计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可以方便的监视和控制变电站内的各种设备的运行和操作，它具有功能综合化，结构微机化，操作监视屏幕化，运行管理智能化等显著特点。通过利用先进的综合自动化技术，提高了供电质量，提高了电压合格率，提高了变电站的安全可靠性和系统的运行管理水平，缩小了变电站占地面积，降低了造价，减少了总投资，减少了维护工作量，减少了值班员劳动强度。变电站综合自动化系统是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。与传统的继电保护相比较，微机保护具有许多优点改善和提高了继电保护的动作特性和性能，动作正确率高。可以方便的扩充其他的辅助功能。工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用，制造容易统标准。可靠性提高。使用灵活方便。可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监空系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。变电站综合自动化系统的发展趋势保护监控体化这种方式在及以下的电压等级中已普遍采用，它的好处是功能按次单元集中化，利于稳定的进行信息采集以及对设备状态进行控制。极大的提高了性能效率比。它的缺点是对运行的可靠性要求极高，任何形式的检修维护都将迫使次设备的停止。可靠性和稳定性要求很高。设备安装就地化，户外化综合自动化装置将和次设备整合在起，其电气的抗干扰性能，设备抗热，抗寒，抗雨雪，防腐蚀等各项环境指标将达到极高的地步。目前的综合自动化装置都是安装在低电压的中置柜上和室内的开关室内，户外的仅是些实现简单功能的柱上设备。随着高电压等级的推广，其设备都将就地安装在户外的端子箱上，对环境条件要求高。这种方式最终将带来无人值班变电站没有建筑小室或仅设个控制小室，它最多也就是台控制显示终端。这将极大的减少整个变电站的二次电缆，使变电站的建设简化，快速，设备调试简单。同时也极大的提高了变电站的运行稳定性，可靠性。人机操作界面接口统化，运行操作无线化无人无建筑小室的变电站，变电运行人员如果在就地查看设备和控制操作，将通过个手持式可视无线终端，边监视次设备边进行控制操作，所有相关的量化数据将显示在可视无线终端上。就地通讯网络协议标准化强大的通讯接口能力，主要通讯部件双备份冗余设计双，双电源等，采用光纤总线等等，使现代化的综合自动化变电站的各种智能设备通过网络组成个统的，互相协调工作的整体。全站数据标准化变电站的智能监控装置将无电压等级划分，只是下载参数设置版本不同。全站统数据库，统维护组态工具软件，分类分单元下载参数设置数据。其实时运行数据库可通过严密的安全防护措施与整个电力系统实时数据连在起数据采集和次设备体化除了常规的电流电压，有功无功，开关状态等信息采集外，对些设备的在线状态检测量化值，直接采集到监控系统的实时数据库中。高技术的智能化开关。光电式电流电压互感器的应用，必将给数据采集控制系统带来全新的模式。国外变电站综合自动化系统的发展年代末年代初，国外开始了对于技术的研究，这是由于电网规模不断扩大，要求电网及变电站的控制和保护系统必须运行安全可靠经济。因此，各级调度中心需要更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况。同时，采用无人值班管理模式，进行远方控制，减少人为误操作的可能性，提高运行可靠性，降低变电站的造价和运行维护费用。随着微处理器技术计算机网络技术数字通信技术的发展，人们可以利用现代先进的技术和设备来组成个自动化的控制和保护系统，改变传统二次设备模式，做到设备简化，信息共享，减少变电站的造价和运行维护费用。世界发达国家率先研制出成熟系统，并推广应用，大大提高了变电站管理的自动化水平，实现电力系统的安全可靠经济运行。目前，日本日立三菱东芝公司，德国西门子公司公司，瑞士公司，美国通用电气公司西屋电气公司，法国阿尔斯通公司，瑞士公司等国际著名大型电气设备制造公司都开发和生产了变电站综合自动化系统或称保护与控制体化装置，并取得了较为成熟的运行经验我国变电站综合自动化技术的发展我国变电站自动化系统的发展阶段变电站内二次设备传统按功能可分为五类继电保护，自动装置,故障录波，当地监控和远动性大幅度的提高。多微机保护装置除完成本线路的继电保护功能外，同时还必须完成相邻线路的远后备保护功能。广泛的使用多微机保护装置中，距离保护三段和零序保护三段，都具有远后备的功能。在距离保护插件或者零序保护插件发生故障时，即使线路的主保护可以正常工作，仍将失去远方后备保护的功能。由于以上的原因，在高压和超高压输变电线路中，不但主保护必须双重化配置，后备保护也必须双重化配置。微机元件继电保护微机元件保护的种类很多，硬件结构也各有特色，基本的类型有单片机型和工控机型微机元件保护。许多厂家得宜于线路微机保护的成功开发和应用中的成功经验，推出了许多与微机线路保护硬件结构相似的单片机型微机元件保护。比如采用了高压线路保护类似的数据采集系统和高性能单片机构成的双系统，变压器主保护与变压器各侧的后备保护分别采用不同的完成保护功能。为适合变电站自动化的发展，新型微机变压器保护也提供了基于现场总线的通信接口功能。采用工控机实现的微机保护，具有小型化，低成本，高可靠性等优点。工控机总线接口简单，模块化程度高，容易结合，使用维护方便，系统功能容易扩展。可以大大缩短微机保护装置的开发周期，实现微机继电保护装置的系列化和标准化，便于运行部门的运行维护，必将在微机保护的发展中发挥重要的作用。