自動(dòng)化系統(tǒng)作為智能變電站的核心環(huán)節(jié)，其功能分布、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、和調(diào)度間的信息交換方式對(duì)于智能變電站的建設(shè)至關(guān)重要。為適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展要求，有必要認(rèn)真思考智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分布、網(wǎng)絡(luò)冗余、信息共享、遠(yuǎn)程交互等技術(shù)，探索新型智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)體系架構(gòu)，促進(jìn)智能變電站技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

1）系統(tǒng)安全可靠需求

目前智能變電站保護(hù)、測(cè)控功能實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)較多，整體響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，可靠性和速動(dòng)性相對(duì)于傳統(tǒng)保護(hù)和測(cè)控略有下降，不同功能之間還存在部分橫向耦合。另外，通信環(huán)節(jié)可靠性直接影響著整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，需要研究新的雙網(wǎng)冗余機(jī)制，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的、無縫網(wǎng)絡(luò)切換。

2）信息全網(wǎng)共享

限于遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約傳輸容量和調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量，智能變電站無法遠(yuǎn)傳所有數(shù)據(jù)。現(xiàn)有主子站信息交互方式已成為提高電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視及控制水平的瓶頸。

3）分布式應(yīng)用支撐

目前國(guó)內(nèi)外已開展了一些分布式應(yīng)用的研究，但由于調(diào)度與變電站長(zhǎng)期以來一直分立建設(shè)，缺少統(tǒng)一設(shè)計(jì)，使得分布式應(yīng)用的應(yīng)用策略、交互接口等不統(tǒng)一，造成智能變電站的現(xiàn)有應(yīng)用尚未與調(diào)度主站相應(yīng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)廣域協(xié)同。

4）系統(tǒng)維護(hù)可視化

智能變電站網(wǎng)絡(luò)虛回路，缺乏直觀有效的展示手段，運(yùn)維人員無法掌握全站的二次虛回路、物理鏈路和裝置間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。二次回路故障定位也較困難，給緊急處理的快速性和檢修的效率帶來一定影響。

1.新的系統(tǒng)架構(gòu)

1.1架構(gòu)示意圖

為實(shí)現(xiàn)上述需求，本文探討了一種新型變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。該系統(tǒng)可以減少功能實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)、減少虛端子數(shù)量、提升網(wǎng)絡(luò)冗余性能，提升變電站對(duì)各級(jí)調(diào)控主站的支撐能力。典型的220kV智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，線路間隔的間隔層設(shè)備和過程層設(shè)備進(jìn)行了縱向集成整合，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用并行冗余網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（PRP）實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)，監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)。