引言
　　变电站无人值班正在全国范围内推行运用，并陆续建设了一批集控站来监视和控制这些无人值班变电站，但这些变电站的电压品级通常是110kV及以下。随着220kV变电站无人值班试点工作的展开，若何监控和经管这类变电站还没有成熟的经验。苏州供电公司在这方面做了一些有益的测验考试，建设了苏州市区220kV变电站无人值班改造及监控系统(以下简称监控系统)。该系统建设的整体方案为：在苏州供电公司本部调剂通讯中心远念头房建设监控系统的主机系统，依靠苏州市区光纤自愈同步数字序列(SDH)和异步传输模式(ATM)电力调剂数据通讯网络，凭据需要，在无人值班变电站监控中心设置计较机监控工作站，实现对响应监控中心管辖的责任区域无人值班变电站的远方计较机监控功能。在苏州市区可以形成多个监控中心，实现多个责任区域的无人值班远方计较机监控功能，以不竭顺应电网的成长变化和各类无人值班变电站运行经管模式和生产经管体系体例改造的需要。
1 监控系统方案分析
　　监控系统的设置有两种可选方案：①设置多套监控系统，每套监控系统自力运行，实现对责任区域内无人变电站的远方监控，点是各个监控系统的处置容比力小，设置装备摆设可以比力简单，监控系统之间没有影响，靠得住性相对比力高；②设置1套监控系统，然后经由过程网络延长设置装备摆设远程监控工作站来完成响应的监控使命，点是监控系统的总投资和运行费用较低，但靠得住性较低，缘由是凡是基于局部网络情况的SCADA系统，没有很好地解决监控系统在城域网运用中泛起的种种问题，例如信息分层传输、责任区域的处置、非平衡异步网络传输控制、网络平安性等新问题，而且年夜多采用基于客户/B艮务器(C/S)模式，使系统十分依赖于数据库服务器，一旦服务器故障，则致使整个SCADA系统完全瘫痪。
　　为了便于对各变电站实现远方监控和经管，构建网络化的变电站远方监控系统将是成长趋向。必需想法使监控系统依照散布式信息处置系统的特点来实现整体功能，确保系统靠得住性不完全依赖于某个功能节点的靠得住性，即使在极端情况下单个节点也能具有基本的监控功能，并在其他节点故障恢复时连结信息的接连性。
　　另外，系统的平安性触及多个方面，除采用成熟和相对平安的Unix操作系统、网络通讯斟酌使监控系统网络成为自力的网络系统并与MIS等系统实行有用隔离外，还应斟酌监控系统在监控操作等运用软件方面的平安性。一方面，系统应具有完整的操作口令经管系统并与责任区域处置功能相连系，能够区分分歧的操作用户、分歧的操作节点、分歧的操作区域、分歧的操作装备对象和分歧的运行模式；另外一方面，系统应实现信息的分层处置，系统只能够提供与监控区域相关和有用的信息给监控操作员，无关信息和责任区域之外的信息不能干扰责任区域内的监控操作员。
对于基于网络的监控系统，实时性的主要瓶颈仍是在于前置数据收集通讯环节。单个无人值班变电站的监控信息是以往常规远动信息的3倍以上，出格是在对多个220kV无人值班变电站同时远方监控的情况下，监控信息的总较着增加。常规远动数据收集的通讯方式和通讯协议已难以知足220kV无人值班变电站集中监控的信息容及实时性要求。而推行和采用IEC 60870-5-101，103，104通讯协议，并依靠成熟、靠得住，快速的自愈光纤通讯网络，可以克服息争决监控系统实时性的瓶颈问题。
2 系统结构及软硬件设置装备摆设
　　整个监控系统采用OPEN—2000型SCADA系统，分为1个主姑端和N个基于城域网的监控中心站。图1所示监控系统中含2个监控中心站。

　　主站端设置在调剂通讯中心远念头房，主要包括系统前置通讯处置子系统、系统数据库经管子系统、网络通讯装备和系统维护工作站，实现系统对所有变电站的数据收集和处置等功能，监控中心站凭据无人值班变电站监控经管的需要设置在响应的地舆中心变电站内，主要包括监控工作站、打印装备和简单的网络接口装备，实现对地舆区域内所有变电站的远方监控等功能。监控系统信息处置的容为64个厂站，首期依照48个厂站的硬件设置装备摆设。
