電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化和企業(yè)管理現(xiàn)代化的重要組成部分。它由許多網(wǎng)絡環(huán)節(jié)組成,如傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、用戶終端等。每個網(wǎng)絡環(huán)節(jié)又包括許多網(wǎng)元設備,主要有微波、載波、光纖、擴頻、交換機、調(diào)度機等。設備分布在不同的地方,如省中調(diào)、地調(diào)、各發(fā)電廠、變電站等。220 kV及以下變電所正趨向綜合自動化、無人值守站發(fā)展,而且網(wǎng)內(nèi)設備品種繁多,不同設備有不同管理系統(tǒng)。
隨著電網(wǎng)的擴大,計算機網(wǎng)絡及通信技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)信息量的不斷增加,電力系統(tǒng)通信網(wǎng)也在不斷擴大。為了確保系統(tǒng)可靠運行,實時監(jiān)測通信網(wǎng)絡、各運行站、通信設備的運行狀態(tài),并迅速、準確地將各種信息和有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到管理中心,實現(xiàn)遠程遙測和控制,對通信網(wǎng)的故障進行管理,縮短維護停運時間,有必要建立通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng),實施對通信網(wǎng)的綜合管理。
[b]1系統(tǒng)概述
[/b] 通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視各種運行的通信設備,具有對通信設備、電源、空調(diào)、機房環(huán)境及電源等輔助設備進行監(jiān)測或控制等功能;對于已有監(jiān)控系統(tǒng)的設備,可通過標準通信口,接入通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)同步監(jiān)視和控制。
1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)由中心站、分站組成。中心站一般設在地區(qū)級調(diào)度所,分站設在各變電站。
1.1.1中心站
中心站的基本結(jié)構(gòu)為前置通信機+后臺服務器+工作站,宜采用總線型以太網(wǎng)。前置通信機和后臺服務器均可配置雙機熱備份,工作站的數(shù)量可根據(jù)需要任意配置,并能支持遠程工作站。該系統(tǒng)可靠性高,速度快、實時性好,可擴展實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。如果系統(tǒng)容量較小,中心站可由一臺主機來完成全部功能。中心站基本結(jié)構(gòu)見圖1。
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1.1.2分站
分站系統(tǒng)主要設備由RTU和各機載單元組成。采用1臺RTU作為匯接機,管理多個數(shù)據(jù)采集單元(稱為機載單元)。機載單元是把反映通信設備運行狀態(tài)的各種模擬量、狀態(tài)量以及反映機房設備和環(huán)境的參量,按照通信的技術(shù)要求,轉(zhuǎn)換成可與計算機直接接口的模擬信號或數(shù)字信號的前置交換裝置。RTU與各機載單元之間采用總線結(jié)構(gòu)。對于站內(nèi)智能設備,可通過規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入RTU。基本結(jié)構(gòu)見圖2。
1.2系統(tǒng)功能
通信監(jiān)控系統(tǒng)應能完成對通信設備、電源、空調(diào)等設備的監(jiān)視與控制,對機房環(huán)境進行監(jiān)測等任務。
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1.2.1遙測功能
a. 模擬量:采集各種通信設備、通信電源及通信機房的主要電平、電壓、溫度、濕度等信號。
b. 狀態(tài)量:采集各種通信設備、通信電源的告警信號及機房煙霧、開關(guān)狀態(tài)等告警信號。
1.2.2遙控功能
a. 對通信電路、站內(nèi)通信設備及風機、空調(diào)、主備電源等輔助設備,監(jiān)測系統(tǒng)主備通道,監(jiān)測設備本身,端站圖象監(jiān)測系統(tǒng)的啟閉等進行遙控操作。如遙控載波800 Hz信號的投切,模擬摘機等。
b. 提供圖象化遙控界面,將同一端站或同一方向的遙控量放在同一界面,便于直觀地對多個量進行遙控操作和確認。
1.2.3智能設備接入功能
