變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)的分析

李彥祥，張穎，李均宏，楊向娟

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司怒江供電局，云南 怒江 673100）

0 引言

在電力系統(tǒng)中，變壓器站主要是通過(guò)升降電壓接受和分配電能的主要場(chǎng)所，它是電力系統(tǒng)穩(wěn)健發(fā)展的基礎(chǔ)，變電安全穩(wěn)定運(yùn)行和區(qū)域電力系統(tǒng)穩(wěn)定以及電力事業(yè)蓬勃發(fā)展有著密切聯(lián)系。目前變電站的運(yùn)維工作較為繁重，亟需提高運(yùn)維工作質(zhì)量和工作效率。因此，如何強(qiáng)化變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)以及運(yùn)維管理是目前的工作重點(diǎn)，下面進(jìn)行詳細(xì)探討[1]。

1 變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)

1.1 變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)

變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，它能有效地提高智能變電站系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)異常數(shù)據(jù)的感知能力，智能變電站網(wǎng)絡(luò)入侵異常是變電站網(wǎng)絡(luò)脆弱性的主要來(lái)源。大多數(shù)情況下，電站運(yùn)行時(shí)無(wú)人操作的智能電子設(shè)備物理安全保護(hù)有限，病毒可以同時(shí)入侵多個(gè)變電站網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)重時(shí)可使系統(tǒng)癱瘓，針對(duì)此種狀況需要加大變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[2]。

1.2 遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)

變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)主要采用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、組態(tài)配置、維護(hù)操作、異常診斷等主站信息，這是需要建立完善的JSP總線基礎(chǔ)系統(tǒng)，面向各個(gè)部門(mén)，實(shí)施結(jié)構(gòu)化的服務(wù)體系，通過(guò)完善的接口服務(wù)進(jìn)行不同部門(mén)之間的信息交換，滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)維操作需求。這樣才能夠幫助技術(shù)人員進(jìn)行運(yùn)維服務(wù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)服務(wù)中心、管理中心、遠(yuǎn)程運(yùn)維中心的交互，更好的判斷變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)信息[3]。

2 項(xiàng)目實(shí)施的意義

遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，它是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要物理基礎(chǔ)，早已成為智能變電站發(fā)展的又一熱點(diǎn)。由于受到科學(xué)技術(shù)的影響，部分區(qū)域出現(xiàn)了無(wú)人值守變電站，我國(guó)變電運(yùn)行維護(hù)面臨著嚴(yán)峻的問(wèn)題，常見(jiàn)的是變電維護(hù)工作，工作站多面廣，種類(lèi)繁多，維護(hù)人員缺乏變電維護(hù)知識(shí)，在一定程度上，限制了變電維護(hù)工作的進(jìn)行。本文在探究時(shí)，能夠快速的消除設(shè)備出現(xiàn)的故障，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)作，降低實(shí)際管理中的地域限制，使得故障快速排除在調(diào)度主站端，遠(yuǎn)程管理站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)及RTU電源時(shí)，能有效地在短時(shí)間內(nèi)解決故障產(chǎn)生的一連串通信問(wèn)題，充分發(fā)揮遠(yuǎn)程電源管理裝置系統(tǒng)的作用，實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地帶變電站二次設(shè)備電源的遠(yuǎn)程管理[4]。

3 項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀

對(duì)于絕大部分的區(qū)域來(lái)說(shuō)，多數(shù)變電站處于較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)過(guò)于老化，再加上人員較少，會(huì)出現(xiàn)無(wú)人職守，造成通信異常，最常出現(xiàn)的問(wèn)題就是遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)硬件死機(jī)、網(wǎng)絡(luò)異常、等等。一旦問(wèn)題出現(xiàn)，需要多個(gè)部門(mén)進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，然后技術(shù)人員需要下發(fā)維修任務(wù)單，這時(shí)會(huì)存在一個(gè)時(shí)間差，不能在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的排查。地理位置較為偏遠(yuǎn)，無(wú)法充分使用該系統(tǒng)的輔助方式，無(wú)形中加大了站內(nèi)設(shè)備運(yùn)維的成本。再加上運(yùn)維人員技術(shù)水平參差不齊，產(chǎn)生誤操作損壞設(shè)備，嚴(yán)重危害到人身安全，直接影響到變電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作質(zhì)量[5]。

