随着智能电网建设的深入推进，用户变电站的自动化、智能化水平成为保障供电可靠性与运维效率的关键。安科瑞电气股份有限公司针对110kV及以下电压等级的用户变电站，推出了一套集成度高、功能完备的变电站综合自动化系统（以下简称“综自系统”）及相关配套设备。本文将通过图解与解析相结合的方式，系统介绍该系统的计算机软硬件架构、核心设备及其辅助设施，为工程设计、运维与选型提供参考。

一、 系统整体架构图解与概述

安科瑞用户变电站综自系统采用分层分布式设计，遵循IEC 61850等国际标准，整体架构可分为站控层、间隔层和过程层。

1. 站控层：作为系统的“大脑”，部署于主控室或数据中心。核心设备包括：

• 监控计算机（服务器/工作站）：安装安科瑞Acrel-2000Z变电站综合自动化系统软件，承担全站数据采集、处理、监视、控制、报警、历史记录及人机交互功能。

• 通信管理机/网关设备：负责汇集间隔层各类设备数据，进行协议转换（如Modbus、IEC 61850、IEC 104等），并与调度中心、能耗管理平台等上级系统通信。

• 网络交换机：构成站内高速工业以太网，为站控层与间隔层设备提供可靠的数据通信通道，通常采用双网冗余配置以提高可靠性。

• 辅助设备：包括UPS不间断电源（确保监控系统在市电故障时持续运行）、打印机、KVM切换器、机柜等。

1. 间隔层：位于各配电间隔或开关柜内，由一系列智能测控、保护装置构成，是系统的“神经中枢”。主要设备包括：

• 微机保护测控装置：适用于进线、变压器、母联、馈线、电容器、电动机等回路，实现保护（速断、过流、差动等）、测量（电流、电压、功率等）、控制（远程分合闸）功能。

• 智能电力仪表：如安科瑞PZ系列、ACR系列仪表，用于高精度测量电参量，并具备电能质量分析功能。

• 其他智能单元：如直流屏监控单元、变压器温控器、弧光保护装置等。

1. 过程层：即一次设备与间隔层设备的接口层，主要包括：

• 合并单元（MU）与智能终端（IED）：在数字化变电站中，负责采集互感器（CT/PT）的模拟量并数字化，以及执行断路器、隔离开关的控制命令。

• 传统互感器与开关量辅助触点：在常规变电站中，为保护测控装置提供模拟量和开关量输入。

二、 核心计算机软件系统详解

软件是综自系统的灵魂，安科瑞Acrel-2000Z软件平台基于Windows/Linux操作系统，采用模块化设计。

• 软件架构：采用C/S或B/S架构，支持多客户端访问。数据库通常采用SQL Server、MySQL等关系型数据库，用于存储历史数据、事件记录和配置信息。
• 主要功能模块：
• 实时监控与操作：图形化主接线图动态显示全站实时运行状态，支持遥控、遥调等安全闭锁操作。

• 事件报警与SOE：对越限、变位、保护动作等事件进行分级报警，并记录带毫秒级时间戳的事件顺序（SOE），便于故障分析。

• 数据采集与处理：周期性采集并计算电参量、电能数据，生成各类报表（日报、月报、年报）。

• 电能质量分析：对谐波、电压波动、闪变等指标进行监测与分析。

• 保护信息管理：管理保护定值，显示、存储和分析保护动作报告。

• 五防闭锁系统：集成或对接微机五防系统，确保倒闸操作的安全性。

• Web发布与移动APP：支持通过浏览器或移动终端远程监视变电站运行状态（需授权）。

三、 关键硬件及辅助设备图解说明

1. 站控层硬件：

• 监控主机：工业级计算机，具备高可靠性和抗干扰能力，配置多显示器以实现多画面监控。

• 通信管理机：如安科瑞ANet系列智能通信网关，具备多串口、多网口，支持多种规约库。

• 网络设备：工业级环网交换机，支持冗余环网协议（如RSTP、ERPS），确保网络自愈时间小于50ms。

1. 间隔层硬件：

• 保护测控装置：采用嵌入式硬件平台，前面板配有液晶显示屏和操作按键，背部提供模拟量输入、开关量输入/输出、通信接口（RS485/以太网）。

• 智能仪表：嵌入式安装于开关柜仪表门，显示实时电参量，并通过RS485或以太网上传数据。

1. 辅助与配套设备：

• 电源系统：专用UPS为站控层设备提供净化、稳定的交流电源；直流屏为保护装置、操作回路提供直流控制电源。

• 时钟同步系统：北斗/GPS卫星对时装置，为全站设备提供统一的高精度时间基准，对SOE分辨率至关重要。

• 环境监控系统：集成温湿度、水浸、烟雾、门禁等传感器，保障变电站物理环境安全。

• 屏柜与布线：标准机柜（如42U）、光纤配线架、网络配线架等，确保设备安装整洁、线缆管理规范。

四、 系统集成与工程实施要点

安科瑞综自系统的成功应用，依赖于科学的系统集成。实施时需注意：

• 网络规划：合理划分VLAN，隔离监控网与管理信息网，保障数据安全与实时性。
• 设备选型与配置：根据主接线形式、负荷性质和保护要求，选择合适的保护测控装置型号与定值。
• 软件组态：利用图形化组态工具，快速构建监控画面、数据库点和控制逻辑。
• 系统联调与测试：完成设备单体调试后，必须进行系统级的遥测、遥信、遥控、遥调“四遥”功能测试及保护联动试验。

###

安科瑞为110kV及以下用户变电站提供的综自系统解决方案，通过先进的计算机软硬件技术，将一次设备、二次设备、辅助设备深度融合，实现了变电站的实时监控、智能保护、高效管理与优化运行。其分层分布式架构与模块化设计，使得系统具备良好的可靠性、可扩展性与可维护性，能够有效提升用户变电站的自动化水平和智能化运维能力，是构建安全、可靠、经济、高效现代配电网络的重要支撑。