事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1~10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 3.4 控制和操作闭锁
操作人员可通过CRT屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。操作闭锁应具有以下内容：①电脑五防及闭锁系统②根据实时状态信息，自动实现断路器，刀闸的操作闭锁功能。③操作出口应具有同时操作闭锁功能。④操作出口应具有跳合闭锁功能。 3.5 同期检测和同期合闸
该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现，也可以由微机保护软件模块实现。 3.6 电压和无功的就地控制
无功和电压控制一般采用调整变压器分接头，投切电容器组，电抗器组，同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动，人工操作可就地控制或远方控制。
无功控制可由专门的无功控制设备实现，也可由监控系统根据保护装置测量的电压，无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。 3.7 数据处理
数据处理和记录历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有：①断路器动作次数②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数③输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最小值及其时间。④独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间⑤控制操作及修改整定值的记录，根据需要，该功能可在变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现。 3.8 系统的自诊断与远方控制通信功能
系统内各插件应具有自诊断功能，自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。与远方控制中心的通信，在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息
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量远大于传统的远动系统。根据现场的要求，系统应具有通信通道的备用及切换功能，保证通信的可靠性，同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接，通信规约应适应调度中心的要求，符合国标及IEC标准。
4 变电站综合自动化系统数据采集
4.1 模拟量输入及输出电路
变电站综合自动化系统采集的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都属于模拟量。模拟量的输入电路是综合自动化系统中很重要的电路，综合自动化装置的动作速度和测量精度等性能都与该电路密切相关。模拟量输入电路的主要作用是隔离、规范输入电压及完成模/数变换，以便于CPU接口，完成数据采集任务。
根据模/数变换原理的不同，综合自动化装置中模拟量的输入电路有两种方式：一是基于逐次逼近型A/D转换方式（ADC），直接将模拟量转换为数字量的变换方式；二是利用电压/频率变换(VFC)原理进行模/数变换方式，将模拟量电压先转换为频率脉冲量，通过脉冲计数变换为数字量的一种变换形式。
计算机输出的信号以数字的形式给出，而有的执行元件要求提供模拟的电流或电压，因此采用模拟量输出通道来实现。
（一）基于逐次逼近式A/D转换的模拟量输入电路
一个模拟量从变电站的主回路到微机系统的内存，中间要经过多个转换环节和滤波环节。模拟量输入电路的结构框图如图4-1所示。主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样保持电路、多路转换开关及A/D变换芯片五部分。下面分别介绍这五部分的工作原理及作用。
总线
变 电压形成电低通滤TV 换 ? ? ? 器 TA
电压形成回低通滤波 采样保持 多路转换开关 CPU A/D 存储器 采样保持 图 4-1 逐次逼近式模拟量输入电路框图
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1）电压形成电路
综合自动化装置要从电流互感器（TA）和电压互感器（TV）取得信息，但这些互感器的二次侧电流或电压不能适应模/数变换器的输入范围要求，故需对它们进行变换。
一般采用中间的变换器将一次设备电压互感器二次侧引来的电压进一步降低，电流互感器二次侧引来的电流变成交流电流。经低通滤波器及双向限幅电路，将通过中间变换器降低或转换后的电压变成后面环节中A/D转换芯片所允许的电压范围。
一般模/数转换芯片要求输入信号电压为5V或10V，由此可以决定上述各种中间变换的变比。
电压形成电路不仅起电量变换作用，还将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全合理，提高抗干扰能力。图3.3中的稳压管组成双向限幅，使电路后面环节的采样保持器、A/D变换芯片的输入电压限制在峰—峰值10V或（5V）以内。
2）低通滤波器与采样定理
