摘要：變電站提供充足電力能源的主要場(chǎng)所，需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)改進(jìn)，才能有效滿(mǎn)足當(dāng)前社會(huì)對(duì)電力能源的海量需求?；诖?，針對(duì)智能變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的設(shè)計(jì)展開(kāi)探討與分析，結(jié)合其設(shè)計(jì)思路與功能架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，分別從報(bào)文格式與數(shù)據(jù)庫(kù)、子站監(jiān)控軟件、主站遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，有效實(shí)現(xiàn)變電站輔助設(shè)施的智能化集控目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：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(duì)變電站的全面智能化轉(zhuǎn)型目標(biāo)實(shí)現(xiàn)造成明顯阻礙。因此，通過(guò)設(shè)計(jì)出智能化變電站輔助設(shè)置集控平臺(tái)，將多個(gè)不同輔助設(shè)施采取集中化統(tǒng)一管理，借助集控平臺(tái)的綜合性能，使工作人員可以隨時(shí)隨地了解和掌握變電站的實(shí)際情況，有效降低人力資源的消耗，推動(dòng)變電站的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。

1變電站輔助集控平臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)劃

1.1輔助設(shè)施集控平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路

簡(jiǎn)單來(lái)講，在設(shè)計(jì)智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的過(guò)程中，其主要目標(biāo)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(shí)性差，以及傳輸標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的成本增加等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)多個(gè)具有不同功能的輔助設(shè)施進(jìn)行集中管理，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集、處理，以及故障預(yù)警、運(yùn)維等措施，切實(shí)降低變電站的總體運(yùn)行成本支出，有效推動(dòng)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(jì)智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)時(shí)，一方面需要處理好各類(lèi)輔助設(shè)施的數(shù)據(jù)采集和處理，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)其相關(guān)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)化實(shí)時(shí)監(jiān)控；另一方面，還需要借助集控平臺(tái)來(lái)完成對(duì)智能化變電站各類(lèi)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(shí)際運(yùn)行狀態(tài)以及未來(lái)保養(yǎng)計(jì)劃等內(nèi)容，將其與計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行有效對(duì)接，從而能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)存在的異常情況，并派遣專(zhuān)業(yè)工作人員來(lái)進(jìn)行處理，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站附屬設(shè)施使用與維護(hù)的統(tǒng)一調(diào)度和集中管理。

1.2平臺(tái)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)現(xiàn)代智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的過(guò)程中，可以對(duì)其采用4層功能架構(gòu)模式，按照對(duì)應(yīng)信息將清晰劃分為用戶(hù)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(mǎn)足智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的綜合管控。其中，用戶(hù)交互層主要借助UI界面來(lái)順利實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)可視化監(jiān)控以及參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)庫(kù)等信息的交互運(yùn)行，而系統(tǒng)交互層則強(qiáng)調(diào)采用配置串口通信和網(wǎng)絡(luò)來(lái)搭建出與監(jiān)控終端的傳輸鏈路。

總體監(jiān)控平臺(tái)主要分為集控子站監(jiān)控機(jī)、遠(yuǎn)程主站監(jiān)控機(jī)、移動(dòng)終端監(jiān)控機(jī)等，而監(jiān)控終端以可視化界面監(jiān)控、告警及聯(lián)動(dòng)、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(gè)模塊都具備其獨(dú)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(duì)子站各類(lèi)信息的實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控與上傳，其本身作為主要的功能單元，可以對(duì)監(jiān)控畫(huà)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(yè)面上，進(jìn)而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取恰當(dāng)?shù)尼槍?duì)性應(yīng)對(duì)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(jià)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(hù)在操作期間配置好對(duì)應(yīng)的通信鏈路，從而順利實(shí)現(xiàn)不同監(jiān)控終端或與智能終端的實(shí)時(shí)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(kù)，完成對(duì)海量用戶(hù)信息及操作情況等數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)，使用戶(hù)可以熟練通過(guò)交互界面來(lái)完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)查詢(xún)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(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

