摘要：變電站提供充足電力能源的主要場所，需要經(jīng)過系統(tǒng)改進，才能有效滿足當前社會對電力能源的海量需求?；诖?，針對智能變電站輔助設(shè)施集控平臺的設(shè)計展開探討與分析，結(jié)合其設(shè)計思路與功能架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計方案，分別從報文格式與數(shù)據(jù)庫、子站監(jiān)控軟件、主站遠程監(jiān)控軟件，以及智能終端App等方面，有效解決傳輸效率低、穩(wěn)定性差和缺少統(tǒng)一標準等問題，有效實現(xiàn)變電站輔助設(shè)施的智能化集控目標。

關(guān)鍵詞：智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺設(shè)計

中圖分類號：TP212

DesignofanIntelligentCentralizedControlPlatformfortheAuxiliaryFacilityofSubstations

GAOZhijun

CaofeidianPortGroupCo.，Ltd.，Tangshan，HebeiProvince，063200China

Abstract：Asubstationsisamainplacethatprovidessufficientelectricalenergy，anditneedstobesystematicallyimprovedtoeffectivelymeetthemassivedemandforelectricalenergyincurrentsociety.Basedonthis，thisarticleexploresandanalyzesthedesignofanintelligentcentralizedcontrolplatformfortheauxiliaryfacilitiesofsubstations.Combinedwithitsdesignideasandthedesignplanofitsfunctionalarchitectureandnetwork architecture，thisarticleeffectivelysolvesproblemssuchaslowtransmissionefficiency，poorstabilityandthelackofunifiedstandardsfromtheaspectsofthemessageformatanddatabase，themonitoringsoftwareofsub-stations，theremotemonitoringsoftwareofmainstationsandtheintelligentterminalAPP，effectivelyachievingthegoalofintelligentcentralizedcontrolfortheauxiliaryfacilitiesofsubstations.

KeyWords：Intelligence;Substation;Auxiliaryfacility;Centralizedcontrolplatform;Design

近幾年，電力系統(tǒng)逐漸向著現(xiàn)代化和智能化等方向發(fā)展，而受相關(guān)因素的干擾，其輔助設(shè)施的監(jiān)控方面，仍然保持原地踏步的狀態(tài)，對變電站的全面智能化轉(zhuǎn)型目標實現(xiàn)造成明顯阻礙。因此，通過設(shè)計出智能化變電站輔助設(shè)置集控平臺，將多個不同輔助設(shè)施采取集中化統(tǒng)一管理，借助集控平臺的綜合性能，使工作人員可以隨時隨地了解和掌握變電站的實際情況，有效降低人力資源的消耗，推動變電站的長遠健康發(fā)展。

1變電站輔助集控平臺設(shè)計規(guī)劃

1.1輔助設(shè)施集控平臺的設(shè)計思路

簡單來講，在設(shè)計智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的過程中，其主要目標是需要解決傳統(tǒng)變電站本身綜合管理效率低、數(shù)據(jù)傳輸真實性差，以及傳輸標準不統(tǒng)一造成的成本增加等問題。通過對多個具有不同功能的輔助設(shè)施進行集中管理，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集、處理，以及故障預(yù)警、運維等措施，切實降低變電站的總體運行成本支出，有效推動變電站綜合管理效率和智能化水平的顯著提升。

因此，在設(shè)計智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺時，一方面需要處理好各類輔助設(shè)施的數(shù)據(jù)采集和處理，真正實現(xiàn)對其相關(guān)設(shè)備實際運行狀態(tài)的動態(tài)化實時監(jiān)控；另一方面，還需要借助集控平臺來完成對智能化變電站各類輔助設(shè)施的綜合管控，廣泛收集輔助設(shè)施的具體設(shè)備參數(shù)、實際運行狀態(tài)以及未來保養(yǎng)計劃等內(nèi)容，將其與計算機設(shè)備進行有效對接，從而能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)存在的異常情況，并派遣專業(yè)工作人員來進行處理，真正實現(xiàn)對變電站附屬設(shè)施使用與維護的統(tǒng)一調(diào)度和集中管理。

