基于虛終端技術(shù)的智能變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理研究

孫瓊

摘要：為了滿足源源不斷的社會(huì)用電需求，智能變電站中二次設(shè)備基本上實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化連通現(xiàn)象，基于此，必須要構(gòu)建一個(gè)二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，以加強(qiáng)二次設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)。本論文以智能變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理模式為研究切入點(diǎn)，對(duì)其具體構(gòu)建方案進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;遠(yuǎn)程管理;運(yùn)行維護(hù)

變電站是電網(wǎng)中一個(gè)重要組成部分。變電中的：二次設(shè)備與電氣一次設(shè)備有所不同，二次設(shè)備屬于低壓電器設(shè)備，主要負(fù)責(zé)對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)等工作。在智能變電站中，二次設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，直接影響了智能變電站的運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)整個(gè)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。所以，必須要積極構(gòu)建一個(gè)有效的遠(yuǎn)程管理模式，進(jìn)而對(duì)智能變電站的二次設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。

一、智能變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)建設(shè)條件

（一）遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程維護(hù)及時(shí)已經(jīng)在我國(guó)很多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于遠(yuǎn)程技術(shù)的特點(diǎn)，其具有四個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，即：（1）技術(shù)的先進(jìn)。遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)將通信及時(shí)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融為一體，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì);（2）信息集中。通過遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)維護(hù)、管理控制更加科學(xué)，進(jìn)一步提升了工作效率;（3）資源共享。通過遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，使得維護(hù)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)連為一體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了資源共享，降低了電力系統(tǒng)各方面的投資;（4）效益提高：通過遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步縮短了二次設(shè)備維護(hù)時(shí)間，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)維護(hù)的費(fèi)用。

（二）遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)建設(shè)條件

（1）電力光纖系統(tǒng)提供了可靠通信保障。各級(jí)電網(wǎng)公司已經(jīng)建立了電力光纖通信的專用數(shù)據(jù)服務(wù)其，進(jìn)而成為各級(jí)調(diào)度與廠站之間的傳輸、交換數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)，伴隨著聯(lián)系系統(tǒng)的飛速發(fā)展，使得數(shù)據(jù)網(wǎng)承載業(yè)務(wù)不斷增加。（2）智能變電站一體化監(jiān)控站端的接入。智能變電站在建設(shè)一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的過程中，智能變電站必須要嚴(yán)格按照相應(yīng)的建設(shè)規(guī)范，并對(duì)組網(wǎng)和建模進(jìn)行統(tǒng)一，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)二次進(jìn)行智能化管理。

二、基于虛終端技術(shù)的智能變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理方案設(shè)計(jì)

（一）二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理方案

針對(duì)現(xiàn)階段智能變電站的運(yùn)維管理現(xiàn)狀，以及遠(yuǎn)程管理技術(shù)的發(fā)展，基于虛終端技術(shù)的智能變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理方案已成為可能。對(duì)此，筆者結(jié)合智能變電站中二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理方案進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

在本方案中，虛擬終端系統(tǒng)主要由主站端遠(yuǎn)程瀏覽服務(wù)器、主站端瀏覽軟件、子站端代理服務(wù)器等三部分組成。其中，主站端瀏覽服務(wù)器通過點(diǎn)系統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)與子站段代理服務(wù)器之間相互鏈接，并通過數(shù)據(jù)加密的協(xié)議進(jìn)行通信;虛擬終端瀏覽軟件則是安裝在主站操作的工作站，并通過瀏覽服務(wù)器實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管，進(jìn)而保證其正常運(yùn)行;子站的代理服務(wù)器與站控層的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，并經(jīng)過MMS協(xié)議，將二次設(shè)備的數(shù)據(jù)模型、配置等聯(lián)系在一起，并通過SNMP對(duì)其協(xié)議類型，通過直接、網(wǎng)絡(luò)接入的方式，與代理服務(wù)器進(jìn)行連接;最后，通過SNMP將過程層交換機(jī)直接接入代理服務(wù)器進(jìn)行連接。

（二）關(guān)鍵技術(shù)以及其實(shí)現(xiàn)

1.虛擬終端系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

虛擬終端系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能電網(wǎng)二次設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)、信息采集，并借用遠(yuǎn)程調(diào)閱交換機(jī)的配置、運(yùn)行信息，并利用虛擬技術(shù)，對(duì)人機(jī)界面的二次設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程可讀性操作。具體來(lái)說(shuō)，智能變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程管理方案，虛擬終端數(shù)據(jù)采集。

