方式向分散下放到開關柜以系統為核心的方式發展;第2階段由單一功能，相互獨立向多功能，一體化過渡;第3階段將由傳統的一次、二次設備相對分立向相互融合方向發展，這一點在35kV及10kV的配電系統中更為明顯。 

　　1.1 500kV、330kV超高壓變電站 

　　此類變電站數量較少，但在電網中的重要性是不言而喻的。因此其自動化工作慎重，對老站改造通常傾向于采用傳統的遠動裝置(RTU)加上位機 (即當地功能)來構成系統，通常采用原裝設備或大散件國內組屏的方式;對新建站則傾向采用全分散式模式如LSA 678，D 25及DISA，BJ，CSC 2000等。 

　　1.2 220kV、110kV樞紐站 

　　此類變電站數量較多，全國約有1 000多座，且部分實現了自動化。除老站改造外，新建站有集中配屏，局部分散和全分散3種模式。由于多為有人值班，對上位機(當地功能)的功能要求較高，系統已從具有單一的監控功能擴展到具有保護、儀表、信號及防誤操作、故障錄波、模擬培訓、操作票管理、電壓無功控制、事故恢復供電、經濟運行、設備管理等功能。老站改造項目越來越少，今后的重點將放在新建站上。 

　　1.3 110kV受控站、終端站及35kV站 

　　此類變電站數量多達1萬多座，由于受資金人力所限，實現自動化的比例較低，但卻是無人值班 (守)站的主要市場。眾所周知，變電站自動化和無人值班是2個不同的概念，不能等同但又有聯系，無人值班必須以變電站自動化為基礎，才能對操作、故障及突發事故應付自如。今后將有更多的站向無人值班方式過渡。因此上位機功能逐漸淡化，模擬屏、光字牌、中央信號、常規表計等均可取消，代之以對間隔(Bay)級的電氣設備提出更高的可靠性、可操作性要求，并逐步采用遙視警戒技術，為無人值守創造條件。目前，尚有大批老站要改造，隨著城網、農網改造的實施，更大批量的新站要建，這是變電站自動化繼續深化發展的重點。 

　　1.4 10kV及以下變電站 

　　這類變電站通常包括配電站和開閉所，實現自動化的比例很小，在大部分地區還是一片空白，但其數量卻是的，分布也是廣的。其特點是一般不考慮上位機功能，按無人值班設計，一次、二次設備已無明顯界限，例上海浦東金藤開發區采用的 Schneider公司制造的10kV環網柜，就是集負荷開關、限流熔斷器/斷路器及饋線終端裝置(FFU)于一體的應用實例。10kV配電站的設計制造和現場維護人員的分工已不大明顯，適合采用面向對象(間隔)的保護、監控功能合一的一體化設計。 

　　2 新技術應用 

　　保護、監控合一(又稱二合一)，保護、控制、測量、信號合一(又稱四合一)實際上都是指的一體化設計。目前國內科研院校，制造廠商如南瑞、四方、清華紫光、南自及東方電子、許繼、阿繼等經過多年的開發已形成了技術成熟，運行可靠的系列化產品(例 DISA、BJ、CSC 900、CSC 2000、DCAD 3200及FDK等)，并取得了寶貴的運行經驗，得到了廣大用戶的肯定。特別是微機保護、監控、防誤操作、故障錄波、小電流接地選線等功能的不斷完善，為一體化設計提供了良好的基礎，同時，在激烈的市場競爭中許多商家也深感唯有一體化的設計才能大幅度降低成本，提高性能價格比，增強競爭力，保持并擴大市場份額。ABB、Merlin Gerin、GE、SIEMENS等外國公司早在幾年前就已推出一體化設計的產品，國內如四方、南瑞、南自等公司亦已先后推出一體化產品，并取得了成功。 

　　2.1.1 雙CPU插件 

　　以美國GE公司的DDS系列產品為例，其特點是保護功能模件與監控功能模件均采用16位微處理器且具有相同的標準硬件結構，依靠EPROM中的固化軟件來完成不同功能。如DDS系列中的 DMS有3個獨立的CPU，分別管理保護、控制和通信，這樣做可增強CPU的處理能力，避免CPU負擔過重，故可靠性并未降低。DMS還可提供雙重電源，互為熱備用。每個DMS可控制7個一次設備，可滿足各種復雜接線和聯鎖的要求。此外，DMS還可提供圖形LCD，可實時顯示本間隔各設備的狀態、測量值和報警信息，并對選中設備進行操作。 DMS采用標準硬件結構，類似PLC的模塊化設計，配置靈活，減少了備品備件，特別要指出的是間隔內的聯鎖均可在本間隔的控制器(如DMS或微機保護)中編程完成，因此，即使通信中斷也不會影響保護和當地控制功能的實現。