1.2平臺功能架構(gòu)設(shè)計

在設(shè)計現(xiàn)代智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的過程中，可以對其采用4層功能架構(gòu)模式，按照對應(yīng)信息將清晰劃分為用戶交互、系統(tǒng)交互、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)層，每一層都具備相應(yīng)的功能和責(zé)任，可以有效滿足智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的綜合管控。其中，用戶交互層主要借助UI界面來順利實現(xiàn)對系統(tǒng)可視化監(jiān)控以及參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)庫等信息的交互運行，而系統(tǒng)交互層則強調(diào)采用配置串口通信和網(wǎng)絡(luò)來搭建出與監(jiān)控終端的傳輸鏈路。

總體監(jiān)控平臺主要分為集控子站監(jiān)控機、遠程主站監(jiān)控機、移動終端監(jiān)控機等，而監(jiān)控終端以可視化界面監(jiān)控、告警及聯(lián)動、通信鏈路搭建和數(shù)據(jù)管理等模塊所共同構(gòu)成，其中，每個模塊都具備其獨特的功能和責(zé)任，以可視化界面監(jiān)控為例，其需要完成對子站各類信息的實時采集、監(jiān)控與上傳，其本身作為主要的功能單元，可以對監(jiān)控畫面、照明單元、變電站的溫室風(fēng)速等數(shù)據(jù)的具體狀況，更清晰、直觀地呈現(xiàn)在管理工作人員的監(jiān)控操作頁面上，進而能夠及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取恰當?shù)尼槍π詰?yīng)對措施。除可視化監(jiān)控界面之外，其他模塊同樣具備重要的應(yīng)用效果和價值，例如：利用通信鏈路搭建模塊可以在一定程度上幫助用戶在操作期間配置好對應(yīng)的通信鏈路，從而順利實現(xiàn)不同監(jiān)控終端或與智能終端的實時通信與溝通；而最后的數(shù)據(jù)管理模塊，其主要采用MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，完成對海量用戶信息及操作情況等數(shù)據(jù)的快速存儲，使用戶可以熟練通過交互界面來完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出，結(jié)合管理員權(quán)限，為數(shù)據(jù)的安全提供可靠保障[1]。

1.3平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計

考慮到現(xiàn)代智能化變電站的電力系統(tǒng)監(jiān)控更加注重數(shù)據(jù)的安全和可靠，在面對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)無法滿足輔助設(shè)施集控平臺運行通信鏈路需求的情況下，需要對其進行優(yōu)化更新，采用子站監(jiān)控機來承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾饔茫肅/S的全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，搭配智能總斷輔助設(shè)備和遠程、移動監(jiān)控機等部分，完成智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計。在智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺應(yīng)用子站監(jiān)控機的過程中，需要將其作為直接監(jiān)控端來使用，承載起接收和轉(zhuǎn)發(fā)輔助設(shè)施所上傳的相關(guān)控制數(shù)據(jù)，并將其數(shù)據(jù)處理結(jié)果呈現(xiàn)在監(jiān)控的UI界面中。通過使用自粘監(jiān)控機來承擔(dān)起網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)眾數(shù)，可以在網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)異常故障問題時，及時完成對監(jiān)控系統(tǒng)的全面接管，因而具備更強的拓展性和穩(wěn)定性。同時，利用互聯(lián)網(wǎng)將主站遠程機和移動終端進行有效連接，由于缺少直接的接入設(shè)備，因此可以在一定程度上切實保障數(shù)據(jù)信息的安全性，從而降低對硬件實際性能的具體要求，實現(xiàn)集控平臺成本開銷的顯著減少。而通過應(yīng)用C/S新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來作為集控平臺的遠程主站服務(wù)端，可以充分展現(xiàn)出良好的數(shù)據(jù)存儲與轉(zhuǎn)發(fā)等功能，可以滿足不同監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，進而順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)取效率的顯著增長，極大程度上促進數(shù)據(jù)傳輸通道使用頻率的有效提升。