在這一終端虛擬系統(tǒng)中，代理服務(wù)器通過MMS協(xié)議對(duì)二次設(shè)備模型數(shù)據(jù)、配置進(jìn)行采集，并采取自定義協(xié)議的方式，將其發(fā)送給系統(tǒng)中的調(diào)閱界面;代理服務(wù)器則是通過SNMP查閱交換機(jī)配置，瀏覽軟件則具有統(tǒng)一的交換機(jī)界面，并通過自定義協(xié)議的形式，對(duì)二次設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)接口、運(yùn)行信息進(jìn)行采集，二次設(shè)備虛擬界面插件則利用代理服務(wù)器，并虛擬操作二次設(shè)備的界面。其主要功能如下所示：

協(xié)議代理功能：通過該系統(tǒng)中的代理服務(wù)其對(duì)變電站二次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并通過統(tǒng)一的協(xié)議接口，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)中主站瀏覽服務(wù)器，并讀一服務(wù)器的命令進(jìn)行解析，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的設(shè)備。代理服務(wù)器則對(duì)二次設(shè)備的進(jìn)行配置。SNMP客戶端則對(duì)二次設(shè)備交換機(jī)的配置情況、運(yùn)行信息進(jìn)行查閱。

多物理通信接口：該系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，基本上實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)、RS323、RS485通信接口。

數(shù)據(jù)加密功能：在該方案中，必須要保證數(shù)據(jù)訪問的安全性，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，基本上采用的數(shù)據(jù)加密的形式，并利用先進(jìn)的加密手段，對(duì)外部的非安全命令請(qǐng)求進(jìn)行拒絕。

網(wǎng)絡(luò)隔離功能：在遠(yuǎn)程控制方案中，必須要指定IP、MAC地址的遠(yuǎn)程瀏覽器才能介入到代理服務(wù)器中，進(jìn)而從物理上對(duì)其他的非安全性的物理設(shè)備訪問情況進(jìn)行有效的隔離。

數(shù)據(jù)透?jìng)鞴δ埽涸谶h(yuǎn)程控制方案中，一些非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的智能電網(wǎng)：二次設(shè)備中，其在協(xié)議轉(zhuǎn)換上存在一定的困難。據(jù)此，可利用協(xié)議報(bào)文加密的方式，對(duì)其進(jìn)行透明傳輸，進(jìn)而對(duì)遠(yuǎn)程瀏覽的服務(wù)器、相關(guān)設(shè)備進(jìn)行訪問。

遠(yuǎn)程升級(jí)：在遠(yuǎn)程控制方案中，當(dāng)智能變電站二次電氣設(shè)備需要修改程序、配置的時(shí)候，就可以直接通過該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)整個(gè)升級(jí)程序進(jìn)行完成。

2.通信鏈路構(gòu)建

當(dāng)虛擬終端系統(tǒng)構(gòu)建完成之后，為了保證智能電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行，必須要做好第三方設(shè)備、軟件的網(wǎng)絡(luò)入侵工作，進(jìn)而保證該系統(tǒng)的安全性、獨(dú)立性。在具體對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的過程中，可采用控制鏈路和數(shù)據(jù)鏈路的方式進(jìn)行。

控制鏈路：主要是當(dāng)瀏覽軟件對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行訪問的時(shí)候，必須要先與服務(wù)器之間構(gòu)建一個(gè)控制鏈路。服務(wù)器鏈路則與目標(biāo)設(shè)備服務(wù)器之間建立一個(gè)控制鏈路，并通過代理服務(wù)器鏈路進(jìn)行目標(biāo)連接。

數(shù)據(jù)鏈路：則是當(dāng)代理服務(wù)器與二次電氣設(shè)備進(jìn)行成功連接之后，可利用控制鏈路這一模塊，將設(shè)備的相關(guān)信息，傳輸?shù)綖g覽服務(wù)器中。而瀏覽服務(wù)器則通過鏈路模塊控制的形式，積極構(gòu)建與代理服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸連接。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在新形勢(shì)下，為了滿足源源不斷的社會(huì)用電需求，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，站內(nèi)的二次設(shè)備基本上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)化，且二次設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化連通現(xiàn)象。基于此，必須要積極構(gòu)建一個(gè)有效的遠(yuǎn)程管理模式，以加強(qiáng)智能變電站二次設(shè)備的運(yùn)維管理。