基于DSP技术的变电站综合自动化系统简介(1)

1 概述

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合，优化设计，对变电站全部电器设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行中的自动监视和控制。变电站综合自动化系统替代了变电站常规二次设备的功能，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

我国变电站综合自动化系统的发展经历了半导体分散控制、单片机智能控制、DSP(数字信号处理器)智能集中控制几个阶段，目前使用最多、性能价格比最高的还是以DSP为核心组成的变电站综合自动化系统，下面就简单介绍该系统的设计思想及主要特点。

2 设计思想

基于DSP技术的变电站综合自动化系统，是以DSP为核心，组成各种保护测控单元(间隔层设备)，以嵌入式计算机为核心组成通信管理机，通过现场总线 (CAN bus)构成通信网络。变电站运行的各种工况信息，首先由对应的保护测控装置采集到，通过通信网络传输到通信管理机，再把这些信息传输到变电站当地监控系统和远方调度控制中心，实现变电站的自动保护和远方监控。图1为系统结构图。

2.1 系统的组成

主要保护和测控单元有：①线路保护和测控单元;②变压器差动保护单元;③变压器后备保护和测控单元;④电容器保护和测控单元;⑤备用电源自投和测控单元;⑥电动机保护和测控单元;⑦PT保护和测控单元;⑧中央信号单元;各个保护和测控单元分散安装在主控室或一次设备附近，便于安装、维护、管理。各种保护测控单元采用嵌入式数字信号处理器(DSP)完成间隔层设备的保护、测控、通讯等功能，充分重视并满足变电站不同专业的要求，真正实现变电站的协调化、数字化及智能化。

通信管理机与各保护单元间以现场总线、RS232、以太网等通讯方式中的一种，实现实时数据传输和信息交换，并与当地监控系统、远方调度系统实现双向通信。

2.2 保护单元

每种保护和测控单元的硬件结构相似，分模拟量输入，核心处理器，开关量输入、输出，人机接口，通讯和电源模块6大部分，其框图如图2所示。