电网设备远程监控系统的设计

孟佳怡

国网红山区供电公司 内蒙古 024000

摘要：电能是保证人们的生活、工作能够正常运行的关键，而电网是输送电能的机制。随着我国经济的快速发展和电网的广泛应用，人们对电网安全性的要求越来越高，电网安全已经进入到一个崭新的发展阶段。由于电网系统运行情况复杂，致使电网系统在运行的过程中出现海量的故障全景数据，由此需要对电网海量故障全景数据进行监控。

关键词：远程监控;电网设备

引言

电容器组直接关系到交直流输电及电网系统的稳定运行，通过对调度能量管理系统中电容器组电流及电容数据的二次挖掘分析，将故障前后容值变化量进行对比，提前预判故障，实现对电容量变化的实时监测，减轻因电容预试带来的盲目停送电和试验工作量，提高电容器设备的运行管理水平。

1、系统组成

无人值班变电站智能消防远程集中监控系统主要由消防信息传输控制装置和消防远程集中监控平台组成，可实现无人值守变电站的消防信息传输与控制，适用于35-500kV无人值守变电站消防设施集中监控（视）改造、新（扩）建工程。在无人值班变电站中，火灾报警系统负责烟感、温感、操控反馈模块、报警模块等的信息收集，并传输给消防信息传输控制装置。消防信息传输控制装置负责收集火灾报警系统、受控消防设备、固定灭火设备和模拟量传送器的信息，并上传给地市级的消防远程集中监控平台，实现无人变电站消防的无人值守功能。智能消防远程集中监控系统图如图所示。

2、电网设备远程监控系统的设计

2.1平台开发的远程预警原理

目前，变电站应用的调度能量管理系统具有较完善的数据采集系统，安全可靠，能有效提高运维工作效率及质量。通过丰富的外部接口接收及传输运行状态数据，如110kV母线三相电流，电容器组有功、无功功率，投切开关量，三相相电流等。鉴于此，该监测系统以调度能量管理系统中电容器组的三相电流为基础，通过对遥感及遥信数据进行二次分析计算，实时监测三相电流、容值比值，进而达到对电容器组故障预警及原因分析的目的。并联电容器组故障预警系统包括数据采集、计算和分析。系统采集变电站数据后，每间隔15计算一次三相电流瞬时值，判断三相相电流比值是否在合理的电流变化范围内。

2.2平台开发的功能类型

为了实现并联电容器组在线监测及智能预警装置正常运行，该系统应具有以下功能。一是数据实时采集，并将数据高效分类传输至就地监控后台或监控主站。二是单个元件损坏时及时发现缺陷，做到不误报、不漏报。预警时能判断出哪相、哪几个电容器组元件损坏。三是获取瞬时值后间隔计算一次，为防止误判断，连续次计算结果超出合理范围才发出警告，并提醒相关人员开展停电检查工作。四是实时保存预警报告、预警时刻的电流／电压波形、历史数据，以便实时查看预警波形和历史数据。

2.3无人值班变电站智能消防远程集中监控系统优点

一是全面监控所辖变电站消防设施运行状态。接入所辖无人值班变电站消防设施的遥信、遥测、遥控信号，全面监视站内火灾自动报警和固定灭火系统的运行信息，采集站内消防水池液位、消防水泵压力等遥测量，接入大屏集中监视，实现“循环播放、异常弹窗、精确定位”。二是开展火情判断，迅速响应，启动灭火。集控中心部署消防监控系统、变电站主辅助设备监控系统或终端、视频监控系统或终端，根据火灾报警位置联动视频监控系统，综合主、辅设备运行状态开展火情判断和确认，及时响应，并对重要消防设施（如变压器固定灭火系统）进行应急操作。三是指挥火灾救援抢修，强化消防监督管理。预设多场景下火灾处理救援预案，发生火灾时精准定位并“一键报火警”，实时汇集监测各方信息，统筹站内及公共消防资源，推送最佳灭火方案和实施路径，与政府和上级信息共享。建立消防设施的设备台账、日常维保和缺陷处理库，制定计划并开展监督管理，结合物联网、大数据等技术开展城市智慧消防应用。