低压线路的微机保护这种类型的保护装置可以分为两种种为对方式，即套装置实现条线路的保护另种为对方式，即套装置实现多条线路保护。采用对实现时，套装置负责条线路或台变压器的测量，保护和控制。使用对方式实现时，套装置负责多条线路或变压器的测量，保护和控制。它具有分布式结构的全部优点而且又便于设计安装及运行维护。为中低压变电站广为采用。小节本节介绍了变电站综合自动化系统的结构形式，并介绍了各种结构形式的特点变电站综合自动化系统主要包括监测，监控，远传和保护四部分，介绍了各部分的主要功能。介绍了综合自动化系统的硬件结构以及主要的配置，为下章的通信协议做好了铺垫。第章变电站综合自动化系统的通信网络通信网络的发展目前，国内变电站综合自动化系统用的通信网络主要是总线式网络。该系统最初使用总线，后来用到总线。近年来随着新型现场总线和的推出，变电站综合自动化系统的网络通信得到了新的发展，新型现场总线是变电站综合自动化系统通信网络性价比最好的种。，和总线串口通信标准是美国电子工业协会于年公布的，该标准定义了数据终端设备和数据通信设备之间按位串行传输的接口通信。通常用于近距离传输，此时可将两台具有接口的通信设备直接相连，如果要进行远距离传输，可以再加调制器即可。为全双工，可以同时接收和发送。采用标准，可以削弱干扰的影响，获得更长的传输距离和允许更大的信号衰减。采用标准通信时位率可达到。为半双工通信方式，在时刻，个发送个接受，当用于多站互连时，可节省信号线，便于高速远距离的传送。总线是美国公司推出的种新型现场总线。它的基本思想是将控制系统按局域网络的方式构造，用网络节点代替局域网中的工作站，网络节点安装在监控现场，直接于各种传感器和控制器相连。总线的技术特性有以下点开放性。网络协议开放，对任何用户平等。通信介质开放。可以在任何通信介质条件下通信，包括双绞线，电力线，光纤，同轴电缆，射线电缆，红外线等，并且多种介质可以在同网络中混合使用。互操作性。通信协议符合模型，任何制造商的产品都可以实现互操作。通信采用了网络变量，使网络通信的设计简化成为参数设置增加了通信技术的可靠性。它的通信每桢有效字节可以达到到个字节。它的通信速度可达，此时的有效距离为技术的个测控网络的节点数可达个。直接通信距离长达技术的核心是神经元芯片。该芯片内部装有个微处理器处理器完成介质访问控制。网络处理器完成的层网络协议。应用处理器完成用户现场控制应用。它们之间通过公共存储器传递数据。现场总线德国公司设计的，它是种基于优先级的高速。抗干扰能力强并具有检错功能的现场总线，可采用多种媒体通信，比如光缆和双绞线。通信设备本身又具有较低的造价，从而它的应用范围很广，特别是在电气自动化领域。的主要技术特性如下可以多主方式工作，网络上任意个接点均可以在任何时刻主动向其它节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。网络上节点可分为不同的优先级，并可满足不同的实时要求。采用非破坏性总线裁决技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级别低的自动的主动停止数据发送，而优先级高的网络节点不受任何影响继续传送数据，大大的节省了总线冲突裁决时间。可以点对点，点对多点全局广播几种方式传送接收数据。直接通信距离最远可达，的通信速率最高可达上的节点数实际上可达个，理论上可达多个。采用短砧结构，每砧的有效字节数为个，这样传输时间短，受干扰的概率低，重新发送时间短，尤其适合在强电磁场环境下工作。每砧信息都有校验及其它检验措施，保证了数据出错率极低。节点在严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它和总线的联系，以使总线的其操作不受影响。编码解码方式，并采用位填充技术。各种总线技术的优缺点总线通信速度快，距离短。和虽然在传输速度和距离上有所提高，但存在以下缺点网络上只能有个主节点，无法构成多主冗余系统，系统可靠性差，数据通信方式为命令响应方式，从节点只有在接到主节点命令后才能响应，重要信息得不到及时传送，致使灵活性和实时性差，纠错能力差。总线性能较强，但系统复杂，造价较高。因而实用性较差。总线是基于优先级的多主从节点结构，具有较强的纠错能力，克服了，和总线的缺点，而与总线相比，具有系统结构简单，造价低，实用性强等优点，因此是变电站综合自动化系统的种性价比最优的选择。现场总线在变电站综合自动化内部网的应用变电站综合自动化系统内部通信网主要可以分为三种现场总线网方案，嵌入式以太网方案，基于总线的通信系统方案。现场总线网方案如图所示，变电站内部有两个网络，分别为监控网和录波网。监控网用来传送各种控制和状态信息。录波网则传送电力系统故障录波信息。网络的通信速率为,最大通信距离为。通信介质为屏蔽双绞线或光纤。每个保护装置都带有网络接口，后台机，工程师站，远动机等机上均有卡，于是保护装置和机就可以连接到网络上。这种方案适用于中低压变电站自动化系统，当用于及以上的大型高压变电站时，由于网络节点增多，网络流量增大，网络带宽就显得不够了，特别是当多个保护共同动作时，网上冲突加剧，重发次数增多，通信效率降低，因此这种方案只使用于中小变电站自动化系统。嵌入式以太网方案如图所示，站内有个相互的光纤以太网，网络，为监控网，网络为录波网。将站内通信网络分为两层。间隔以上和间隔内部。间隔以上用的嵌入式以太网构成站内通信的主干网络，负责后台机，远动机等机和各间隔进行通信。在间隔内部使用总线，网上的信息通过间隔层的测控单元上传到主干网上。最低层的各种设备保护可不做任何改动，保持了向下的兼