4 遠(yuǎn)程運(yùn)維管控措施

4.1 安全體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

目前智能變電站數(shù)目日益增多，給運(yùn)維作業(yè)人員帶來(lái)工作上的一些變化，不僅要進(jìn)行常規(guī)變電站一致運(yùn)行維護(hù)，還需要做好硬壓板向軟壓板結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，常規(guī)站中的開(kāi)關(guān)跳閘合閘壓板操作變?yōu)楹笈_(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中的GOOSE跳合閘壓板。為了保證智能運(yùn)維站正常運(yùn)作，需要建立全面的模擬演習(xí)機(jī)制，根據(jù)變電站的運(yùn)行情況，制定合理的模擬演習(xí)計(jì)劃，包括消防演習(xí)、防汛演習(xí)等等，加強(qiáng)日常管理，固定存放位置，相應(yīng)的設(shè)備需要用標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記，做好器材明細(xì)，以方便運(yùn)維人員能夠快速，準(zhǔn)確的找到設(shè)備，定期的進(jìn)行清掃檢查，對(duì)于超過(guò)使用期限的設(shè)備及時(shí)更換[6]。

4.2 運(yùn)維應(yīng)用服務(wù)的全生命周期管控流程

變電站監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程運(yùn)維功能主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)層次，它主要是基于JSP統(tǒng)一信息交互平臺(tái)，進(jìn)行TCP實(shí)時(shí)信息傳輸。而變電站自動(dòng)化遠(yuǎn)程運(yùn)維，主要有運(yùn)行監(jiān)視、設(shè)備管理、異常診斷、組態(tài)配置、運(yùn)維操作等五類(lèi)應(yīng)用功能。

第一，在進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化設(shè)備關(guān)鍵信息的監(jiān)視。這時(shí)，通過(guò)先進(jìn)的可視化方式，對(duì)涉及到的內(nèi)容進(jìn)行控制，以及做好遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的查詢(xún)，包括內(nèi)部環(huán)境信息、退時(shí)狀態(tài)信息、設(shè)備資源信息、人員管理信息等等。也就意味著，在進(jìn)行服務(wù)接口結(jié)構(gòu)體系控制時(shí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)信息的查詢(xún)。

第二，可以進(jìn)行設(shè)備化管理。設(shè)備管理，主要是以變動(dòng)站自動(dòng)化設(shè)備模塊為主，通過(guò)構(gòu)建物理、數(shù)學(xué)模型進(jìn)行集中管控，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部建立完善的模型管理以及板塊管理兩個(gè)方面使用自動(dòng)化設(shè)備，需要做好硬件軟件等版本信息的管控。

第三，做好系統(tǒng)的異常判斷，做好遠(yuǎn)動(dòng)信息的在線校驗(yàn)，變電站網(wǎng)絡(luò)異常診斷主要有站控層、網(wǎng)絡(luò)異常診斷、變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)異常診斷。CAD模型進(jìn)行比對(duì)的同時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)信息能夠進(jìn)行在線校對(duì)，實(shí)現(xiàn)集中管理[7]。

第四，主要分析各設(shè)備內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)信息匹配。

第五，系統(tǒng)的維護(hù)管理，能對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，常見(jiàn)的有遠(yuǎn)程復(fù)位應(yīng)急管理，可以通過(guò)VNC技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程圖像化操作。

