变电站综合自动化就是通过监控系统的局域网通信，将微机保护、微机自动装置、微机远动装置采集的模拟量、开关量、状态量、脉冲量及一些非电量信号，经过数据处理及功能的重新组合，按照预定的程序和要求，对变电站实现综合性的监视和调度。因此，综合自动化的核心是自动化监控系统，而综合自动化的纽带是监控系统的局域通信网络，它把微机继电保护、微机自动装置、微机远动功能综合在一起形成一个具有远方功能的自动监视系统[7]。

变电站的自动化内容应包括：（1）电气量的采集和电气设备（如断路器）的状态监视，控制和调节。（2）实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站正常运行和安全。（3）发生事故时，由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集，监视和控制，并迅速切除故障设备和完成事故后的恢复正常操作[8]。

随着计算机技术、通讯技术和电子技术的迅猛发展，电力系统自动化程度也日益提高。变电站在电能的生产、传输、应用过程中，占有非常重要的地位，而变电站自动化系统在变电站的改造和新建中得到了普遍的应用。从变电站自动化发展来看，可以分为集中控制型、分布分散型、分散网络型三个阶段，其中的远方终端单元（RTU：Remote TerminaI Unit）的性能也随着变电站自动化的发展而不断完善[9]。

变电站自动化控制是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提高质量服务的一项措施。变电站综合自动化系统可对变电站内设备及微机保护进行统一的监测、管理和控制，与电网调度自动化系统进行实时、有效的信息互换、信息共享，优化电网操作，可以提高电网安全稳定运行水平[10]。变电站实现综合自动化为变电站的小型化，智能化，扩大控制范围及变电站安全可靠，优质经济运行提供了现代化手段和基础保证。它的应用将为无人值班提供强有力的现场数据采集和控制支持。随着自动化技术，计算机技术和通信技术的发展，变电站综合自动化技术得到了迅猛的发展。因此，近年来，变电站综合自动化系统以它独特的有事在电力系统中被广泛地接纳和应用[11]。

1.1  课题任务与思路

本课题主要是完成对电压等级为220KV，采用外桥接线的变电站的2路220KV的PT电压、2路110KV的PT电压、4路10KV的PT 电压、2路220V直流电压和2路380V交流电压实时监测，并对各电压等级线路及母线的CT电流参数进行实时监测；根据运行方式的要求，实现各开关装置的自动合/跳闸。论文网

1.2  设计思路

按照要求绘制220KV变电站的主接线图，根据不同的电压等级采用相应地电压互感器或电流互感器，通过传感器（变送器）转化成鸿格测控模块可以接收的直流电量，然后再利用各测控模块对电量参数遥测电路、电量参数预处理电路、开关状态遥信电路等进行设计，系统能够自动测量三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、电度量等参数，运用数字量输入模块实现实时开关量的采集，运用功率继电器输出模块实现对各断路器的远动合/跳闸操作，最后运用RS-485总线技术对所有分散模块进行组网。

2  变电站自动化系统的通信与数据采集模块

变电站综合自动化系统的数据通信，包括两方面的内容：一是综合自动化系统内部各子系统或各种功能模块的信息交换；另一是变电站与控制中心间的通信。

变电站自动化系统中监控主站主要负责站内的保护、测量、控制装置的数据转换和传输，并提供人机界面，是变电站自动化系统中一个重要组成部分。变电站自动化系统越来越多地采用现场总线作为站内的通信网，将变电站内所有装置与监控主站连接起来。现场总线作为开放的控制网络能实现现场设备之间、现场设备与控制室之间的信号通信[12]。