变电站监控信息的闭环自动联调技术分析

杨敏

摘要：随着信息技术的不断发展，在变电站监控信息的联调中，可采取自动联调技术，从而提高变电站监控信息的调试效率，降低变电站监控信息调试人员的劳动强度。

关键词：变电站；监控信息；闭环自动联调技术；策略

引言

目前远动装置的监控信息联调工作主要还是依赖人工在主站端与厂站端之间通过实时通信方式进行，这种联调方式的技术手段单一，缺乏有效的调试工具，并且存在监控后台调试周期长、占用人员多、通信校核自动化程度低的问题，严重影响了变电站自动化系统的验收及投运。

1变电站远程监控系统整体方案设计

根据变电站远程监控系统功能要求，可以得出变电站远程监控系统需要实时采集变电站关键部位的运行参数和特征，需要使用传感器和视频监控设施实时监控变电站关键部位。在电路系统中，某些高压电路出现短路时会发出很大的放电声音，需要设置声音传感器采集音频信号。此外，电路系统发生短路时会产生局部高温，需要利用红外热成像技术采集温度信息。整个变电站远程监控系统由设备端、数据采集与传输子系统、后台故障分析与预警系统3个部分组成。设备端由主监控单元、备用监控单元、充电锂电池等组成，监控单元采用一用一备方式，用于应对监控单元因损坏而无法及时获取图像的问题，大容量可充电锂电池为整个监控单元提供电力能源。数据采集与传输子系统由数据检测传感器、红外热成像仪、图像数据采集以及音频数据采集等组成，用于检测变电站设备运行状态的各项参数，检测的参数通过无线基站模块发送到后台监控系统。后台故障分析与预警系统将获取的故障信息形成巡检数据库，并与基础数据库融合，以便分析故障特征。

2变电站监控信息分析工作现状

2.1信息统计内容

信息分析工作需要统计集中监控变电站告警信息数量、功率因数、母线电压、主变负载、线路负载、遥控操作、频发信息、故障异常事件等八个类别的内容，每个类别的统计内容和数据来源也不尽相同。信息分析人员每天要按八个类别对监控告警信息进行统计筛选、复核分析。数据分散在调度自动化系统(OPEN3000)、无功电压控制系统(AVC)、智能调度管理系统(OMS)等。系统多、数据多、统计项目多，缺乏统一的信息集中存储和分析工具，给统计分析工作造成了很大障碍，信息分析人员每天要分析的告警信息有近2000条，统计、分类整理数据所用时间日均在3～4h，占用平时近一半的工作时间。其中频发信息、故障异常事件及各类越限频次的统计用时占比较高，达到总时间的80%以上。

2.2信息分析工具的不足

信息分析工作当前主要借助一些辅助工具开展，有OPEN3000、AVC、OMS等。OPEN3000系统告警查询模块功能不完善，虽然有分类查询数据的功能，但缺少对频发告警信息按自定义阀值进行统计的功能，缺少对功率因数、母线电压、主变及线路越限频次的统计功能，缺少对开关远方遥控预置成功率情况、操作成功率情况统计的功能，而且统计出的告警信息不能方便导出为表格等常见格式，对日常工作带来不便；AVC系统实现了对自动控制数量的统计，但缺少遥控成功率和设备遥控失败频次的按需统计；OMS系统中对故障异常事件的发生时间、厂站、设备、处置情况及遥控操作的时间、发令人、操作人、操作内容等记录离散的分布在运行日志不同的记录类别中，也没有格式化的结构要求，记录内容比较随意，格式不统一，表述不规范。以上存在的问题导致了对数据的获取、筛选、格式统一、分类整理、整合归纳、结果生成等都需要耗费大量的人力，部分分析内容所需的人工统计分析时间较长，严重影响了信息分析工作的效率，需要对信息统计分析工具进行改进。

3变电站监控信息的闭环自动联调技术应用

3.1变电站监控信息的闭环自动联调技术方案

在变电站监控信息的闭环自动联调技术方案中，首先需要对调度主站系统进行模拟，并在系统中设置好模拟主站和厂站的ＩＰ地址，实现主站和厂站之间的相互通信，变电站监控信息的闭环自动联调技术方案。变电站监控信息的闭环自动联调技术方案中可看出，远动信息智能联调装置安装在远动装置和监控主机之间，远动装置则借助调度数据网和调度主站进行通信。远动信息智能联调装置在和远动装置进行通信时，采用１０４通信规约进行数据通信；在和监控主机进行通信时，主要是依靠监控记录文件进行通信。同时远动信息智能联调装置需从ＭＭＳ网中获取变电站内的相关数据信息，当装置的ＩＰ地址及端口设置完毕后，变电站监控信息的闭环自动联调系统就会显示ＴＣＰ网络连接成功。在变电站监控信息的闭环自动联调系统的结构组成方面，设置相应的辅助功能模块，以便保证整个变电站监控信息的闭环自动联调系统能够安全可靠运行。主要的辅助功能模块包括了异常情况处理模块、数据分析处理模块、网络监听模块等。对于异常情况处理模块，由于在整个调试过程中难以做到每个点都验收通过，因此当遇到某条信息验收不通过时，就需要依靠异常情况处理模块来对监控信息进行故障诊断及定位，这样就可以提醒联调人员及时对缺陷进行处理，从而提高监控信息的联调效率。对于数据分析处理模块，主要是依靠算法对监控信息进行闭环自动验收。网络监听模块，则可对监控信息联调过程中的网络情况进行监视，一旦发现出现网络连接中断的情况，也能及时提醒。同时通过在系统中设置网络监听模块，还可及时发现系统是否存在异常访问等网络攻击行为。

3.2变电站监控信息的闭环自动联调技术原理

变电站监控信息的闭环自动联调系统在工作的过程中，首先将系统中的通信模块加以启动，这样就可以建立其通信网络连接。模拟主站系统先下发指令给远动装置，表示此时可以上传信息给模拟主站系统，通信规约可以采取ＩＥＣ　１０４规约。之后远动装置就可逐个点进行信息上传，并按照点号采取一一映射的方式进行监控信息的联调。在变电站监控信息的闭环自动联调系统中，除了系统对调度主站系统进行模拟之外，还需要对厂站间隔层的设备进行模拟。在图１的技术方案中，采取了ＭＭＳ软件平台以替代实际变电站中的ＭＭＳ报文，并将采集到的ＭＭＳ报文传输到远动系统中。所模拟的ＭＭＳ软件平台和站控层交换机相互连接，这样就能够采集到站控层上的数据报文，并以文件的形式加以存储。整个变电站监控信息的调试过程都可实现闭环自动进行，若模拟主站与模拟厂站收到的某条信息一致，则该条监控信息调试通过，若不一致，则在调试文件中加以记录。

4变电站监控信息调度自动化主站系统的发展

目前在很多供电公司中都已经采用了新一代的调度自动化主站系统，提高了调度界面的友好性和数据共享能力。在调度自动化主站系统中，可以基于云计算技术，在监控系统的体系架构方面加以创新。系统站控层可以采用面向服务体系的架构设计方法，实现应用功能与设备解耦，主子站交互采用服务化通信机制，突破面向过程规约交互手段的限制，能够有效支撑调控主站系统的业务扩展。

结语

变电站监控信息自动闭环联调系统，可对变电站主控室中的保护装置、测控装置功能进行模拟。并且即使变电站二次系统存在其他操作，也不会影响监控信息的联调，不需要人工进行核对，保证在监控信息联调过程中不会出现信息遗漏的情况发生。

参考文献

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