2.4适应性更高的访问控制

对电力监控系统中的移动互联网类应用，要从物理接入、数据流动管控、第三方实体管控等角度建立覆盖终端、网络和业务层面的访问控制能力。在电力监控系统厂站管理层面，建议分别在电力监控系统各部门建立虚拟子网络，增加访问控制机制实现安全隔离，减少四大安全分区之间的耦合程度。此外，在重点发电厂和变电站实行双通信模式，即正常使用调度数据通信方式，当网络安全防护系统发出高级别警告时，切换为点对点专线模拟通道传输重要信息，此方法有助于进一步提升电网容错率，保证电力系统安全稳定运行。

2.5安全防护分区设计

要密切的联系电力系统运行的不同区域而设计与其所对应的安防分区，换而言之，就是要结合网络安全防护的实际需求，科学合理的加工电厂、变电站以及电网调度等业务系统划分为生产控制以及管理信息区。电力生产控制区又可以包括实时以及非控制生产区，即安全区I和II；而管理信息区则可以包括生产管理以及管理信息区，即安全区III和IV。然后在根据不同的安全区域来设置针对性的内部防护进而满足安全防护等级的实际需求。譬如，安全区I和II的相关系统要严禁使用Web、E-mail、IDS等服务，而且还要进行严谨的安全评估方法；而安全区III则应当采用访问控制的安防措施，特别是要做好病毒、恶意代码等的防护；对于安全区IV而言，则应当严格贯彻和落实电力二次安防系统相关安全防护要求，同时还应当科学的选择防护等级较高的隔离装置，进而满足各个安全区之间的横向隔离要求

[1]。

2.6加大监控系统核心控制力度

在电力监控系统网络安全监测防护中，电力企业相关技术人员还需进一步强化核心控制质量，根据电力生产规模管理情况适当加大对监控系统的核心控制力度，并结合系统用电装置运行过程存在的实际问题，及时采取相关的创新改进措施，以此来有效提升电力监控系统的服务综合控制水平。在电力监控系统运行维护过程中，电力企业内部相关技术人员需要对现行电力监控系统管理模式展开专业加密操作，并根据数据服务监控、拨号控制模式深入分析电力传输、拨号等方面的安全问题。值得注意的是，电力企业还需要结合实际需求合理设置网络后勤服务监视工作体系，安排专业人员完成对电力监控系统、数据分析、站点运行方面状态情况的评估分析工作，同时运用系统线上监控方式准确统计出控制系统的日志报表，根据日志报表呈现出来的各项信息科学判定出其是否存在着控制问题。总而言之，电力企业的相关技术人员需要高度重视电力监控网络安全监视控制平台的建设优化工作，要合理明确系统监控服务控制方向与工作范围，加强对系统防御监控方案的创新设计，结合站点节点建设、关联性数据服务以及连流控制等措施完成对电力监控系统各项服务功能的网络监测，以此来提升网络监控系统运行的安全可靠性[2]。

结束语

总之，随着计算机技术和现代通信技术大量应用于电力监控系统，其安全防护不断面临新的挑战。各供电厂和变电站必须遵守电力行业安全防护原则和要求，做好安全制度建设，培养工作人员网络安全意识，切实做好威胁风险分析，重点强化边界防护，同时注重内部物理、网络、主机、应用和数据安全，提高电力监控系统整体抗风险能力，保障数据不被盗取，打造安全可靠的电力系统[3]。

参考文献：

[1]王志磊,李华魁.基于泛在电力物联网的无人值班变电站消防远程集中监控系统[J].电工技术,2021(08):132-133+141.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2021.08.043.

[2]陈绮琪,欧晓妹,李兰茵,曾庆辉,刘崧.一种电力电容器远程监控平台实现的可行性分析[J].电工技术,2021(07):98-99+102.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2021.07.028.

[3]苏国梁,李国庆,范晨亮,李晓飞,张惠强.电网海量故障全景数据的远程监控方法研究[J].电网与清洁能源,2021,38(03):42-46+54.