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变电运维班集中监控技术手段建设模式对比

发表时间：2020/12/24 来源：《基层建设》2020年第24期作者：杨柳

[导读] 摘要：为提升变电站无人值守运行模式下的变电运维工作效率，需建设运维班集中监控技术手段。

        国网阳泉供电公司山西省阳泉市 045000
        摘要：为提升变电站无人值守运行模式下的变电运维工作效率，需建设运维班集中监控技术手段。
        关键词：变电运维；集中监控；建设模式
        结合调度自动化系统实际情况提出了调度端Web浏览模式、调度监控系统I区工作站模式、变电站后台远程终端模式、变电站后台 KVM模式以及自建系统五种模式，从信息完整性，信息时效性、功能企面性、数据安全性，通信资源需求，建设与后期维护难易度，投资经济性七个维度分析各种模式的优缺点，提出近期和远期的推荐模式。
        一、实施背景
        完成“三集五大”体系建设后，变电站实行无人值守集中监控，调控中心的监控员负责无人值守变电站的集中监控和断路器遥控操作，运检部的变电运维班按照地域划分负责无人值守变电站的定期巡祝、倒闸操作、工作票许可和异常信号处置等业务。为解决运维班无法全面监视管辖变电站信息的问题，缩短异常信号处置时间，提高运维工作效率，需采用适当手段支撑运维班驻地对变电站主、轴设备信息进行远程集中监控。
        二、各种模式的基本架构及实现方式
        结合目前的调度自动化系统建设实际情况，实现变电运维驻地远程集中监控的技术手段主要有调度端 Web 浏览模式、调度监控系统IⅢ区工作站模式、变电站后台远程终端模式、变电站后台KVM模式以及自建系统五种模式，下面针对每种模式的实现方式以及功能差异进行综合分析对比。
        2.1调度端Web浏览模式
        目前调度监控系统已经集成了变电站主设备的运行监控信息、保护信息等电力运行数据。谓度监控系统提供Web 浏览功能，将调度端的部分监控信息（1区、Ⅱ区）经正向物理隔离装置跨区发布至系统 Web 服务器(I区），可直接通过变电站内IⅣ区办公网络计算机登录调度监控系统 Web 服务器提供的浏览服务界面查看运行监控信息。IV区办公网络已覆盖至所有变电站，在各运维班能够实现 Web浏览。可以查看主接线图画面、查询历史报警和历史曲线，不具备实时告警窗和责任区分流功能。将经过正向隔离后的调控自动化系统Ⅲ区网络通过专用光纤网络或通信传输网提供的10M专网延伸至运维站，在运维站部署调度监控系统的Ⅲ区工作站，该I区工作站除不具备遥控功能外，其余功能与调度监控1区工作站一致。
        2.3 变电站后台机远程终端模式
        远程终端模式是指将变电站监控系统站控层网络通过专用光纤网络点对点延伸至运维班驻点、在运维班驻点部署变电站后台机的模式。将运维班管辖变电站的监控系统后台机逐一延伸至运维班驻点，实现多台监控系统后台机分别对变电站信息的远方监控，单台后台机功能与对应变电站监控系统后台机一致，如运维班管辖变电站数量较多，需后台机远程终端集中组屏布置，采用KVM分配器轮询显示各变电站信息。
        2.4 变电站后台机KVM模式
        KVM 模式是指在运维班驻点新增 KVM主机，在被监控变电站新增网络KVM装置。当地后台机和五防机的显示器输出和 USB输出接入KVM 装置输入端口，KVM 当地输出端接当地后台机和五防机的鼠标、键盘，显示器，KVM的网络端口接与综合信息网隔离的专业网络，该专用网络连接运维站新增的KVM主机和下辖各个变电站的KVM装置，将变电站监控后台终端的显示设备（显示器）、输入设备（鼠标、键盘）以及输出设备（音响）通过网络 KVM 装置延伸到运维班驻点，实现对变电站的监控。

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        2.5 自建系统模式
        自建系统模式可实现对变电站主设备信息全面集中监视以及辅助设旌信息全面监控。系统按照分层、分区的原则设计，主要由前端系统和主站管控平台系统构成，在变电站端.安装部署前端系统主机，实现对变电站主设备监控信息、在线监测信息、辅助设备监控信息的统一集成及上送，在地市层建设系统主站，实现对变电站前端系统主机汇集信息的平台化应用，实现设备联动、数据分析和智能告警等高级应用。通过综合数据网，将主站终端延伸至运维班驻点，便于运维班组使用。前端系统主机通过正向隔离装置获取主设备监控系统信息。前端系统主机通过接口协议将在线监测及辅助系统数据上送至地市层平台。最终由地市层平台进行业务层面的数据展示应用。自建系统模式系统架构，自建系统共分成三个大模块：主设备信良，在线临洲、辅助设各息(令环培监洲。智能控制、视频监视信息三个模块，各模块均可独立运行，均具有各自的告警处理业务和数据分析应用功能。
        （1）主设备信息模块主要展示变电站主设备的运行信息，运维人员通过该模块可以了解变电站主设备运行工况。
        （2）在线监测模块包括：主变油色谱、主变铁芯接地电流、GIS设备SF6 微水、避雷器监测等。通过在线监测模块，运维人员可了解主要设备的运行状态信息，做好设备的状态管控。
        （3）辅助设备模块综合展示环境类实时监测数据，实现对变电站视频、门禁、照明、风机、空调、电加热片、百叶窗等设备的智能联动及控远程控制，具备数据趋势分析、突变分析、比对分析功能，有效指导变电运维工作开展。
        三、各种模式的差异分析对比
        综合考虑各种模式的实现方式，从信息完整性、信息时效性、功能全面性、数据安全性、通信资源需求、建设与后期维护难易度、投资经济性七个维度进行分析对比，调度端 Web 浏览模式：调度控制系统采集的信息主要是面向调度监控业务的，主要技术依据是《变电站设备监控信息规范》（Q/GDW11398-2015），与当地后台的差异主要是未上送保护装置的自诊断信息和压板信息（10千伏出线的重合闸压板信息除外），未上送重复冗余信息，实际信息量约为站端监控后台的15-25%左右。Web 浏览方式所有信息显示均以变电站一次系统图为基础，与调度端工作站相比，无法实现实时告警以及事件顺序记录推送，数据完整性差。调度监控系统Ⅲ区工作站模式：调度监控系统区工作站除不具备遥控功能外，其余功能和可以查看的信息与谱度监控员使用的1区工作站一致，可以查看主接线图画面、查询历史报警和历史曲线，具备实时告警窗和按运维站所辖变电站的责任区分流功能，具备按间隔查看信息功能。远程终端模式：相当与在运维站驻地使用当地监控后台，可查看站端监控系统全部信息，与当地后台一致，数据完整性好。KVM 模式：KVM模式相当于把当地后台的鼠标、键盘、显示器远程延长到运维站，可查看站端监控系统全部信息，与当地后台一致，数据完整性好。自建系统模式：自建系统模式集中显示站端监控系统、辅助设施以及在线监测装置的全部信息，并可实现对数据的分析比对功能，数据展示内容较为丰富，数据完整性最好。
        结束语
        综上分析分析结论，考虑到年内完成运维站集中监视技术手段建设任务的需要，推荐近期采用运维站部署调控系统Ⅲ区工作站和后台KVM终端方式，远期建设独立的变电运维管控系统。
        参考文献
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        [2]周耀辉，地区电网调度自动化系统集中监控功能研究[J].电子设计工程，2011(24).
        [3]周耀辉.安康地区调度数据网安全防护研究[J].电子设计工程，2011(24).