電力通信網動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的建設與分析

電力通信網動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的建設與分析

1遠端局管理相對落后隨著經濟體制改革的進一步深化和能源系統(tǒng)自動化程度的不斷提高，目前，江門電網逐漸發(fā)展成為一個以500kv為中心，以220kv網為骨架的大型供能器。110kv網輻射著所有城市的大型供能器，并也一樣。各變電站內的電力通信機房是混建在站內的調度主控室或為獨立機房,由于通信機房建設呈站點多、地域分散、距離遠和動力設備繁多的特點,對機房動力環(huán)境維護管理仍停留在人員定點定期現場巡查和手工記錄運行數據的落后狀態(tài),缺乏一套有效集中監(jiān)控的管理手段。當遠端局站動力及環(huán)境發(fā)生故障,無法及時地捕捉異常信息,提示維護人員采取相應措施,防止危險點進一步擴大造成全局甚至電網事故。這種維護管理上的隱患既不利于電網的長期穩(wěn)定運行,又不利于實現全網的統(tǒng)一維護,同時造成人力、物力和財力浪費。此外,電力通信網區(qū)別于其他服務于公眾業(yè)務的通信運營商網絡,它的主要服務對象是電力專網,對電力網絡安全性和穩(wěn)定性要求很高,專網客戶往往將網絡安全、品質、響應等指標契約化,不同于其他電信運營商提出的通用電信服務標準。因此,盡快建設電力通信動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)已成當務之急。2成系統(tǒng),變被動為主動電力系統(tǒng)通信網動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是將系統(tǒng)通信網中各分散通信機房內的動力設備和環(huán)境等管理信息集中在一個智能化的集成系統(tǒng)中,以網控形式,對通信網進行實時、全程、全網的集中式聯(lián)網監(jiān)控管理,形成全網統(tǒng)一指揮、分級管理的新模式;以“四遙”為手段,變被動的搶修模式為主動的預防性維護模式。動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)工作原理:眾多控制系統(tǒng)從利用可編程控制器(PLC)到集散控制系統(tǒng)(DCS)以及總線控制技術,原理上一般由以下幾個主要模塊構成,如圖1示。3監(jiān)控系統(tǒng)的結構機房動力環(huán)境的監(jiān)控對象按功能分為動力和環(huán)境兩大類,動力類包括高、低壓配電設備、UPS、整流配電設備、蓄電池組、空調等:機房專用空調設備;環(huán)境類包括煙霧、火警、門禁、水浸、溫度、濕度。電力通信網動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的建設應本著統(tǒng)一規(guī)劃,分步實施的原則。依據運維體系和業(yè)務網架構,確定監(jiān)控系統(tǒng)的管理結構;考慮到江門電力專網規(guī)模較大,系統(tǒng)建設以500kV核心站點、220kV骨干站點的業(yè)務匯聚點為重心,分步向覆蓋各市的所有110kV站點和直屬發(fā)電廠延伸,在實踐中逐步完善。監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級匯接的結構,由監(jiān)控中心、監(jiān)控單元和監(jiān)控模塊組成。由于系統(tǒng)建設為新工程,首期系統(tǒng)均由江門地調中心監(jiān)控,節(jié)點規(guī)模不大,因此采用二級結構。即在江門地調中心設置一個監(jiān)控站,下設15個監(jiān)控單元(主要包括500kV核心站點1個、各市縣220kV骨干站點共14個)。整個監(jiān)控系統(tǒng)通過傳輸網連接,15個監(jiān)控站的物理位置都設在江門地調監(jiān)控中心,通過路由器從監(jiān)控中心延伸到各個區(qū)域監(jiān)控中心進行數據瀏覽及告警處理。4傳輸系統(tǒng)架構(1)選用實時性及通訊處理能力強和較穩(wěn)定可靠的工控處理主機,結合類UNIX操作系統(tǒng)來解決大規(guī)模局站實時監(jiān)控數據的采集、處理等問題,必須保證傳輸系統(tǒng)的充分可靠性和實時性。傳輸系統(tǒng)選擇最關鍵的是必須與系統(tǒng)架構相適應。(2)采集設備采用一體化、模塊化設計,可監(jiān)控局站所有的動力環(huán)境數據,包括智能設備和非智能設備。對于具體的監(jiān)控項目,可根據監(jiān)控模擬或數據的需要量自由選擇。(3)江門電力通信機房擴容快,監(jiān)控系統(tǒng)采用硬件化、模塊化的設計,簡化結構,方便施工與維護,同時必須擴容性較好。(4)江門電力通信網維護方式為區(qū)域性維護與專業(yè)管理相結合,監(jiān)控系統(tǒng)必須能滿足維護需求。5監(jiān)控系統(tǒng)的功能計劃針對電力通信網運行的實際特點,監(jiān)控系統(tǒng)能提供四種基本功能:“四遙”、告警管理、配置管理、安全管理。5.1智能化接口所謂“四遙”即遙信、遙測、遙控和遙調功能。監(jiān)控中心和監(jiān)控站在正常情況下應能正確顯示其監(jiān)控范圍內全部被監(jiān)控對象的工作狀態(tài)和運行參數,并進行相應的操作。對于具備智能化接口的被監(jiān)控設備,應采用這些設備所提供的接口,實現其軟件提供的功能。系統(tǒng)對被監(jiān)控設備應具有時序邏輯控制功能;對于某些被監(jiān)控設備可根據參數按時序發(fā)出一系列的控制命令。