电力通信网动力环境监控系统的建设与分析

电力通信网动力环境监控系统的建设与分析

1远端局管理相对落后随着经济体制改革的进一步深化和能源系统自动化程度的不断提高，目前，江门电网逐渐发展成为一个以500kv为中心，以220kv网为骨架的大型供能器。110kv网辐射着所有城市的大型供能器，并也一样。各变电站内的电力通信机房是混建在站内的调度主控室或为独立机房,由于通信机房建设呈站点多、地域分散、距离远和动力设备繁多的特点,对机房动力环境维护管理仍停留在人员定点定期现场巡查和手工记录运行数据的落后状态,缺乏一套有效集中监控的管理手段。当远端局站动力及环境发生故障,无法及时地捕捉异常信息,提示维护人员采取相应措施,防止危险点进一步扩大造成全局甚至电网事故。这种维护管理上的隐患既不利于电网的长期稳定运行,又不利于实现全网的统一维护,同时造成人力、物力和财力浪费。此外,电力通信网区别于其他服务于公众业务的通信运营商网络,它的主要服务对象是电力专网,对电力网络安全性和稳定性要求很高,专网客户往往将网络安全、品质、响应等指标契约化,不同于其他电信运营商提出的通用电信服务标准。因此,尽快建设电力通信动力环境集中监控系统已成当务之急。2成系统,变被动为主动电力系统通信网动力环境集中监控系统是将系统通信网中各分散通信机房内的动力设备和环境等管理信息集中在一个智能化的集成系统中,以网控形式,对通信网进行实时、全程、全网的集中式联网监控管理,形成全网统一指挥、分级管理的新模式;以“四遥”为手段,变被动的抢修模式为主动的预防性维护模式。动力环境集中监控系统工作原理:众多控制系统从利用可编程控制器(PLC)到集散控制系统(DCS)以及总线控制技术,原理上一般由以下几个主要模块构成,如图1示。3监控系统的结构机房动力环境的监控对象按功能分为动力和环境两大类,动力类包括高、低压配电设备、UPS、整流配电设备、蓄电池组、空调等:机房专用空调设备;环境类包括烟雾、火警、门禁、水浸、温度、湿度。电力通信网动力环境监控系统的建设应本着统一规划,分步实施的原则。依据运维体系和业务网架构,确定监控系统的管理结构;考虑到江门电力专网规模较大,系统建设以500kV核心站点、220kV骨干站点的业务汇聚点为重心,分步向覆盖各市的所有110kV站点和直属发电厂延伸,在实践中逐步完善。监控系统采用逐级汇接的结构,由监控中心、监控单元和监控模块组成。由于系统建设为新工程,首期系统均由江门地调中心监控,节点规模不大,因此采用二级结构。即在江门地调中心设置一个监控站,下设15个监控单元(主要包括500kV核心站点1个、各市县220kV骨干站点共14个)。整个监控系统通过传输网连接,15个监控站的物理位置都设在江门地调监控中心,通过路由器从监控中心延伸到各个区域监控中心进行数据浏览及告警处理。4传输系统架构(1)选用实时性及通讯处理能力强和较稳定可靠的工控处理主机,结合类UNIX操作系统来解决大规模局站实时监控数据的采集、处理等问题,必须保证传输系统的充分可靠性和实时性。传输系统选择最关键的是必须与系统架构相适应。(2)采集设备采用一体化、模块化设计,可监控局站所有的动力环境数据,包括智能设备和非智能设备。对于具体的监控项目,可根据监控模拟或数据的需要量自由选择。(3)江门电力通信机房扩容快,监控系统采用硬件化、模块化的设计,简化结构,方便施工与维护,同时必须扩容性较好。(4)江门电力通信网维护方式为区域性维护与专业管理相结合,监控系统必须能满足维护需求。5监控系统的功能计划针对电力通信网运行的实际特点,监控系统能提供四种基本功能:“四遥”、告警管理、配置管理、安全管理。5.1智能化接口所谓“四遥”即遥信、遥测、遥控和遥调功能。监控中心和监控站在正常情况下应能正确显示其监控范围内全部被监控对象的工作状态和运行参数,并进行相应的操作。对于具备智能化接口的被监控设备,应采用这些设备所提供的接口,实现其软件提供的功能。系统对被监控设备应具有时序逻辑控制功能;对于某些被监控设备可根据参数按时序发出一系列的控制命令。5.2声光模式已具备以下方面的功能(1)无论监控系统控制台处于任何界面,均应及时自动提示告警,显示并打印告警信息。