论文部分内容阅读
摘要：通过对变电站后台监控系统远程维护的必要性，以及远程维护的实现方法、解决的主要问题及远程维护带来的相关运行管理制度的进行分析，阐明了在网络传输技术的基础上，利用电力专用通道VLAN技术实现变电站后台监控系统远程维护。
关键词：
变电站后台监控系统、远程维护、网络传输技术、VLAN、运行管理
前言
远程维护随着网络技术及远程控制技术的不断发展而得到越来越广泛的应用，变电站后台监控系统的远程维护也随其发展成为时实的状态监视及数据库、图形等的远程维护。可以说远程维护的应用已经成为减员增效，提高变电站监控系统运行维护水平和效率的重要手段。
随着版纳地区电网的不断发展，电网规模不断扩大，变电站数量在不断增加，越来越多的日常操作都集中在监控中心来完成，虽然版纳局所有变电站已全部实现综合自动化系统无人值班模式，然而变电站后台监控系统的维护工作仍需要到现场完成。
目前版纳局变电站后台监控系统的维护工作由继电保护及自动化班负责，班组共有员工10人，包含继电保护、自动化、电测三个专业。其中自动化人员仅2名，负责版纳局所辖2座220kV 变电站、11座110kV变电站及11座35kV变电站的综合自动化设备基建验收、大修技改、巡检维护及状态评价等大量工作，人员的匮乏和工作任务重的矛盾日益突出。
班组非属地化管理的模式，带来的诸如人均出差时间过长、工作任务过重等种种问题。势必也给交通安全带来更多压力。据统计，班组在2012年至2013年内，自动化人员出差在外时间占到了总工作日的60%，且外出工作时间每天平均在7小时以上。其中，变电站后台监控系统的维护消缺时间占到了出差总时间的60%以上。因此，为了减少出差时间，减轻班组成员工作压力，缩短变电站后台监控系统现场维护消缺时间，实现变电站远程维护刻不容缓。
1、远程维护的实现方法
在能实现变电站后台监控系统远程维护功能的同时，还应考虑变电站后台监控系统及电力通信网络的安全性，在保证安全的前提下，采用简单、独立的电力专用通信网络通道VLAN技术进行信息的传输，完成远程维护功能，这里先简要介绍一下，所谓VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成1个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术，该工作组独立于其他网络，使得其他网络的用户主机不能监听到该局域网内的主机信息，从根本上保证网络传输的安全性。主要从以下几个方面实现远程维护：
一是在变电站内监控网络交换机处敷设设一根带屏蔽网线（双以太网模式的，在A、B网监控交换机各敷设设一根）至变电站内通信机房的通信设备网口，并对该网口进行配置，使其从局域网中独立出来成为一个专用VLAN虚拟局域网，使变电站后台监控系统网络数据流通过该网络通道传输到局调度办公楼通信机房。
二是在調度办公楼通信机房安装2台交换机，即远程维护专用交换机，同时对交换机各个端口进行配置，使其能完成不同变电站不同网络IP地址的翻译。
三是在交换机上再敷设一根网线至远程维护终端工作站，完成远程维护终端工作站与各个变电站后台监控系统的远程交互工作。
四是在远程维护终端工作站使用网络测试专用工具对相关网络参数进行测试，并安装防毒软件，确保运行环境的安全；并在远程维护终端工作站及变电站后台监控工作站端安装远程桌面维护软件。
五是组织对远程维护系统的验收，测试在远程维护终端工作站端通过远程维护软件是否能建立与变电站后台监控系统工作站端的有效桌面连接，确保系统使用的可靠性、安全性，安全防护等方面符合国家标准规定要求；
六是建立远程维护管理制度，严禁远程维护终端与其他系统相连或安装与远程维护无关的其他软件。远程维护授权用户、密码必须严格保密，并定期更换。
2、远程维护解决的主要问题
实现后台监控系统的远程维护，主要解决以下一些问题：
（1）修改、增加变电站一次设备主接线图，设备编号、名称等；
（2）修改、增加要测数据库，如CT变比调整后、电流、有功、无功系数等；
（3）修改、增加要信数据库，如信息点名称及性质等改变时，保证上传信息的正确性；
（4）修改、增加保护信息库，如保护装置升级或更换后保护信息的正确性；
（5）修改生成报表、曲线等；
（6）事故跳闸、事件调查分析等；
（7）监控系统后台数据库定期备份等；
（8）变电操作人员权限管理，如新增或变更操作人员及其控制权限等；
（9）其他异常情况的处理（如系统死机、软件故障、信息量不正确检查、通信部正常判断等）。