a. 具有接入已知通信規(guī)約并自帶外部訪問接口的智能設備的功能(如微波、光纖設備、PCM終端設備等)。
b. 對于沒有提供通信規(guī)約、但具有終端接入功能的智能設備,可按終端方式接入系統(tǒng)。
c. 對于不帶監(jiān)控系統(tǒng)的智能設備采用直采方式接入。
1.2.4告警處理功能
優(yōu)先、實時接收和處理被監(jiān)測設備狀態(tài)量、模擬量,監(jiān)測系統(tǒng)本身故障的告警數(shù)據(jù),并根據(jù)告警級別的優(yōu)先級,實時發(fā)出聲、光、圖告警顯示。
1.2.5管理功能
a. 根據(jù)系統(tǒng)實時獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),自動判斷電路故障區(qū)段、原因或提示可能性,提供給通信調(diào)度。
b. 提供繪制各種電路系統(tǒng)圖的環(huán)境和手段,建立通信資源管理庫(如光纖、微波線路資源、載波通道頻譜資源等)、通信設備檔案資料庫等,對設備進行有效管理,為管理技術(shù)人員提供編制各種電路管理表格的條件。
1.2.6顯示及打印功能
a. 應具有各種圖、表、數(shù)據(jù)的畫面顯示功能(如地理分布圖、網(wǎng)絡圖、機房設備、設備參數(shù)、系統(tǒng)配置、事件顯示、系統(tǒng)狀態(tài)、曲線、趨勢圖等畫面)。
b. 應具有對各種報表(如日報表、月報表、年報表等)的定時和隨機打印功能。
c. 隨機打印各種異常、告警、操作記錄等。
1.2.7軟件功能
a. 軟件具有自動恢復功能,有數(shù)據(jù)安全性保障措施,靜態(tài)數(shù)據(jù)庫雙備份。
b. 具有完整的界面生成工具和報表生成工具。
c. 具有在線升級的能力。
1.2.8數(shù)據(jù)傳輸功能
a. 可與上下級監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行交換。
b. 可與其它管理網(wǎng)絡及各種RTU進行通信。
2系統(tǒng)設計原則
a. 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應符合《電力通信網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、《電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集層傳輸規(guī)約》、《電力通信網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)計算機數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議》以及相關(guān)的國際、國家標準。
b. 應根據(jù)通信網(wǎng)現(xiàn)狀以及規(guī)劃情況進行綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設計,避免重復投資和浪費。
c. 設備選型時應盡量考慮其技術(shù)的先進性,以適應系統(tǒng)發(fā)展的需要。
d. 系統(tǒng)軟件應考慮其通用性和可升級性。
e. 為了提高系統(tǒng)的可靠性,系統(tǒng)的重要部件應為熱備份方式(如前置機、服務器等)。
系統(tǒng)示意圖見圖3。
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3系統(tǒng)應用
河北南部電網(wǎng)各地區(qū)220 kV及以下變電所內(nèi)通信站目前基本上都已不設值班人員,如何解決對通信設備的遠程維護管理,確保系統(tǒng)的正常運行,使系統(tǒng)由局部管理變?yōu)槿W(wǎng)管理,由人工監(jiān)控變?yōu)樽詣颖O(jiān)控,已成為當前通信網(wǎng)建設的重要內(nèi)容。盡快建設地區(qū)級電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng),中心站設在地調(diào)。配置前置機、服務器、調(diào)制解調(diào)器、工作站等,前置機、服務器設雙機熱備份,分站設在變電所的通信機房內(nèi);配置RTU、PC機、調(diào)制解調(diào)器等,實現(xiàn)對電力線載波機、微波設備、光傳輸設備、PCM終端設備、電源、空調(diào)設備、機房環(huán)境等的遠程監(jiān)控管理。各種通信設備所需的監(jiān)控信息通過配置不同的機載單元或規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)如1.2節(jié)所述的各項監(jiān)控功能。
上述系統(tǒng)配置可根據(jù)通信站的增加逐步擴充,站內(nèi)端口的配置可按通信站內(nèi)通信設備的類型、數(shù)量進行調(diào)整。