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【摘 要】依据当前500kV变电站发展现状，对500kV变电站监控的配置、网络结构进行了介绍，并提出了监控系统的配置原则和组网方案。
【关键词】500kV变电站；监控系统；网络配置
一、引言
为了实现智能电网的要求，实现变电站智能化、无人化的需要，变电站自动化的地位愈加突出，对监控系统水平的要求越来越高。智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分。一体化监控系统是智能电网调度控制和生产管理的基础，是备用调度体系建设的基础，是大运行体系建设的基础。本文以最新的500kV变电站监控系统为例进行分析。
二、500kV變电站监控配置
变电站一体化监控系统由站控层、间隔层、过程层设备，以及网络和安全防护设备组成。
站控层设备包括监控主机、远动网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员工作站、工程师工作站、PMU数据集中器和计划检修终端等；间隔层设备包括继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪及稳控装置等；过程层设备包括合并单元、智能终端、智能组件等。
三、监控系统网络结构
对应系统构成，变电站网络在逻辑上由站控层网络、间隔层网络、过程层网络组成。站控层网络：间隔层设备和站控层设备之间的网络，实现站控层内部以及站控层与间隔层之间的数据传输；间隔层网络：与站控层网络相连，用于间隔层设备之间的通信；过程层网络：间隔层设备和过程层设备之间的网络，实现间隔层设备与过程层设备之间的数据传输。全站的通信网络应采用高速工业以太网组成，传输带宽应大于或等于100Mbps，部分中心交换机之间的连接宜采用1000Mbps数据端口互联。
（1）站控层网络。站控层网络采用星型结构；站控层网络采用100Mbps或更高速度的工业以太网；站控层交换机连接远动网关机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等设备。
（2）间隔层网络。间隔层网络采用100Mbps或更高速度的工业以太网；间隔层交换机连接间隔内的保护、测控和其他智能电子设备，用于间隔内信息交换；宜通过划分VLAN将不同间隔的网络分隔成不同的逻辑网段。
（3）过程层网络。GOOSE网：采用100Mbps或更高速度的工业以太网；用于间隔层和过程层设备之间的数据交换；按电压等级配置，采用星形结构；220kV以上电压等级应采用双网；保护与本间隔的智能终端设备之间采用点对点通信方式。SV网：采用100Mbps或更高速度的工业以太网；用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输；按电压等级配置，采用星形结构；保护以点对点方式接入SV数据。
四、监控系统配置
智能化变电站监控系统的配置的总体原则为：
（1）全站设备支持IEC61850标准。
（2）全面采用100M以太网传输数据。
（3）使用MMS、GOOSE、SV（IEC61850-9-2）报文实现变电站数字化。
（4）站内设备按“三层两网”结构配置。
（5）依据变电站电压等级考虑双重化配置。
对于500kV智能变电站，采取的配置应为：
（1）监控主机、操作员站、保护信息子站和远动工作站双套配置。
（2）五防主机双套配置，一台独立设置，一台与操作员站合一。
（3）站控层设备接入双套MMS网络。
500kV智能变电站监控系统组网方案：
（1）站内各电压等级独立组网，主变各侧统一按最高电压等级方式组网。
（2）220kV及以上GOOSE和SV独立组网，GOOSE采用共享双网方式，SV采用独立双网方式。
（3）35kV、110kV部分GOOSE和SV统一组网，采用共享双网方式。
500kV变电站综合监控系统按功能共分三个部分：前端信号采集处理部分、信号汇总和传输部分、后台控制（监控中心）部分。
（1）现场监控单元。信号采集部分处于系统最前端，属于系统底层部分。由各种传感器构成，传感器直接对设备进行信号采集。传感器采用精密元器件设计，能够充分保证系统的稳定、正常的运行。
（2）信号汇总和传输部分。信号汇总与传输部分作为变电站监控系统的监控系统数据的核心设备。设备本身提供视频连接接口，提供模拟变量、数字变量、报警信号的开关量、智能设备实时状态参数、门禁管理等信号的采集通讯接口，同时具备编码功能，将采集到视频信号、模拟变量、开关量等信号进行编码成为数字网络信号，用于网络传输。
（3）区域监控中心（LSC）。在监控中心采用移动变电站动力环境集中监控系统平台，可以实现一套软件控制前端所有设备。实现变电站监控系统的音视频监控、温湿度实时监测，防盗/消防监测系统工作状态实时监测，配电系统实时监测并且报警联动视频，漏水检测定位检测，空调运行状态监测，变电站人员出入控制管理。变电站防火、防盗报警能功能，报警时还可以联动摄像机进行图像抓拍、录像，联动手机短信发送报警信息，及时通知相关智能部门和管理人员。同时，系统支持门禁管理系统，确保人员出入有记录，可以通过监控中心远程实现对变电站进行远程开关门，远程查看门禁信息日志，提升管理效率和水平。
参考文献：
[1]陈波.500kV变电站计算机监控系统典型设计[J].中国电力，2009，06：74-78.
[2]邓先友，吕涛，曹继丰. 500kV变电站监控系统升级改造[J].电力安全技术，2010，04：42-44.
