遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在變電站運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用可行性

劉詠楓

廣東電網(wǎng)茂名信宜供電局，廣東信宜 525300

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在變電站運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用可行性

劉詠楓

廣東電網(wǎng)茂名信宜供電局，廣東信宜 525300

目前的電站多采用巡維中心監(jiān)管模式，為一中心多站的樹狀管理模式，這種模式比以往的“一站一值”在一定程度上節(jié)省了人工成本，但另一方面，迅維人員需要面臨反復(fù)在各個(gè)電站間來回奔波的工作要求，同時(shí)，各電站間分布較遠(yuǎn)，出現(xiàn)故障需要處理時(shí)也加大了檢修運(yùn)行和繼保人員等的負(fù)擔(dān)。本文討論的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)意在改變這種現(xiàn)狀，通過遠(yuǎn)程對電站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方巡視、遠(yuǎn)方消缺、遠(yuǎn)方維護(hù)等功能，可以大大減少在各站間來回奔波的時(shí)間成本。

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；變電站；運(yùn)行維護(hù)

1 什么是遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代社會(huì)計(jì)算機(jī)的廣泛普及和網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，給遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)帶來了廣闊的使用范圍，人們可以通過簡單的主控機(jī)完全的控制網(wǎng)絡(luò)另一端的受控機(jī)，從而完成強(qiáng)大的控制功能，獲取被控機(jī)的任何信息，這種方式被稱之為遠(yuǎn)程控制。

簡單的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)由主控端和受控端兩部分組成。主控端用于實(shí)施各種對連網(wǎng)計(jì)算機(jī)的監(jiān)控操作，受控端對于接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，解釋并執(zhí)行。系統(tǒng)主要可以實(shí)現(xiàn)獲取受控端信息、受控端系統(tǒng)控制、消息發(fā)送和受控端界面控制的監(jiān)控功能。

2 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的遙控原理

現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以對站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行簡單的遙控，如開關(guān)的分合、主變檔位的調(diào)整等等，同時(shí)還能對收集到的信息進(jìn)行簡單的智能化的判斷，如采集到負(fù)荷過重時(shí)可通過遙控手段進(jìn)行符負(fù)荷轉(zhuǎn)移或者切除。這一功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過站內(nèi)的遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)和調(diào)度端的主機(jī)進(jìn)行通信而實(shí)現(xiàn)的。在電站內(nèi)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)通過LAN端口接收采集站內(nèi)各保護(hù)測控裝置的狀態(tài)信息，再經(jīng)由二次安防系統(tǒng)進(jìn)行隔離和加密，最終與調(diào)度端形成通信。從專業(yè)上來說，這一控制過程分為物理層、間隔層、站控層、鏈路層等幾個(gè)層次。間隔層經(jīng)由物理層采集數(shù)字和模擬信息，并轉(zhuǎn)化為可識別信號，經(jīng)由站控層進(jìn)行統(tǒng)一的管理和匯總，最終經(jīng)由鏈路發(fā)送至遠(yuǎn)端調(diào)度機(jī)接受。當(dāng)調(diào)度端發(fā)送命令時(shí)，則經(jīng)由上述反向的過程，指令由調(diào)度端-鏈路層-站控層-間隔層，最后在物理層得到實(shí)際執(zhí)行，從而完成了一個(gè)完整的雙向溝通的過程。這個(gè)過程包括了由下對上的信息發(fā)送與接收，以及由上至下的指令發(fā)送與執(zhí)行，是一個(gè)較為典型的簡單控制系統(tǒng)的形成過程。

3 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用的可行性

遠(yuǎn)控系統(tǒng)與站內(nèi)的遙控系統(tǒng)不同之處，主要在于目前的遠(yuǎn)控系統(tǒng)普遍是用計(jì)算機(jī)匯編語言，通常是C語言所形成的一個(gè)指令程序，這種指令在設(shè)計(jì)之初一般是為了面向于計(jì)算機(jī)用戶的，在站內(nèi)和調(diào)度間的數(shù)據(jù)傳送接收則是通過16進(jìn)制報(bào)文的收發(fā)來進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，且中間經(jīng)過了隔離和加密的過程。在基礎(chǔ)原理上二者相同，但在使用手段上卻并不一致。要使得遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能夠與調(diào)度控制系統(tǒng)進(jìn)行銜接，就需要在二者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)，可以是站內(nèi)的后臺(tái)監(jiān)控電腦。作為站內(nèi)的監(jiān)控電腦主機(jī)，它本身就肩負(fù)著與遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)進(jìn)行溝通和下達(dá)命令的職責(zé)，通過遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)它可以對站內(nèi)的設(shè)備發(fā)布指令，同時(shí)也可以通過遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)接收上級調(diào)度的命令信息。此外，作為一臺(tái)監(jiān)控電腦，它本身就與目前常見的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)有著極好的兼容性。因此，以后臺(tái)電腦作為銜接點(diǎn)，將遠(yuǎn)程控制和調(diào)度控制結(jié)合起來，理論上是具備可行性的。在結(jié)合之后，后臺(tái)電腦將作為一個(gè)中轉(zhuǎn)站，當(dāng)遠(yuǎn)程控制命令下達(dá)時(shí)，后臺(tái)監(jiān)控電腦將命令轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)通過站控層-間隔層-物理層的執(zhí)行程序，將控制命令執(zhí)行下去，而當(dāng)調(diào)度端指令下達(dá)時(shí)，則直接經(jīng)由遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)通過站控層-間隔層-物理層進(jìn)行命令的執(zhí)行。此時(shí)，將不再經(jīng)由后臺(tái)電腦中轉(zhuǎn)。