所有告警一律采用可视、可闻声光告警信号。(2)不同等级?告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响。紧急告警标识为红色标识闪烁,重要告警为橙色标识闪烁,一般告警为蓝色标识闪烁。(3)发生告警时,应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内(根据通信线路情况确定)未确认,可根据设定条件自动通过电话或寻呼机、手机等通知相关人员。告警在确认后,声光告警停止,在发生新告警时,能再次触发声光告警功能。(4)具有多地点、多事件的并发告警功能,无丢失告警信息,告警准确率为100%。(5)系统能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、统计和打印。各种告警信息不能在任何地方进行更改。(6)系统除对被监控对象具有告警功能外,还能进行自诊断(例如,系统掉电、通信线路中断等),能直观地显示故障内容,从而系统稳定具有稳定自保护能力。(7)系统具有根据用户的要求,能方便快捷的进行告警查询和处理功能。5.3远程配置管理(1)配置管理功能用于监控对象、监控系统自身的增加、修改和删除管理。配置管理要求操作简单、方便、扩容性好,可在线配置,不中断系统正常运行;监控系统应具有远程监控管理功能,可在中心或远程进行现场参数的配置及修改。(2)配置信息呈现是从全网角度反映整理网络的拓扑结构,为用户进行日常操作维护提供方便。配置信息采用图形和文本相结合收到。拓扑视图允许用户根据管理需要灵活定义和修改,其定义和修改要有严格的安全控制机制。5.4查询功能(1)系统提供多级口令和多级授权,以保证系统安全性。(2)系统对所有操作进行记录,以备查询。设备操作记录包括操作人员工号、被操作设备名称、操作内容、操作时间、操作人员登录及进出时间记录等(3)系统具有容错能力,不因用户误操作等原因使系统出错、退出或死机。6系统可靠性保障方案可靠性是动力环境集中监控系统的一个关键性能,作为电力通信机房动力环境集中监控系统,其可靠性主要涉及到监控系统的构成、监控软件的性能、监控系统的通信与数据传输、电磁干扰、监控系统的自检功能等方面,因此可从以下几点着手:6.1小板结构的特点前置机、监控单元等设备是机房动力电源集中监控系统中现场数据采集系统的关键硬件设备,其可靠性对整个系统的影响很大。(1)模块结构由于监控单元均安装在现场,采用小板结构更为合适,因为小板结构中各模块的功能简单,易于维护,在发生故障时便于及时发现故障位置,有利于缩短系统的平均维修时间,提高系统的利用率。小板结构的电路板面积小,使得电路板本身及相应机箱具有较高的机械强度,可以提高系统的抗冲击、抗振动的能力。此外小板结构的板上元器件较少,易于散热。(2)系统电源电源本身的波动以及经电源进入系统的各种干扰对系统的影响特别严重,因此供电系统必须十分可靠,要保证即使系统其他部分失效电源也应正常工作。监控电源主要采用48V直流电源,部分采用高质量的逆变电源,必要时还应对某些电源作冗余处理。6.2数据传输的可靠性(1)采用分布式考虑到监控系统的局部故障不应影响整体的正常运行,所以监控系统的构成采用分布式网络结构。在局站、区域分布网络的接点处,其监控主机备用方式能提高监控系统运行的可靠性。(2)可靠的通信监控系统的通信与数据传输是监控系统的重要组成部分,如果通信和传输出现问题,与此相关功能就将失控,严重影响监控系统可靠性。电力通信监控系统的数据传输依赖电力通信专网,所以要选择较为安全可靠的双备份传输路由来提高其可靠性。另外,在通信机制中要充分考虑在通信过程中来自外界的各种干扰和误码的影响,如数字滤波、通信重发、安全可靠的数码校验方式等。(3)系统自检功能完善监控系统的自检功能是提高监控系统可靠性的一项重要措施,监控系统自检应确立监控系统全面的告警点,只要监控系统任一环节出现问题,均能发出紧急告警,以便能够及时了解和解决监系统中出现的问题,并且不论监控系统有无故障发生,都能够人为或自动生成自检报告。7监控手段保障电力通信供电和网络通畅电力通信动力环境集中监控系统是独立于通信业务网管系