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?cái)?shù)據(jù)的安全和可靠，在面對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)無(wú)法滿(mǎn)足輔助設(shè)施集控平臺(tái)運(yùn)行通信鏈路需求的情況下，需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化更新，采用子站監(jiān)控機(jī)來(lái)承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾饔?，利用C/S的全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，搭配智能總斷輔助設(shè)備和遠(yuǎn)程、移動(dòng)監(jiān)控機(jī)等部分，完成智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)。在智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)應(yīng)用子站監(jiān)控機(jī)的過(guò)程中，需要將其作為直接監(jiān)控端來(lái)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(guò)使用自粘監(jiān)控機(jī)來(lái)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(wèn)題時(shí)，及時(shí)完成對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的全面接管，因而具備更強(qiáng)的拓展性和穩(wěn)定性。同時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)將主站遠(yuǎn)程機(jī)和移動(dòng)終端進(jìn)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(shí)保障數(shù)據(jù)信息的安全性，從而降低對(duì)硬件實(shí)際性能的具體要求，實(shí)現(xiàn)集控平臺(tái)成本開(kāi)銷(xiāo)的顯著減少。而通過(guò)應(yīng)用C/S新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)作為集控平臺(tái)的遠(yuǎn)程主站服務(wù)端，可以充分展現(xiàn)出良好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)等功能，可以滿(mǎn)足不同監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，進(jìn)而順利實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)取效率的顯著增長(zhǎng)，極大程度上促進(jìn)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(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)

2.1報(bào)文格式與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

由于變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的“五遙”，對(duì)數(shù)據(jù)空間和操作流程具有明顯的負(fù)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(bào)文協(xié)議。通過(guò)將輔助設(shè)備的具體類(lèi)型、設(shè)備編號(hào)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(shí)提高相關(guān)監(jiān)控?cái)?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(cuò)誤等情況，充分利用報(bào)文格式來(lái)完成對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的總體性判斷。

數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)ψ冸娬据o助設(shè)施集成平臺(tái)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)和管理，不僅包含著相關(guān)用戶(hù)主體信息、操作記錄、終端遙測(cè)采集內(nèi)容，以及異常情況的記錄之外，還涉及各個(gè)模塊的實(shí)時(shí)運(yùn)行內(nèi)容。通過(guò)做好數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，可以通過(guò)完整的記錄形式，將智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)所覆蓋領(lǐng)域的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行充分記錄與整合，進(jìn)而為變電站集控平臺(tái)的綜合管理，提供良好的支持與助力。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)用戶(hù)信息的過(guò)程中，可以將其劃分為用戶(hù)名、工號(hào)、密碼以及權(quán)限等詳細(xì)內(nèi)容，繼而再結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)劃分，換言之，其存儲(chǔ)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(jìn)智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展[2]。

2.2集控平臺(tái)子站監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

在智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案中，子站監(jiān)控軟件具有重要的作用和地位，通過(guò)將子站監(jiān)控機(jī)和對(duì)應(yīng)的輔助設(shè)施用串口通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的有效交互傳輸，同時(shí)還能用TCP/IP的方式和集控主站來(lái)完成遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)交互，是智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)中的關(guān)鍵系統(tǒng)。在將子站監(jiān)控機(jī)當(dāng)作銜接和交互各類(lèi)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的重要樞紐，不僅能夠順利實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流向、轉(zhuǎn)發(fā)處理等情況的有效控制和監(jiān)測(cè)，同時(shí)還能在子站自身的監(jiān)控界面對(duì)總體數(shù)據(jù)變動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)終端設(shè)備的有效控制。而相關(guān)控制數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接傳輸?shù)捷o助設(shè)施時(shí)，其能夠快速響應(yīng)并完成對(duì)信息報(bào)文結(jié)果的有效控制，與此同時(shí)，子站監(jiān)控機(jī)同樣可以對(duì)其進(jìn)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(jì)的過(guò)程中，需要能夠?qū)o助設(shè)施上行數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸格式進(jìn)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(bǔ)充完整。通過(guò)這種全新的數(shù)據(jù)交互形式，一方面可以對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸真實(shí)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(dòng)作問(wèn)題和誤監(jiān)測(cè)報(bào)告。用戶(hù)可以熟練借助交互界面來(lái)完成相應(yīng)的監(jiān)控行為，為不同用戶(hù)的實(shí)際需求提供相應(yīng)的多功能幫助，進(jìn)而有效促進(jìn)智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展，為電力能源的全面轉(zhuǎn)型，鋪設(shè)出堅(jiān)實(shí)的前進(jìn)道路。