出现以上问题，不用前往变电站现场，只需要通过远程维护软件即可登录到当地后台监控桌面进行维护。有效解决了维护工作必须到达现场，特别是距离较远的变电站，能有效降低自动化维护人员的工作量，实现快速及时的维护，提高了劳动效率，节约了成本，对电网的安全稳定运行具有一定的现实意义，能够切实解决监控系统维护工作中遇到的实际问题，具有较高的实用价值，初步预测能够将原维护过程中产生的差旅费以及交通费130元/天/人计，降低为0元；将花费在路途中的行车时间（最远的变电站需2小时）降低为0，只需在办公楼自动化机房即可完成。
3、远程维护的运行管理
（1）变电站后台监控系统具备遥控、遥调功能，远程维护程序启动后看到的是变电站时时的监控画面，在此除可以进行图形、数据库、报表等的维护操作外，还可以进行遥控、遥调操作，此时只需五防解锁后，即可可直接对一次设备进行控制操作，因此必须制定变电站后台监控系统远程维护运行管理的相关规、制度，明确远程维护的内容及权限，并严格执行。
（2）加强后台监控系统数据库管理备份工作，包括对监控主机操作系统进行C盘镜像文件备份，并规定禁止在远程维护工作站端进行遥控操作，工作前须对工作中的危险点进行分析，并制定相应的预控措施，工作后必须进行数据备份和工作结果检查，如出现数据库或软件故障，自动化人员须在最短的时间内进行数据还原恢复到正常状态。
（3）由于远程维护工作站设立在调度办公楼机房，故应对维护工作站主机设立访问密码，密码必须严格保密，并定期更换。防止非自动化人员登录到工作站对监控系统进行操作。
4、结束语
变电站后台监控系统远程维护是基于以太网传输技术，利用电力通信专用网络VLAN技术，在远端通过远程桌面控制软件获取变电站后台监控系统某一节点的控制权进行远程维护，这样便使得对于监控系统的一些维护工作和缺陷的分析，就不需要奔赴现场，大大提高了工作效率，同时也可以对缺陷发生的原因，提前思考，做好相关材料的准备，提升了消缺成功率。该系统代表了变电站综合自动化的发展方向，即实现了控制网络与信息网络的集成，这不仅给未来综合自动化以及SCADA系统功能的完善起到了很好的借鉴作用，而且极大地提高了变电站自动化水平，减少运维成本。
参考文献
[1]黄治勇，一种通用的RTU远程维护方法[J]广东输电与变电技术，2005（2）；
[2]李启林，基于IP网实现变电站监控系统的远程维护[J].电力系统通信2005；
[3]张永新，袁伟玉.浅谈利用调度数据网实现变电站后台监控远程维护[J].中国电力教育，2012（33）。
关键词：
变电站后台监控系统、远程维护、网络传输技术、VLAN、运行管理
前言
远程维护随着网络技术及远程控制技术的不断发展而得到越来越广泛的应用，变电站后台监控系统的远程维护也随其发展成为时实的状态监视及数据库、图形等的远程维护。可以说远程维护的应用已经成为减员增效，提高变电站监控系统运行维护水平和效率的重要手段。
随着版纳地区电网的不断发展，电网规模不断扩大，变电站数量在不断增加，越来越多的日常操作都集中在监控中心来完成，虽然版纳局所有变电站已全部实现综合自动化系统无人值班模式，然而变电站后台监控系统的维护工作仍需要到现场完成。
目前版纳局变电站后台监控系统的维护工作由继电保护及自动化班负责，班组共有员工10人，包含继电保护、自动化、电测三个专业。其中自动化人员仅2名，负责版纳局所辖2座220kV 变电站、11座110kV变电站及11座35kV变电站的综合自动化设备基建验收、大修技改、巡检维护及状态评价等大量工作，人员的匮乏和工作任务重的矛盾日益突出。
班组非属地化管理的模式，带来的诸如人均出差时间过长、工作任务过重等种种问题。势必也给交通安全带来更多压力。据统计，班组在2012年至2013年内，自动化人员出差在外时间占到了总工作日的60%，且外出工作时间每天平均在7小时以上。其中，变电站后台监控系统的维护消缺时间占到了出差总时间的60%以上。因此，为了减少出差时间，减轻班组成员工作压力，缩短变电站后台监控系统现场维护消缺时间，实现变电站远程维护刻不容缓。
1、远程维护的实现方法
在能实现变电站后台监控系统远程维护功能的同时，还应考虑变电站后台监控系统及电力通信网络的安全性，在保证安全的前提下，采用简单、独立的电力专用通信网络通道VLAN技术进行信息的传输，完成远程维护功能，这里先简要介绍一下，所谓VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成1个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术，该工作组独立于其他网络，使得其他网络的用户主机不能监听到该局域网内的主机信息，从根本上保证网络传输的安全性。主要从以下几个方面实现远程维护：