5.2聲光模式已具備以下方面的功能(1)無論監(jiān)控系統(tǒng)控制臺處于任何界面,均應及時自動提示告警,顯示并打印告警信息。所有告警一律采用可視、可聞聲光告警信號。(2)不同等級?告警信號應采用不同的顯示顏色和告警聲響。緊急告警標識為紅色標識閃爍,重要告警為橙色標識閃爍,一般告警為藍色標識閃爍。(3)發(fā)生告警時,應由維護人員進行告警確認。如果在規(guī)定時間內(根據通信線路情況確定)未確認,可根據設定條件自動通過電話或尋呼機、手機等通知相關人員。告警在確認后,聲光告警停止,在發(fā)生新告警時,能再次觸發(fā)聲光告警功能。(4)具有多地點、多事件的并發(fā)告警功能,無丟失告警信息,告警準確率為100%。(5)系統(tǒng)能根據需要對各種歷史告警的信息進行查詢、統(tǒng)計和打印。各種告警信息不能在任何地方進行更改。(6)系統(tǒng)除對被監(jiān)控對象具有告警功能外,還能進行自診斷(例如,系統(tǒng)掉電、通信線路中斷等),能直觀地顯示故障內容,從而系統(tǒng)穩(wěn)定具有穩(wěn)定自保護能力。(7)系統(tǒng)具有根據用戶的要求,能方便快捷的進行告警查詢和處理功能。5.3遠程配置管理(1)配置管理功能用于監(jiān)控對象、監(jiān)控系統(tǒng)自身的增加、修改和刪除管理。配置管理要求操作簡單、方便、擴容性好,可在線配置,不中斷系統(tǒng)正常運行;監(jiān)控系統(tǒng)應具有遠程監(jiān)控管理功能,可在中心或遠程進行現場參數的配置及修改。(2)配置信息呈現是從全網角度反映整理網絡的拓撲結構,為用戶進行日常操作維護提供方便。配置信息采用圖形和文本相結合收到。拓撲視圖允許用戶根據管理需要靈活定義和修改,其定義和修改要有嚴格的安全控制機制。5.4查詢功能(1)系統(tǒng)提供多級口令和多級授權,以保證系統(tǒng)安全性。(2)系統(tǒng)對所有操作進行記錄,以備查詢。設備操作記錄包括操作人員工號、被操作設備名稱、操作內容、操作時間、操作人員登錄及進出時間記錄等(3)系統(tǒng)具有容錯能力,不因用戶誤操作等原因使系統(tǒng)出錯、退出或死機。6系統(tǒng)可靠性保障方案可靠性是動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的一個關鍵性能,作為電力通信機房動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng),其可靠性主要涉及到監(jiān)控系統(tǒng)的構成、監(jiān)控軟件的性能、監(jiān)控系統(tǒng)的通信與數據傳輸、電磁干擾、監(jiān)控系統(tǒng)的自檢功能等方面,因此可從以下幾點著手:6.1小板結構的特點前置機、監(jiān)控單元等設備是機房動力電源集中監(jiān)控系統(tǒng)中現場數據采集系統(tǒng)的關鍵硬件設備,其可靠性對整個系統(tǒng)的影響很大。(1)模塊結構由于監(jiān)控單元均安裝在現場,采用小板結構更為合適,因為小板結構中各模塊的功能簡單,易于維護,在發(fā)生故障時便于及時發(fā)現故障位置,有利于縮短系統(tǒng)的平均維修時間,提高系統(tǒng)的利用率。小板結構的電路板面積小,使得電路板本身及相應機箱具有較高的機械強度,可以提高系統(tǒng)的抗沖擊、抗振動的能力。此外小板結構的板上元器件較少,易于散熱。(2)系統(tǒng)電源電源本身的波動以及經電源進入系統(tǒng)的各種干擾對系統(tǒng)的影響特別嚴重,因此供電系統(tǒng)必須十分可靠,要保證即使系統(tǒng)其他部分失效電源也應正常工作。監(jiān)控電源主要采用48V直流電源,部分采用高質量的逆變電源,必要時還應對某些電源作冗余處理。6.2數據傳輸的可靠性(1)采用分布式考慮到監(jiān)控系統(tǒng)的局部故障不應影響整體的正常運行,所以監(jiān)控系統(tǒng)的構成采用分布式網絡結構。在局站、區(qū)域分布網絡的接點處,其監(jiān)控主機備用方式能提高監(jiān)控系統(tǒng)運行的可靠性。(2)可靠的通信監(jiān)控系統(tǒng)的通信與數據傳輸是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,如果通信和傳輸出現問題,與此相關功能就將失控,嚴重影響監(jiān)控系統(tǒng)可靠性。電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的數據傳輸依賴電力通信專網,所以要選擇較為安全可靠的雙備份傳輸路由來提高其可靠性。另外,在通信機制中要充分考慮在通信過程中來自外界的各種干擾和誤碼的影響,如數字濾波、通信重發(fā)、安全可靠的數碼校驗方式等。(3)系統(tǒng)自檢功能完善監(jiān)控系統(tǒng)的自檢功能是提高監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的一項重要措施,監(jiān)控系統(tǒng)自檢應確立監(jiān)控系統(tǒng)全面的告警點,只要監(jiān)控系統(tǒng)任一環(huán)節(jié)出現問題,均能發(fā)出緊急告警,以便能夠及時了解和解決監(jiān)系統(tǒng)中出現的問題,并且不論監(jiān)控系統(tǒng)有無故障發(fā)生,都能夠人為或自動生成自檢報告。7監(jiān)控手段保障電力通信供電和網絡通暢電力通信動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是獨立于通信業(yè)務網管系