作者简介：宋来（1986-7-20），男，内蒙古呼伦贝尔人，助理工程师，从事超高压变电运维工作。
【关键词】500kV变电站；监控系统；网络配置
一、引言
为了实现智能电网的要求，实现变电站智能化、无人化的需要，变电站自动化的地位愈加突出，对监控系统水平的要求越来越高。智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分。一体化监控系统是智能电网调度控制和生产管理的基础，是备用调度体系建设的基础，是大运行体系建设的基础。本文以最新的500kV变电站监控系统为例进行分析。
二、500kV變电站监控配置
变电站一体化监控系统由站控层、间隔层、过程层设备，以及网络和安全防护设备组成。
站控层设备包括监控主机、远动网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员工作站、工程师工作站、PMU数据集中器和计划检修终端等；间隔层设备包括继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪及稳控装置等；过程层设备包括合并单元、智能终端、智能组件等。
三、监控系统网络结构
对应系统构成，变电站网络在逻辑上由站控层网络、间隔层网络、过程层网络组成。站控层网络：间隔层设备和站控层设备之间的网络，实现站控层内部以及站控层与间隔层之间的数据传输；间隔层网络：与站控层网络相连，用于间隔层设备之间的通信；过程层网络：间隔层设备和过程层设备之间的网络，实现间隔层设备与过程层设备之间的数据传输。全站的通信网络应采用高速工业以太网组成，传输带宽应大于或等于100Mbps，部分中心交换机之间的连接宜采用1000Mbps数据端口互联。
（1）站控层网络。站控层网络采用星型结构；站控层网络采用100Mbps或更高速度的工业以太网；站控层交换机连接远动网关机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等设备。
（2）间隔层网络。间隔层网络采用100Mbps或更高速度的工业以太网；间隔层交换机连接间隔内的保护、测控和其他智能电子设备，用于间隔内信息交换；宜通过划分VLAN将不同间隔的网络分隔成不同的逻辑网段。
（3）过程层网络。GOOSE网：采用100Mbps或更高速度的工业以太网；用于间隔层和过程层设备之间的数据交换；按电压等级配置，采用星形结构；220kV以上电压等级应采用双网；保护与本间隔的智能终端设备之间采用点对点通信方式。SV网：采用100Mbps或更高速度的工业以太网；用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输；按电压等级配置，采用星形结构；保护以点对点方式接入SV数据。
四、监控系统配置
智能化变电站监控系统的配置的总体原则为：
（1）全站设备支持IEC61850标准。
（2）全面采用100M以太网传输数据。
（3）使用MMS、GOOSE、SV（IEC61850-9-2）报文实现变电站数字化。
（4）站内设备按“三层两网”结构配置。
（5）依据变电站电压等级考虑双重化配置。
对于500kV智能变电站，采取的配置应为：
（1）监控主机、操作员站、保护信息子站和远动工作站双套配置。
（2）五防主机双套配置，一台独立设置，一台与操作员站合一。
（3）站控层设备接入双套MMS网络。
500kV智能变电站监控系统组网方案：
（1）站内各电压等级独立组网，主变各侧统一按最高电压等级方式组网。
（2）220kV及以上GOOSE和SV独立组网，GOOSE采用共享双网方式，SV采用独立双网方式。
（3）35kV、110kV部分GOOSE和SV统一组网，采用共享双网方式。
500kV变电站综合监控系统按功能共分三个部分：前端信号采集处理部分、信号汇总和传输部分、后台控制（监控中心）部分。
（1）现场监控单元。信号采集部分处于系统最前端，属于系统底层部分。由各种传感器构成，传感器直接对设备进行信号采集。传感器采用精密元器件设计，能够充分保证系统的稳定、正常的运行。
（2）信号汇总和传输部分。信号汇总与传输部分作为变电站监控系统的监控系统数据的核心设备。设备本身提供视频连接接口，提供模拟变量、数字变量、报警信号的开关量、智能设备实时状态参数、门禁管理等信号的采集通讯接口，同时具备编码功能，将采集到视频信号、模拟变量、开关量等信号进行编码成为数字网络信号，用于网络传输。
（3）区域监控中心（LSC）。在监控中心采用移动变电站动力环境集中监控系统平台，可以实现一套软件控制前端所有设备。实现变电站监控系统的音视频监控、温湿度实时监测，防盗/消防监测系统工作状态实时监测，配电系统实时监测并且报警联动视频，漏水检测定位检测，空调运行状态监测，变电站人员出入控制管理。变电站防火、防盗报警能功能，报警时还可以联动摄像机进行图像抓拍、录像，联动手机短信发送报警信息，及时通知相关智能部门和管理人员。同时，系统支持门禁管理系统，确保人员出入有记录，可以通过监控中心远程实现对变电站进行远程开关门，远程查看门禁信息日志，提升管理效率和水平。
参考文献：
[1]陈波.500kV变电站计算机监控系统典型设计[J].中国电力，2009，06：74-78.
[2]邓先友，吕涛，曹继丰. 500kV变电站监控系统升级改造[J].电力安全技术，2010，04：42-44.
作者简介：宋来（1986-7-20），男，内蒙古呼伦贝尔人，助理工程师，从事超高压变电运维工作。