一是在变电站内监控网络交换机处敷设设一根带屏蔽网线（双以太网模式的，在A、B网监控交换机各敷设设一根）至变电站内通信机房的通信设备网口，并对该网口进行配置，使其从局域网中独立出来成为一个专用VLAN虚拟局域网，使变电站后台监控系统网络数据流通过该网络通道传输到局调度办公楼通信机房。
二是在調度办公楼通信机房安装2台交换机，即远程维护专用交换机，同时对交换机各个端口进行配置，使其能完成不同变电站不同网络IP地址的翻译。
三是在交换机上再敷设一根网线至远程维护终端工作站，完成远程维护终端工作站与各个变电站后台监控系统的远程交互工作。
四是在远程维护终端工作站使用网络测试专用工具对相关网络参数进行测试，并安装防毒软件，确保运行环境的安全；并在远程维护终端工作站及变电站后台监控工作站端安装远程桌面维护软件。
五是组织对远程维护系统的验收，测试在远程维护终端工作站端通过远程维护软件是否能建立与变电站后台监控系统工作站端的有效桌面连接，确保系统使用的可靠性、安全性，安全防护等方面符合国家标准规定要求；
六是建立远程维护管理制度，严禁远程维护终端与其他系统相连或安装与远程维护无关的其他软件。远程维护授权用户、密码必须严格保密，并定期更换。
2、远程维护解决的主要问题
实现后台监控系统的远程维护，主要解决以下一些问题：
（1）修改、增加变电站一次设备主接线图，设备编号、名称等；
（2）修改、增加要测数据库，如CT变比调整后、电流、有功、无功系数等；
（3）修改、增加要信数据库，如信息点名称及性质等改变时，保证上传信息的正确性；
（4）修改、增加保护信息库，如保护装置升级或更换后保护信息的正确性；
（5）修改生成报表、曲线等；
（6）事故跳闸、事件调查分析等；
（7）监控系统后台数据库定期备份等；
（8）变电操作人员权限管理，如新增或变更操作人员及其控制权限等；
（9）其他异常情况的处理（如系统死机、软件故障、信息量不正确检查、通信部正常判断等）。
出现以上问题，不用前往变电站现场，只需要通过远程维护软件即可登录到当地后台监控桌面进行维护。有效解决了维护工作必须到达现场，特别是距离较远的变电站，能有效降低自动化维护人员的工作量，实现快速及时的维护，提高了劳动效率，节约了成本，对电网的安全稳定运行具有一定的现实意义，能够切实解决监控系统维护工作中遇到的实际问题，具有较高的实用价值，初步预测能够将原维护过程中产生的差旅费以及交通费130元/天/人计，降低为0元；将花费在路途中的行车时间（最远的变电站需2小时）降低为0，只需在办公楼自动化机房即可完成。
3、远程维护的运行管理
（1）变电站后台监控系统具备遥控、遥调功能，远程维护程序启动后看到的是变电站时时的监控画面，在此除可以进行图形、数据库、报表等的维护操作外，还可以进行遥控、遥调操作，此时只需五防解锁后，即可可直接对一次设备进行控制操作，因此必须制定变电站后台监控系统远程维护运行管理的相关规、制度，明确远程维护的内容及权限，并严格执行。
（2）加强后台监控系统数据库管理备份工作，包括对监控主机操作系统进行C盘镜像文件备份，并规定禁止在远程维护工作站端进行遥控操作，工作前须对工作中的危险点进行分析，并制定相应的预控措施，工作后必须进行数据备份和工作结果检查，如出现数据库或软件故障，自动化人员须在最短的时间内进行数据还原恢复到正常状态。
（3）由于远程维护工作站设立在调度办公楼机房，故应对维护工作站主机设立访问密码，密码必须严格保密，并定期更换。防止非自动化人员登录到工作站对监控系统进行操作。
4、结束语
变电站后台监控系统远程维护是基于以太网传输技术，利用电力通信专用网络VLAN技术，在远端通过远程桌面控制软件获取变电站后台监控系统某一节点的控制权进行远程维护，这样便使得对于监控系统的一些维护工作和缺陷的分析，就不需要奔赴现场，大大提高了工作效率，同时也可以对缺陷发生的原因，提前思考，做好相关材料的准备，提升了消缺成功率。该系统代表了变电站综合自动化的发展方向，即实现了控制网络与信息网络的集成，这不仅给未来综合自动化以及SCADA系统功能的完善起到了很好的借鉴作用，而且极大地提高了变电站自动化水平，减少运维成本。
参考文献
[1]黄治勇，一种通用的RTU远程维护方法[J]广东输电与变电技术，2005（2）；
[2]李启林，基于IP网实现变电站监控系统的远程维护[J].电力系统通信2005；
[3]张永新，袁伟玉.浅谈利用调度数据网实现变电站后台监控远程维护[J].中国电力教育，2012（33）。