摘要：电力系统自动化监控系统可以对电网运行过程进行实时监控，一旦发现异常信息，系统自动发送到电力调度中心，调度中心工作人员分析异常信息，并安排技术人员立即处理，确保整个电力系统运行正常，防止电力故障范围进一步扩大。然而，由于我国的电力自动化系统起步时间晚，电力自动化监控系统没有形成一定的标准，在运行过程中常常出现发送重复信息、不兼容等问题，严重影响到自动化监控系统的运行效率。因此，需要进一步完善电力系统自动化监控系统的设计方案。
关键词：电力系统；自动化监控系统；设计应用
随着我国城市用电需求的持续增加，我国城市电网铺设范围逐步扩大，电力系统调度运行安全问题日益凸显。现阶段，我国现代科学技术得到了前所未有的创新发展，现代电力企业要想从根本上保证电力系统调度运行的安全性和稳定性，务必要积极利用现代化技术加强电力系统调度监控一体化运行，以便在第一时间发现电力系统运行安全风险问题并及时解决，从而有效保证电力系统调度运行的安全，全面满足电力用户的整体用电需求，促进我国电力企业长期稳定发展。
1 系统的构成及设计思想
电力参数监测及管理系统具备多参数及多目标的特点, 具体分析就是在不同测量现场具有大量测量目标, 不同目标要求对多参数进行测量。此目标及参数在地理中分布到不同地方, 但是又比较集中, 所以系统创建要能够集中度分散目标及数据进行处理, 并且还要实现资源的共享。所以本文所设计的系统创建就是利用RS总线构成多CPU计算机系统, 其主要任务就是满足多任务、多目标及多参数的监测实时性需求, 满足数据传输可靠性、精准性需求, 满足故障诊断可靠性需求, 满足系统组建灵活性及远程管理有效性的需求。以系统以上技术要求, 在实现系统设计过程中将系统分为3个子系统:
1) 参数监测及测量子系统。以实际需求为基础, 前端现场具有十个以下的子系统在RS总线中设置, 每个系统都通过单片机系统所构成, 以下简称为测量子系统;
2) RS主控子系统。其主要指的是将CPU单片机作为数据控制及处理的核心, 另外还包括Modem, 以下简称为主控子系统;
3) 中心管理主机数据实时监测及管理子系统。其主要是通过PC机、Modem和数据管理及监测软件所构成, 以下简称为中心管理子系统。
2电力自动化监控系统的设计
2.1电力自动化监控系统程序设计
程序设计是电力自动化监控系统运行的关键，监控系统的程序必须具有以下功能:读取传感器采集的数据信息，并将采集的数据信息传输到监控模块，可以读取或者修改监控系统的温度数值、湿度数值以及报警参数;远程控制空调、除尘器等设备，确保机房处于一个比较合适的环境;删除或者添加开关量和模拟量。在设计的时候，必须综合考虑到系统的应用要求。
2.2主备冗余系统
主备冗余系统是电力自动化监控系统的核心系统，它负责采集、分析、处理各个电力设备的运行数据信息，并通过工作站将数据信息转化为文本、图像、图形、表格，将数据信息转化为直观具体的信息，便于电力调度人员分析和处理数据信息。电力系统按照逻辑关系，向各个分站点发布点控命令、模式命令、程控命令，各个分站点接受命令以后，自动化运行。电力调度中心的工作人员接受到系统的控制命令以后，通过人工方式对电力设备进行管理、调度和监控，确保整个电网供电安全性。
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2.3系统软件设计
电力自动化监控系统软件是电力监控中心对整个电网模块运行管理和控制，确保电力监控系统可以实现对整个电力系统设备的实时监测，并将电力设备运行环境数据进行可视化处理，直接传输到监控中心，监控中心将这些历史运行数据进行保存，为后续电力设备故障分析提供参考。监控系统软件包括客户端软件和ActiveX控件两部分。客户端要选择合适的数据库服务器，服务器要选择容量大，可以满足电网运行过程中产生大规模的数据信息。数据库主要是记录电力电源的遥测、DCU、可编辑逻辑器等产生的数据信息。数据库设计包括概念设计和数据表设计，概念设计指对整个电力系统的运行需求、业务流程、系统数据结构进行分析，并设计出合理的数据库实体对象。数据表格包括设备记录:设备编号、设备类型、设备发生时间、上下型编号等等。设计ActiveX控件只需要对远程的电力设备进行可视化监测，在设计的时候必须确保ActiveX控件和远程计算机进行连接，网络连接比较稳定。同时还必须支持混合计算机硬件平台，兼容windows、UnIX以及苹果等各种操作系统，适合多层体系架构。
2.4通信网络
通信系统是实现电力自动化监控系统运行的保障，如果通信网络不畅通，则可能导致监控系统采集的数据信息无法传输到监控中心和调度中心，监控中心无法对整个电力系统进行可视化监测。网络TCP/IP协议是网络的基础，与C/S服务器是软件的系统结构，它充分利用了两端硬件环境的优势，降低了系统的通讯开销。目前应用软件大多数都是C/S这种形式的两层结构，C/S服务器能够充分发挥PC端的功能，响应速度快。网络TCP/IP协议，能够实现毫无差别的数据传输，通过专业的通信通道，可以实现自动化监控平台自动化、智能化，让不同类型的数据信息在平台上实现共享。
2.5强化电力监控系统主动防御能力
根据《国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范的通知》中对电厂侧安全防护的要求，在电力监控系统各分区部署入侵检测系统、安全审计系统、防恶意代码系统，通过部署入侵检测系统、网络监测设备等综合防护手段，保证电厂内网络边界设备的操作管理安全性及日志收集的功能要求，保证厂内数据的安全性，降低生产事故产生的风险，提升电力监控系统主动防御能力。
2.6提升电力监控系统自身可靠性
电力监控系统安全防护改造的深入，对监控系统本身可靠性提出新考验。在生产控制区域的智能终端及其构成的业务系统，除了要完成以前的监测和操作外，不仅需要定期补丁保障系统的安全度，也要安装 agent 采集数据发挥监测装置的作用。功能的增加，需要使用智能终端更多的资源，势必对其核心监控功能造成影响。电厂考虑投资等因素往往不能实现装置的全部换新，针对旧型装置的功能升级给系统可靠性埋下隐患。以我厂为例，在 RTU 的某项功能升级后，出现省调的调控信号丢失，无法正常下发至 DCS 控制系统现象。固件版本已通过装置厂家实验室验证，因现场机组较多，夏季高温燃机调峰时频繁进入温控模式，数据处理量剧增导致装置资源不足，经调整关闭装置部分功能后正常。安全防护改造对电厂技术人员提出了更高要求。首先需要掌握安全防护装置的使用技能，同时在监控系统维护检修中又面临新的问题。当然，电力监控系统需要安全防护来巩固薄弱环节，通过提高设备可靠性和人员技能水平保证整个系统的安全。
总之，随着自动化水平的提高和安全防护的重视，电力监控系统安全防护在电力生产的各个环节、各个方面不断完善，技术人员需要熟知电力监控系统安全防护的要素，才能在技术上扎实推进安全防护工作，而电厂也要制定制度落实责任，明确各级人员需要掌握的安全防护工作要点，从而使先进技术和完善制度成为安全防护工作的保障所在。
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论文作者:黄山娟,孟子重
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
标签：监控系统论文; 电力论文; 系统论文; 数据论文; 电力系统论文; 安全防护论文; 子系统论文; 《电力设备》2018年第28期论文;