4 遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢

由于是中間經(jīng)過了后臺(tái)電腦進(jìn)行控制，而非調(diào)度端的直接通過遠(yuǎn)動(dòng)。所以在權(quán)限上和可處理的工作上，遠(yuǎn)程控制將會(huì)占有較大的優(yōu)勢。當(dāng)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)后，調(diào)度端只能通過遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)控制開關(guān)分合、檔位調(diào)整等簡單操作。而遠(yuǎn)控后臺(tái)由于權(quán)限更高，不僅可以滿足上述的這些基本要求，還可以進(jìn)行后臺(tái)機(jī)數(shù)據(jù)庫修改、后臺(tái)數(shù)據(jù)下裝遠(yuǎn)動(dòng)等調(diào)度端所力不能及的工作。此外，如果可以將站控層的權(quán)限進(jìn)一步開放，那么遠(yuǎn)控后臺(tái)還將具備諸如刀閘控制、地刀控制、站內(nèi)視頻監(jiān)控等更多的多樣化的功能。同時(shí)，由于面向計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件品種繁多，選擇余地大，使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將可能更大的挖掘電站在控制與自動(dòng)化方面的潛力，節(jié)省更多的勞動(dòng)成本。

5 實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)

對于遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，最大的實(shí)施難點(diǎn)在于安全性方面。目前的調(diào)度控制系統(tǒng)統(tǒng)一使用的是內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，并且經(jīng)過了二次安防系統(tǒng)的雙向加密和認(rèn)證。如果使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)并經(jīng)由后臺(tái)電腦來進(jìn)行電站的操作控制，則勢必將經(jīng)由外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，如此一來，就將面臨被他人入侵的風(fēng)險(xiǎn)。因此，要真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)安全將是必須予以解決的重點(diǎn)。

5.1 物理設(shè)備的安全

物理設(shè)備主要包括設(shè)備、場地、線路等等，具體則包含了線路的材質(zhì)質(zhì)量、備用設(shè)備的數(shù)量、環(huán)境如溫度、濕度、氣壓、地理?xiàng)l件等等。

5.2 管理層的安全

實(shí)現(xiàn)變電站遠(yuǎn)程控制需要有專有的控制網(wǎng)絡(luò)，因此需要技術(shù)人員對設(shè)備的操作控制和管理人員的監(jiān)督，而管理監(jiān)督人員的素質(zhì)和技術(shù)水平將會(huì)對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和質(zhì)量有著極為巨大的影響。

5.3 系統(tǒng)的安全性

系統(tǒng)的安全性主要是指應(yīng)用與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的軟件方面的安全可靠，由于涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用，那么軟件方面的不安全也就自然會(huì)影響到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性。比如系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)缺陷、漏洞、病毒的感染等等因素。

5.4 網(wǎng)絡(luò)的安全性

由于網(wǎng)絡(luò)的傳輸是遠(yuǎn)程信號栓術(shù)與控制，本身具備許多的不安全因素，存在很多的漏洞，比如身份認(rèn)證、信號加密、防火墻的隔離、傳輸線路的可靠性等等。

5.5 設(shè)備與線路的規(guī)范性

監(jiān)控設(shè)備與線路的設(shè)計(jì)規(guī)范對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的影響很大，不規(guī)范的設(shè)備和線路可能造成信號傳輸不穩(wěn)定、誤碼率過高、信號損耗失真嚴(yán)重等等不良影響。

總之，在技術(shù)上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用已沒有太大難題，但在控制的安全性上仍需要進(jìn)一步克服難關(guān)，在這方面，可以參考現(xiàn)有的調(diào)度控制系統(tǒng)的雙向認(rèn)證加密的方式，如何能在外部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，或許將會(huì)成為解決這一問題的重點(diǎn)。

6 結(jié)論

在目前階段，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)仍有較為光明的前景。實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)，將可能為今后的電站運(yùn)行維護(hù)方式帶來較大的改變，同時(shí)更可能較深的影響到整個(gè)供配電系統(tǒng)的人員分配比例，能夠極大程度的節(jié)省人工成本和時(shí)間成本，使得檢修維護(hù)人員可以將更多的精力放在其他更重要的方面。但目前的主要問題存在于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩苑矫?，這一問題將是一段時(shí)間內(nèi)制約遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在變電站中推廣應(yīng)用的重要因素，如何解決這個(gè)問題，提高遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的安全可靠性將成為此類問題的重中之重。但總的來說，這個(gè)技術(shù)仍具備較大的可行性，并有望在未來一段時(shí)間內(nèi)，迅速的運(yùn)用到電站的運(yùn)行維護(hù)當(dāng)中。

[1]任菲菲.談電力調(diào)度自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)安全及實(shí)現(xiàn)[J].電力技術(shù)，2015（6）：322-323.

[2]朱璇.電力調(diào)度自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)安全問題探討[J].民營科技，2014（7）：98.

[3]姜紅燕.有關(guān)電力調(diào)度自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)安全問題思考[J].無線互聯(lián)科技，2014（12）：58.

TM6

A

1674-6708（2015）149-0071-02