2變電站輔助集控平臺設(shè)計應(yīng)用技術(shù)

2.1報文格式與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

由于變電站輔助設(shè)施集控平臺的“五遙”，對數(shù)據(jù)空間和操作流程具有明顯的負面阻礙，因此，為確保數(shù)據(jù)傳輸具有更高的效率和效能，必然要制定并使用科學(xué)高效的數(shù)據(jù)報文協(xié)議。通過將輔助設(shè)備的具體類型、設(shè)備編號以及數(shù)據(jù)傳輸靶向等內(nèi)容充分包含，可以在一定程度上切實提高相關(guān)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c可靠性，有效避免因數(shù)據(jù)包遺失而造成的設(shè)備參數(shù)錯誤等情況，充分利用報文格式來完成對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的總體性判斷。

數(shù)據(jù)庫能夠?qū)ψ冸娬据o助設(shè)施集成平臺的所有數(shù)據(jù)進行有效存儲和管理，不僅包含著相關(guān)用戶主體信息、操作記錄、終端遙測采集內(nèi)容，以及異常情況的記錄之外，還涉及各個模塊的實時運行內(nèi)容。通過做好數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計工作，可以通過完整的記錄形式，將智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺所覆蓋領(lǐng)域的所有數(shù)據(jù)進行充分記錄與整合，進而為變電站集控平臺的綜合管理，提供良好的支持與助力。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在存儲用戶信息的過程中，可以將其劃分為用戶名、工號、密碼以及權(quán)限等詳細內(nèi)容，繼而再結(jié)合實際情況對其進行詳細劃分，換言之，其存儲方式與思維導(dǎo)圖較為相似，能夠使管理者更加直觀地掌握其具體的覆蓋范圍，促進智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的建設(shè)與發(fā)展[2]。

2.2集控平臺子站監(jiān)控軟件設(shè)計

在智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的設(shè)計方案中，子站監(jiān)控軟件具有重要的作用和地位，通過將子站監(jiān)控機和對應(yīng)的輔助設(shè)施用串口通信的方式來實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的有效交互傳輸，同時還能用TCP/IP的方式和集控主站來完成遠程的數(shù)據(jù)交互，是智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺中的關(guān)鍵系統(tǒng)。在將子站監(jiān)控機當作銜接和交互各類監(jiān)控數(shù)據(jù)的重要樞紐，不僅能夠順利實現(xiàn)對數(shù)據(jù)流向、轉(zhuǎn)發(fā)處理等情況的有效控制和監(jiān)測，同時還能在子站自身的監(jiān)控界面對總體數(shù)據(jù)變動進行實時呈現(xiàn)，并且利用將控制數(shù)據(jù)流發(fā)送到輔助設(shè)備的方式，來實現(xiàn)對終端設(shè)備的有效控制。而相關(guān)控制數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)接傳輸?shù)捷o助設(shè)施時，其能夠快速響應(yīng)并完成對信息報文結(jié)果的有效控制，與此同時，子站監(jiān)控機同樣可以對其進行全面解析和呈現(xiàn)[3]。

換言之，集控子站監(jiān)控軟件在設(shè)計的過程中，需要能夠?qū)o助設(shè)施上行數(shù)據(jù)的實際傳輸格式進行深入解析和優(yōu)化處理，并提前去除掉不完整的數(shù)據(jù)包，要求其重新發(fā)放將其補充完整。通過這種全新的數(shù)據(jù)交互形式，一方面可以對數(shù)據(jù)信息的傳輸真實性提供可靠支持與保障，另一方面還能最大限度上縮減因數(shù)據(jù)包失誤而造成的設(shè)備誤動作問題和誤監(jiān)測報告。用戶可以熟練借助交互界面來完成相應(yīng)的監(jiān)控行為，為不同用戶的實際需求提供相應(yīng)的多功能幫助，進而有效促進智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的建設(shè)與發(fā)展，為電力能源的全面轉(zhuǎn)型，鋪設(shè)出堅實的前進道路。

