【正文】 例如，到 1980年止，意大利 ENEL公司的 474個(gè)水電站中，無(wú)人值班達(dá) 408個(gè)，法國(guó) EDF公司 450個(gè)水電站中，有 403個(gè)無(wú)人值班占 90%。調(diào)度室可掌握所有 225/20kV變電站及 20kV主網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，調(diào)度中心可以直接進(jìn)行必要的處理，使受停電影響的用戶迅速恢復(fù)供電。 三、 變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展概況 三、 變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展概況 我國(guó)變電站自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程 變電站微機(jī)監(jiān)測(cè)、保護(hù)綜合控制系統(tǒng)框圖 國(guó)外無(wú)人值班的發(fā)展簡(jiǎn)況 西歐、北美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的絕大多數(shù)變電站，包括許多 500kV、 380kV的變電站也都實(shí)行無(wú)人值班。 90年代中期后，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)迅速發(fā)展 。按功能分為 3個(gè)子系統(tǒng) ：（ 1）安全監(jiān)控子系統(tǒng)；（ 2）微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)；（ 3）電壓、無(wú)功控制子系統(tǒng)。望島變電站是一個(gè) 35kV/10kV城市變電站，有 2回 35kV進(jìn)線， 2臺(tái)主變， 8回 10kV出線， 2組電容器。 該系統(tǒng)由 3臺(tái)微機(jī)組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如 下圖 。 三、 變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展概況 SDCS－ 1結(jié)構(gòu)方框圖 國(guó)外變電站綜合自動(dòng)化的早期發(fā)展概況 我國(guó)變電站自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程 我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化的研究工作始于 80年代中期。如 下圖 ，它具有對(duì)一個(gè)77kV/。 1979年 9月完成樣機(jī)，稱為 SDCS1型， 12月在變電站安裝運(yùn)行， 1980年開(kāi)始商品化生產(chǎn)。 變電站綜合自動(dòng)化的研究工作，于 70年代中、后期開(kāi)始。 三、 變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展概況 國(guó)外變電站綜合自動(dòng)化的早期發(fā)展概況 國(guó)外變電站自動(dòng)化的研究工作始于 20世紀(jì) 70年代。 ? 變電站綜合自動(dòng)化階段的特征 ： 將微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)等功能進(jìn)行統(tǒng)一考慮，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成以上所有的功能。 我國(guó)從 20世紀(jì) 80年代末開(kāi)始研制和開(kāi)發(fā)， 20世紀(jì) 90年代進(jìn)入應(yīng)用階段。 國(guó)際上， 20世紀(jì) 70年代末開(kāi)始變電站綜合自動(dòng)化的研究工作，于 80年代開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用應(yīng)用。 ③裝置本身的故障自診斷能力，對(duì)提高裝置自身的可靠性是很有意義的。 優(yōu)點(diǎn) : ① 由于采用了數(shù)字電路，縮小了體積，明顯的顯示出優(yōu)越性。 第 7章 變電所綜合自動(dòng)化和數(shù)字化變電所 微處理器為核心的智能自動(dòng)裝置階段 ? 20世紀(jì) 80年代，隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的應(yīng)用，在變電站自動(dòng)化階段，將原來(lái)由晶體管等分立元件組成的自動(dòng)裝置逐步由大規(guī)模集成電路或微處理器替代。 缺點(diǎn)： 這些自動(dòng)裝置，相互之間獨(dú)立運(yùn)行，互不相干，而且缺乏智能，沒(méi)有故障自診斷能力，在運(yùn)行中若自身出現(xiàn)故障，不能提供報(bào)警信息，有的甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)運(yùn)行的安全。 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為發(fā)展變電站自動(dòng)化提供了有利的條件。 ★ 維護(hù)工作量大，設(shè)備可靠性差。 ★ 供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證。第七章 變電所綜合自動(dòng)化 和數(shù)字化變電所 回顧：電力系統(tǒng)自動(dòng)化的分類（按運(yùn)行管理區(qū)域分類） ? 調(diào)度自動(dòng)化 ? 發(fā)電廠自動(dòng)化 火電廠自動(dòng)化 水電廠自動(dòng)化 ? 配電網(wǎng)自動(dòng)化 ? 變電站自動(dòng)化 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 第 7章 變電所綜合自動(dòng)化和數(shù)字化變電所 常規(guī)的變電站存在的問(wèn)題： ★ 安全性、可靠性不能滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。 ★ 不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計(jì)算和實(shí)時(shí)性要求。 ★ 不利于提高運(yùn)行管理水平。 ★ 占地面積大，增加征地投資。 一、變電站自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程 變電站分立元件的自動(dòng)裝置階段 20世紀(jì) 70年代以前，這些自動(dòng)裝置主要采用模擬電路、晶體管等分立元件組成，對(duì)提高變電站的自動(dòng)化水平，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，發(fā)揮了一定的作用。 分立元件的裝置可靠性不高，經(jīng)常需要維修，且體積大。 ? 微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置分別設(shè)置，分別完成各自的功能。 ②利用微處理器的智能和計(jì)算能力，可以應(yīng)用和發(fā)展新的算法，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度和控制的可靠性，還擴(kuò)充了新的功能。 缺點(diǎn)： 各自動(dòng)化裝置仍是獨(dú)立運(yùn)行，不能互相通信，不能共享資源。 例：西門(mén)子公司于 1985年在德國(guó)投入其第一套變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 例：清華大學(xué)電機(jī)系研制成功的變電站微機(jī)監(jiān)測(cè)、保護(hù)綜合控制系統(tǒng)。 變電站綜合自動(dòng)化階段 二、變電站綜合自動(dòng)化的概念 ? 變電站綜合自動(dòng)化（ Integrated Substation Control System， ISCS）是在變電站應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)或自動(dòng)化裝置代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè)，提高變電站運(yùn)行、管理水平的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。 70年代末，英、西德、意大利、澳大利亞等國(guó)新裝的遠(yuǎn)動(dòng)裝置都是微機(jī)型的。1975年由關(guān)西電子公司和三菱電氣有限公司合作，研究配電變電站數(shù)字控制系統(tǒng)。 SDCS1型由 13臺(tái)微機(jī)組成。該變電站具有 3臺(tái)變壓器， 4回 77kV進(jìn)線， 36回 。 1987年清華大學(xué)電機(jī)工程系研究成功國(guó)內(nèi)第一個(gè)符合國(guó)情的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 1987年在山東威海望島變電站成功地投入運(yùn)行。該系統(tǒng)擔(dān)負(fù)全變電站安全監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電壓無(wú)功控制、中央信號(hào)等任務(wù)。 這是我國(guó)第一個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，其成功的投入運(yùn)行，證明了我國(guó)完全可以自行研究，制造出具有國(guó)際先進(jìn)水平，符合國(guó)情的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 隨著微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和已投入運(yùn)行的變電站綜合系統(tǒng)取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，吸引全國(guó)許多用戶和科研單位和高等院校，因此變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)到 90年代，成為熱門(mén)話題。 例如：巴黎， 1985年建立新一代的計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理系統(tǒng)，所有225/20kV變電站都由調(diào)度中心集中控制。 與此同時(shí)也出現(xiàn)一批無(wú)人值班或少人值班的大、中小型水電站。 國(guó)內(nèi)無(wú)人值班的發(fā)展簡(jiǎn)況 ? 早期的無(wú)人值班變電站沒(méi)有自動(dòng)化功能。 ? 20世紀(jì) 60年代 ， 進(jìn)入了遠(yuǎn)方監(jiān)視的無(wú)人值班階段 。 促進(jìn)了調(diào)度自動(dòng)化實(shí)用化的深入開(kāi)展和電網(wǎng)調(diào)度管理水平的提高 。 該文件明確指出實(shí)行變電站遙控和無(wú)人值班是可行的 ， 是電網(wǎng)調(diào)度管理的發(fā)展方向 ， 并明確指出各單位要積極穩(wěn)妥地開(kāi)展此項(xiàng)工作 ， 要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況 ， 因地制宜 ， 統(tǒng)籌安排 ， 綜合考慮 ， 做好規(guī)劃 ， 逐步實(shí)施 。 該文件對(duì)全國(guó)無(wú)人值班變電站的建設(shè)起了很大的推動(dòng)作用 。 (2) 提高運(yùn)行的可靠性 ， 減少誤操作率 。 變電站綜合自動(dòng)化全面提高無(wú)人值班變電站的技術(shù)水平 （ 1） 提高了變電站的安全 、 可靠運(yùn)行水平 。 （ 4） 提高供電質(zhì)量 ， 提高電壓合格率 ， 降低電能損耗 。由于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的 微機(jī)保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置，都具有故障自診斷功能，裝置內(nèi)部有故障，能自動(dòng)顯示故障部位，縮短了維修時(shí)間 。 （ 2）數(shù)據(jù)處理與記錄 數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容為電力部門(mén)和用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。 （ 4） 故障錄波和測(cè)距、故障記錄 ① 故障錄波與測(cè)距 110kV及以上的重要輸電線路距離長(zhǎng)、發(fā)生故障影響大，必須盡快查找出故障點(diǎn)，以便縮短修復(fù)時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，減少損失。 故障記錄是記錄繼電保護(hù)動(dòng)作前后與故障有關(guān)的電流量和母線電壓。 事故追憶是指對(duì)變電所內(nèi)的一些主要模擬量，如線路、主變壓器的電流、有功功率、母線電壓等，在事故前后一段時(shí)間內(nèi)作連續(xù)測(cè)量記錄。并且所有的操作控制均能就地和遠(yuǎn)方控制、就地和遠(yuǎn)方切換相互閉鎖，自動(dòng)和手動(dòng)相互閉鎖。 三、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 (7) 人機(jī)聯(lián)系功能 (8) 諧波分析與監(jiān)視 三、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 2. 微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng) 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的微機(jī)繼電保護(hù)主要包括： 輸電線路保護(hù)； 電力變壓器保護(hù)； 母線保護(hù)； 電容器保護(hù)； 小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線； 自動(dòng)重合閘等。 (2)保護(hù)裝置設(shè)有 通信接口， 供接入站內(nèi)通信網(wǎng)，在保護(hù)動(dòng)作后向變電站層的微機(jī)設(shè)備提供報(bào)告等， 但繼電保護(hù)功能完全不依賴通信網(wǎng)。