電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)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(luò)環(huán)節(jié)組成,如傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、用戶終端等。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)又包括許多網(wǎng)元設(shè)備,主要有微波、載波、光纖、擴(kuò)頻、交換機(jī)、調(diào)度機(jī)等。設(shè)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(dòng)化、無(wú)人值守站發(fā)展,而且網(wǎng)內(nèi)設(shè)備品種繁多,不同設(shè)備有不同管理系統(tǒng)。
隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(kuò)大。為了確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)、各運(yùn)行站、通信設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并迅速、準(zhǔn)確地將各種信息和有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到管理中心,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測(cè)和控制,對(duì)通信網(wǎng)的故障進(jìn)行管理,縮短維護(hù)停運(yùn)時(shí)間,有必要建立通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)施對(duì)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(yùn)行的通信設(shè)備,具有對(duì)通信設(shè)備、電源、空調(diào)、機(jī)房環(huán)境及電源等輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)或控制等功能;對(duì)于已有監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備,可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信口,接入通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)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(shè)在地區(qū)級(jí)調(diào)度所,分站設(shè)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(jī)+后臺(tái)服務(wù)器+工作站,宜采用總線型以太網(wǎng)。前置通信機(jī)和后臺(tái)服務(wù)器均可配置雙機(jī)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(yuǎn)程工作站。該系統(tǒng)可靠性高,速度快、實(shí)時(shí)性好,可擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。如果系統(tǒng)容量較小,中心站可由一臺(tái)主機(jī)來(lái)完成全部功能。中心站基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
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1.1.2分站
分站系統(tǒng)主要設(shè)備由RTU和各機(jī)載單元組成。采用1臺(tái)RTU作為匯接機(jī),管理多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元(稱(chēng)為機(jī)載單元)。機(jī)載單元是把反映通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的各種模擬量、狀態(tài)量以及反映機(jī)房設(shè)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(jì)算機(jī)直接接口的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)的前置交換裝置。RTU與各機(jī)載單元之間采用總線結(jié)構(gòu)。對(duì)于站內(nèi)智能設(shè)備,可通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入RTU?;窘Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。
1.2系統(tǒng)功能
通信監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能完成對(duì)通信設(shè)備、電源、空調(diào)等設(shè)備的監(jiān)視與控制,對(duì)機(jī)房環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)等任務(wù)。
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1.2.1遙測(cè)功能
a. 模擬量:采集各種通信設(shè)備、通信電源及通信機(jī)房的主要電平、電壓、溫度、濕度等信號(hào)。
b. 狀態(tài)量:采集各種通信設(shè)備、通信電源的告警信號(hào)及機(jī)房煙霧、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等告警信號(hào)。
1.2.2遙控功能
a. 對(duì)通信電路、站內(nèi)通信設(shè)備及風(fēng)機(jī)、空調(diào)、主備電源等輔助設(shè)備,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主備通道,監(jiān)測(cè)設(shè)備本身,端站圖象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的啟閉等進(jìn)行遙控操作。如遙控載波800 Hz信號(hào)的投切,模擬摘機(jī)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(duì)多個(gè)量進(jìn)行遙控操作和確認(rèn)。
1.2.3智能設(shè)備接入功能
a. 具有接入已知通信規(guī)約并自帶外部訪問(wèn)接口的智能設(shè)備的功能(如微波、光纖設(shè)備、PCM終端設(shè)備等)。
b. 對(duì)于沒(méi)有提供通信規(guī)約、但具有終端接入功能的智能設(shè)備,可按終端方式接入系統(tǒng)。
c. 對(duì)于不帶監(jiān)控系統(tǒng)的智能設(shè)備采用直采方式接入。
1.2.4告警處理功能
優(yōu)先、實(shí)時(shí)接收和處理被監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)量、模擬量,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身故障的告警數(shù)據(jù),并根據(jù)告警級(jí)別的優(yōu)先級(jí),實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),自動(dòng)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(kù)(如光纖、微波線路資源、載波通道頻譜資源等)、通信設(shè)備檔案資料庫(kù)等,對(duì)設(shè)備進(jìn)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(yīng)具有各種圖、表、數(shù)據(jù)的畫(huà)面顯示功能(如地理分布圖、網(wǎng)絡(luò)圖、機(jī)房設(shè)備、設(shè)備參數(shù)、系統(tǒng)配置、事件顯示、系統(tǒng)狀態(tài)、曲線、趨勢(shì)圖等畫(huà)面)。
b. 應(yīng)具有對(duì)各種報(bào)表(如日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表等)的定時(shí)和隨機(jī)打印功能。
c. 隨機(jī)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(dòng)恢復(fù)功能,有數(shù)據(jù)安全性保障措施,靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)雙備份。
b. 具有完整的界面生成工具和報(bào)表生成工具。
c. 具有在線升級(jí)的能力。
1.2.8數(shù)據(jù)傳輸功能
a. 可與上下級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。
b. 可與其它管理網(wǎng)絡(luò)及各種RTU進(jìn)行通信。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
a. 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合《電力通信網(wǎng)監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議》以及相關(guān)的國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
b. 應(yīng)根據(jù)通信網(wǎng)現(xiàn)狀以及規(guī)劃情況進(jìn)行綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì),避免重復(fù)投資和浪費(fèi)。
c. 設(shè)備選型時(shí)應(yīng)盡量考慮其技術(shù)的先進(jìn)性,以適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需要。
d. 系統(tǒng)軟件應(yīng)考慮其通用性和可升級(jí)性。
e. 為了提高系統(tǒng)的可靠性,系統(tǒng)的重要部件應(yīng)為熱備份方式(如前置機(jī)、服務(wù)器等)。
系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖3。
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3系統(tǒng)應(yīng)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(shè)值班人員,如何解決對(duì)通信設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)管理,確保系統(tǒng)的正常運(yùn)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?dòng)監(jiān)控,已成為當(dāng)前通信網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。盡快建設(shè)地區(qū)級(jí)電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng),中心站設(shè)在地調(diào)。配置前置機(jī)、服務(wù)器、調(diào)制解調(diào)器、工作站等,前置機(jī)、服務(wù)器設(shè)雙機(jī)熱備份,分站設(shè)在變電所的通信機(jī)房?jī)?nèi);配置RTU、PC機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線載波機(jī)、微波設(shè)備、光傳輸設(shè)備、PCM終端設(shè)備、電源、空調(diào)設(shè)備、機(jī)房環(huán)境等的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。各種通信設(shè)備所需的監(jiān)控信息通過(guò)配置不同的機(jī)載單元或規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)如1.2節(jié)所述的各項(xiàng)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(kuò)充,站內(nèi)端口的配置可按通信站內(nèi)通信設(shè)備的類(lèi)型、數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。