2.3遠程集控主站監(jiān)控軟件設(shè)計

為順利實現(xiàn)遠程主站與子站的有效連接，智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺通常會采用電力專網(wǎng)的形式，將服務(wù)器統(tǒng)一集中在遠程主站上，使其監(jiān)控端可以具備良好的系統(tǒng)服務(wù)器性能，實現(xiàn)系統(tǒng)整體復(fù)雜程度和搭建成本的優(yōu)化降低。同時，為切實提高集控平臺的拓展范圍，可以對主站集控端進行深度開發(fā)，使其獲得用戶網(wǎng)絡(luò)的綜合配置界面，使用戶能夠在啟動遠程集控端時，以自動化和智能化特點，完成對服務(wù)端IP地址和開放端口的遠程設(shè)置，進而順利實現(xiàn)子站監(jiān)控機與移動監(jiān)控終端與集控主站的有效接入[4]。

另外，遠程集控主站端是借助本地監(jiān)控機為傳遞介質(zhì)，來實現(xiàn)對變電站各項輔助設(shè)施的實時控制，而具體下發(fā)的控制指令則會通過子站來發(fā)送到輔助設(shè)施上，使遠程集控主站、子站以及變電站的輔助設(shè)施等形成良好的完整閉環(huán)，可以更加清晰、直觀地將監(jiān)控數(shù)據(jù)的上行與控制流程展現(xiàn)在子站中，有效推動智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺的順利落實與推廣[5]。

2.4智能手機終端App軟件設(shè)計

對于當代社會群體而言，智能手機終端是一件日常生活中隨處可見，且逐漸無法完全脫離的重要設(shè)備，通過設(shè)計變電站輔助設(shè)施集控平臺的手機端控制App，憑借手機本身的外在與性能特點，不僅可以隨時隨地攜帶，同時在發(fā)布控制指令時也會相對更加簡單、便捷。通過將其接入子站時，其本身所采用的數(shù)據(jù)交互方式與子站和主站的交互方式具有良好的一致性，也就是說，可以將其擬定為主站，來實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的交互傳遞，而將移動終端接入主站時，其所采用的遠程服務(wù)端口，能夠在一定程度上為相關(guān)通信數(shù)據(jù)的傳輸、交流，形成穩(wěn)定的節(jié)點[5]。隨著變電站的智能化和現(xiàn)代化發(fā)展，其作為區(qū)域刪除電力系統(tǒng)的核心中樞，對相關(guān)監(jiān)控數(shù)據(jù)的安全性和真實性具有更高的要求和標準。所以，智能手機App通過借助局域網(wǎng)絡(luò)的形式，與其對應(yīng)的監(jiān)控平臺產(chǎn)生穩(wěn)定對接，并設(shè)置好相應(yīng)的操作運行權(quán)限，使用戶可以在手機上，在完成身份驗證之后，獲取輔助設(shè)施運行狀態(tài)的監(jiān)視與管控能力[6]。

3結(jié)語

綜上所述，為全面滿足變電站當前階段的具體需求，推動其向著智能化、現(xiàn)代化方向持續(xù)發(fā)展，需要設(shè)計出能夠?qū)崿F(xiàn)多種輔助設(shè)施統(tǒng)一集中監(jiān)控管理的系統(tǒng)平臺。通過采用C/S的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通信平臺，再加上應(yīng)答式數(shù)據(jù)傳輸方法，有效解決傳輸效率低下，數(shù)據(jù)真實性、可靠性下降等問題，同時設(shè)定好不同子系統(tǒng)的多模態(tài)聯(lián)動監(jiān)控，真正減輕硬件電路的數(shù)據(jù)處理負擔(dān)，切實推動變電站智能化目標的順利實現(xiàn)與達成。

參考文獻

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