4.3 遠(yuǎn)程運(yùn)維應(yīng)用

變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要做好項(xiàng)目申請(qǐng)、監(jiān)視定位、全過(guò)程的生命周期控制等。這樣才能夠幫助相關(guān)的技術(shù)人員了解變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)的管控手段，及時(shí)的處理系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)存在的通信問(wèn)題，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的全方位監(jiān)管。除此之外，它還能夠有效的為小區(qū)、工廠、醫(yī)院、智能大廈等各種系統(tǒng)提供智能化的輔助系統(tǒng)全方位的運(yùn)維管控。使用一對(duì)一的智能輔助系統(tǒng)定制設(shè)計(jì)方案，能夠保證產(chǎn)品安全穩(wěn)定運(yùn)作，為消費(fèi)者提供更加豐富、多維度的體驗(yàn)。將服務(wù)納入到遠(yuǎn)程運(yùn)維體系架構(gòu)中，充分使用JSP面向服務(wù)架構(gòu)，將實(shí)現(xiàn)安全管控的顆粒度進(jìn)行工作的精細(xì)化。此外，可以使用多層冗余到軟硬件設(shè)置支持裝置疊加擴(kuò)展，保證每個(gè)部件故障時(shí)不輸出、不誤動(dòng)，確保正常運(yùn)行的設(shè)備在二次運(yùn)作時(shí)，不會(huì)由于增加控制裝置而影響其運(yùn)作狀態(tài)，直流電源控制的電路，它具有一定的小型化、可靠化，這時(shí)要以低功耗、交直流自適應(yīng)掉的電檢測(cè)為主。首先，根據(jù)現(xiàn)有的運(yùn)行條件，需要幫助變電站創(chuàng)建工作服務(wù)系統(tǒng)，建立完善的服務(wù)注冊(cè)流程，幫助運(yùn)維檢測(cè)人員及時(shí)的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)情況的分析和處理，確保遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)及時(shí)的恢復(fù)通訊，針對(duì)不利于故障的原因進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)置故障遠(yuǎn)程分析處理器以及kPIKPI指標(biāo)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，保證電網(wǎng)安全運(yùn)作，能有效的節(jié)約運(yùn)維管理部門(mén)的負(fù)擔(dān)。其次，在關(guān)聯(lián)成功后，進(jìn)行服務(wù)注冊(cè)并解析S語(yǔ)言的服務(wù)描述文件，成功注冊(cè)標(biāo)識(shí)及此變電站側(cè)發(fā)起服務(wù)申請(qǐng)流程時(shí)，先進(jìn)行關(guān)聯(lián)服務(wù)，申請(qǐng)狀態(tài)主要包括上限和下限兩種方式。最后，在進(jìn)行主站側(cè)進(jìn)行服務(wù)流程審批時(shí)，可以通過(guò)服務(wù)管理工具進(jìn)行操作，還需要做好主站側(cè)發(fā)起服務(wù)建設(shè)工作，先進(jìn)行關(guān)聯(lián)服務(wù)，關(guān)聯(lián)成功后進(jìn)行檢測(cè)服務(wù)。周期應(yīng)該根據(jù)S語(yǔ)言的描述文件獲得，運(yùn)維中心向服務(wù)管理中心進(jìn)行準(zhǔn)確定位，充分發(fā)揮運(yùn)維中心的服務(wù)調(diào)用功能。也就意味著，在遠(yuǎn)程運(yùn)維管理中，將服務(wù)納入到管控階段，全面提高遠(yuǎn)程運(yùn)維安全管控水平。

4.4 建立全面的模擬演習(xí)機(jī)制

目前，在遠(yuǎn)程運(yùn)維安全管控過(guò)程中，需要做好安全體系架構(gòu)設(shè)計(jì)工作遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)主子站之間信息交換。安全體系架構(gòu)主要包括通信層、協(xié)議層、以及應(yīng)用層三個(gè)層面，在進(jìn)行關(guān)聯(lián)安全認(rèn)證時(shí)，客戶(hù)端發(fā)起關(guān)聯(lián)服務(wù)，這是需要傳遞安全認(rèn)證參數(shù)。最常使用的是安全認(rèn)證結(jié)構(gòu)，通過(guò)加密算法進(jìn)行安全校對(duì)，校對(duì)完成之后，通過(guò)分析遠(yuǎn)程運(yùn)費(fèi)、整體流程以及安全需求，實(shí)現(xiàn)變電站遠(yuǎn)方操作權(quán)限的認(rèn)證，建立完善的解決方案，獲取數(shù)字調(diào)度證書(shū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程操作的報(bào)文處理。此外，在應(yīng)用層采用電力調(diào)度以及專(zhuān)用移動(dòng)數(shù)字證書(shū)和權(quán)限認(rèn)證相結(jié)合的雙因子登錄技術(shù)，能夠驗(yàn)證人員身份。這種責(zé)任區(qū)的權(quán)限認(rèn)證，只有在所屬責(zé)任區(qū)，才能夠進(jìn)行運(yùn)維服務(wù)的管理和使用，嚴(yán)格的按照安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用、橫向隔離、縱向認(rèn)證的安全防護(hù)體系進(jìn)行建設(shè)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)探究時(shí)，需要制定科學(xué)有效的管控措施，加大安全體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)。在運(yùn)維應(yīng)用層面，實(shí)現(xiàn)全生命周期的管控，強(qiáng)化遠(yuǎn)程運(yùn)維應(yīng)用的使用，建立有效的模擬演習(xí)機(jī)制，這樣才能夠更好的幫助技術(shù)人員掌握各類(lèi)設(shè)備、器材的使用情況，更好地解決變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)存在的潛在事故，確保變電站安全、高效運(yùn)作。