2.3遠(yuǎn)程集控主站監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

為順利實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(tái)通常會(huì)采用電力專(zhuān)網(wǎng)的形式，將服務(wù)器統(tǒng)一集中在遠(yuǎn)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(shí)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(shí)，為切實(shí)提高集控平臺(tái)的拓展范圍，可以對(duì)主站集控端進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)，使其獲得用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的綜合配置界面，使用戶(hù)能夠在啟動(dòng)遠(yuǎn)程集控端時(shí)，以自動(dòng)化和智能化特點(diǎn)，完成對(duì)服務(wù)端IP地址和開(kāi)放端口的遠(yuǎn)程設(shè)置，進(jìn)而順利實(shí)現(xiàn)子站監(jiān)控機(jī)與移動(dòng)監(jiān)控終端與集控主站的有效接入[4]。

另外，遠(yuǎn)程集控主站端是借助本地監(jiān)控機(jī)為傳遞介質(zhì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站各項(xiàng)輔助設(shè)施的實(shí)時(shí)控制，而具體下發(fā)的控制指令則會(huì)通過(guò)子站來(lái)發(fā)送到輔助設(shè)施上，使遠(yuǎn)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?cái)?shù)據(jù)的上行與控制流程展現(xiàn)在子站中，有效推動(dòng)智能化變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的順利落實(shí)與推廣[5]。

2.4智能手機(jī)終端App軟件設(shè)計(jì)

對(duì)于當(dāng)代社會(huì)群體而言，智能手機(jī)終端是一件日常生活中隨處可見(jiàn)，且逐漸無(wú)法完全脫離的重要設(shè)備，通過(guò)設(shè)計(jì)變電站輔助設(shè)施集控平臺(tái)的手機(jī)端控制App，憑借手機(jī)本身的外在與性能特點(diǎn)，不僅可以隨時(shí)隨地?cái)y帶，同時(shí)在發(fā)布控制指令時(shí)也會(huì)相對(duì)更加簡(jiǎn)單、便捷。通過(guò)將其接入子站時(shí)，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(shuō)，可以將其擬定為主站，來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的交互傳遞，而將移動(dòng)終端接入主站時(shí)，其所采用的遠(yuǎn)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(diǎn)[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(duì)相關(guān)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全性和真實(shí)性具有更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。所以，智能手機(jī)App通過(guò)借助局域網(wǎng)絡(luò)的形式，與其對(duì)應(yīng)的監(jiān)控平臺(tái)產(chǎn)生穩(wěn)定對(duì)接，并設(shè)置好相應(yīng)的操作運(yùn)行權(quán)限，使用戶(hù)可以在手機(jī)上，在完成身份驗(yàn)證之后，獲取輔助設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視與管控能力[6]。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為全面滿(mǎn)足變電站當(dāng)前階段的具體需求，推動(dòng)其向著智能化、現(xiàn)代化方向持續(xù)發(fā)展，需要設(shè)計(jì)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(tái)。通過(guò)采用C/S的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通信平臺(tái)，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(shí)性、可靠性下降等問(wèn)題，同時(shí)設(shè)定好不同子系統(tǒng)的多模態(tài)聯(lián)動(dòng)監(jiān)控，真正減輕硬件電路的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)，切實(shí)推動(dòng)變電站智能化目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)與達(dá)成。

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