①连续时间信号的采样。微机处理的都是数字信号，因此需将随时间连续变化的模拟量变成数字信号，对模拟量进行采样，将一连续的时间信号x(t)变成离散的时间信号x’(t)。采样时间间隔由采样控制脉冲S(t)来控制，相邻两个采样的时间间隔称为采样周期，通常用TsL来表示。采样仅是每隔Ts时间久取一次模拟信号的即时幅值，显然它在每隔采样点上（0，1Ts，2Ts，?）的幅值与输入的连续信号x(t)的幅值是相同的。在变电站综合自动化系统中，对电压、电流量的采样是以采样周期间隔来表示的。采样周期Ts的倒数是采样频率fs。在综合自动化装置中，被采样的信号x(t)主要是工频50Hz模拟信号，通常以工频每个周期的采样点数来间接定义采样周期Ts或采样频率fs。例如，工频每个周期采样点数为12次，采样周期Ts=20/12=5/3(ms),采样频率fs=50*12=600(Hz)。
②采样定理
采样是否成功，主要表现在采样信号x’(t)能否真是的反映出原始的连续时间信号中所包含的重要信息，采样定理就是回答这个问题。变电站综合自动化系统中小电流接地系统检测装置，要采样的信号时5倍频的电流信号，即f0=5*50=250（Hz），采样频率至少应选f0≥2*250（Hz）才能保证采样的5倍频电流信号不失真地还原。
③低通滤波器的设置
电力系统在故障的暂态期间，电压和电流含有较高的频率成分，对所有的高次谐
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波成分均不失真地采样，频率需取得很高，这对硬件速度提出很高要求，成本 增高，实际中，大多数综合自动化原理反映工频分量，或者反映某种高次谐波，因此，在采样之前将最高信号频率分量限制在一定频带内，即限制输入信号的最高频率。降低采样频率fs，一方面降低了对硬件的速度要求，另一方面对所需的最高频率信号的采样不易发生失真。
3）采样保持器
数据采集模块中采用等时间间隔采样，实现连续信号采样形成离散时间信号。在采样过程中需考虑以下几个问题。
①采样频率的选择方式。根据模拟输入信号中的基波频率与采样频率之间的关系，采样方式可分为异步采样方式和同步采样方式两种。
异步采样：异步采样也称为定时采样，即采样周期Ts，采样频率fs永远地保持固定不变。在这种采样方式下，采样频率fs不随模拟输入信号的基波频率变化调整，人为地认为模拟输入信号的基波频率保持不变。在此条件下，通常采样频率fs为电力系统正常运行时工频50Hz的整数倍N，即fs=50N（Hz）。也就是工频50Hz每周期采样的点数为N。
同步采样：同步采样也称为跟踪采样即保证采样频率fs始终与系统实际运行频率f1保持固定比例关系N=fs/f1，使用采样频率随系统运行的频率变化而实时调整。这种同步采样方式实施的技术保障通常可利用硬件测频设备或软件计算频率方法来配合实现。采样同步采样技术后，在数字滤波器和微型机系统算法上能彻底地消除因电力系统频率偏离50Hz运行所带来的计算误差。同步采样方式，相邻两个采样时刻的电角度始终360°/N。
②多个模拟输入信号的采样方式
在变电站综合自动化原理中，通常基于多个模拟输入信号（如三相电压、三相电流、零序电流和零序电压）等电气量采样值进行计算。根据多个模拟输入信号在采样时刻上的对应关系，分别采用三种采样方法：同时采样、顺序采样、分组同时采样。
③采样信号的保持
连续时间信号的采样及其保持是指在采样时刻上，把输入模拟信号的瞬时值记录下来，并按所需的要求准确地保持一段时间，供模/数转换器A/D使用。对于采用逐次逼近式模/数转换器A/D的数据采集系统，因模/数转换器A/D的工作需要一定的转换时间，因此，需要使用采样保持器。
4）模拟量多路转换开关（MPX）
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在实际的数据采集模块中，被测量往往可能是几路或几十路，对这些回路的模拟量进行采样和A/D转换时，为了共用A/D转换器而节省硬件，可以利用多路开关轮流切换各种被测量与A/D转换电路的通路，达到分时转换的目的。在模拟输入通道中，其各路开关是“多选一”，即其输入是多路待转换的模拟量，每次只选通一路，输出只有一个公共端接至A/D转换器。
在实际中，采样的多路开关有双四选一模拟开关，如美国RCA公司的CD4052、AD公司的AD7052；有八选一多路开关，如CD4051、AD7051、AD7053等；有16路选一多路开关如CD4067和AD7506等。
5）模/数变换（A/D）
微机型系统只能对数字量进行运算或逻辑判断，而电力系统中的电流、电压等信号均为模拟量。因此，必须用模/数变换器（ADC）将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以便于微机系统或数字系统进行处理、存储、控制和显示。A/DB变换器主要有以下几种类型：逐次逼近型、积分型、计数型、并行比较性等。 4.2 开关量的检测
在变电站综合自动化系统中数据采集的另一个重要方面就是开关量的监测与识别。变电站的开关量包括断路器、隔离开关的位置状态、继电保护、自动装置的动作状态以及系统、设备等运行状态。这些状态都只取两种状态。如开关状态“分”或“合”。因此，可用一位二进制数就可以传送一个装置的状态。 4.2.1开关量的输入方式
（1）定期查询方式：
采用定期查询的方式读入各间隔层单元采集的开关量信息，查询工作在实时时钟中断服务程序中进行，每5ms执行一次。如果查询到某开关量有变化则记录此时开关量的状态，更新遥信数据区，按规定插入传送开关量信息。同时，记录遥信变位时间，以便完成时间顺序记录的发送。
（2）中断输入方式：
系统中的某些信号，如包括保护动作信号、断路器位置信号、故障信号等，当系统运行正常时，很少发生开关量变位，而当发生变位时又需要系统立即进行处理，因此对这类信号采用中断输入的通信方式。采用中断方式输入开关量时，
每当中断监测电路检测到开关量变位时，才向CPU发出中断请求，CPU响应中断，从中断监测电路读入开关量状态，进行信号处理。
在系统正常运行时采用定期巡查方式检测开关量变位，读取开关量状态。而对于
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