　　监控系统运用软件主要包括两部门。一部门为OPEN—2000系统基本SCADA软件，并凭据苏州供电公司监控系统的功能规范要求进行改良和完善，包括前置数据收集与处置、实时计较与统计、事务处置与报警、人工操作与控制、网络通讯及双网经管软件、历史数据库经管软件、实时数据库经管软件、图形和报表生成及经管软件、图/模/库一体化软件、网络拓扑动态着色软件、历史潮水和事故反演软件、测试与诊断软件等。另外一部门为监控经管软件、信息分层处置软件、责任区域处置软件、IEC 101/103/104通讯处置软件、实时信息分析处置告警软件、综合查询统计分析软件、散布式系统经管软件、系统诊断自动中文短消息报警等监控系统重点开发运用的软件功能。
3 系统重点开发运用的软件功能
　　3.1 “1＋N”方式的散布式数据处置功0能
　　由于与变电站的数据通讯都集中在主站端前置处置子系统完成，为了确保靠得住性，把属于各个监控中心站的信息处置工作(包括各责任区域内的220kV和110kV变电站信息)由其响应的工作站来完成，而不采用依赖于数据库服务器的凡是C/S模式。每一个工作站节点具有相对自力的实时数据处置能力，处置的成效经由过程散布式经管软件来保证知足各个节点实时数据库的一致性。我们把这类主站端经由过程对N个监控中心站响应工作站节点工作状态的准确判断来支持数据的散布处置方式称为“1＋N”方式，该散布式经管软件也称为“1＋N”经管软件。
　　在“1＋N”方式下，当主站端数据库服务器完全故障时，各个工作站节点会见数据库服务器的SQL语句串，将重定向到由“1＋N”经管软件自动搜索出来的正常工作的工作站节点上往会见，并依照时序记实这些SQL语句串。当主站端数据库服务器故障恢复时，记实在工作站节点上的SQL语句串将在“1＋N”经管软件的支持下，依照时序恢复对数据库服务器的会见。“1＋N”方式不仅确保监控中心站的SCADA功能不受影响，而且使监控系统依然可以保留一段时间(年夜于24h)的历史信息；并当主站端数据库服务器恢复正常工作时，可以恢复故障时间段的历史信息。是以，可以使监控系统在1台前置通讯工作站正常工作的条件下，也能实现对变电站的监控功能，并在其他故障节点恢复后实现所有数据库的同步恢复。采用“1＋N”方式的监控系统不仅可以极年夜地提高靠得住性，而且可以年夜年夜下降对数据库服务器的硬件设置装备摆设要求。
　　3.2 信息分层处置
　　监控系统针对分歧的信息，按责任区域(变电站、电压品级、具体装备)和操作权限级别(操作工作站节点、操作员、操作员组、口令有用期)分条理处置，每一个监控中心站(或工作站)只处置责任范围内需要处置的信息，而且只能监视、操作、控制到责任区域内的相关装备和信息，其他无关装备的信息(包括告警事务、画面、报表、历史信息等相关SCADA信息)将被屏障，起到各个工作站节点之间信息分层和平安有用隔离的作用。
　　3.3 IEC 101/104/103通讯协议的运用
　　系统采用104协议实现对变电站监控装备的数据通讯，采用103协议实现对变电站庇护经管机的数据通讯。变电站监控装备和变电站庇护经管机的网络接口为统一网段的分歧IP地址，主站104和103协议工作在统一个IP地址。常规串行通讯采用IEC 870-5-101协议。监控系统对庇护经管机信息和监控装备信息具有同等的处置能力，可以确保庇护信息处置的实时性、准确性和数据库经管的有用性。网络通讯和常规串行通讯的通道切换知足数据的一致性及性要求，出格是对下行远控饬令接纳严酷的闭锁条件限制，在任何情况下只有一个数据通道有用。网络通讯依照协议文本提供了直观了然的分层报文原码实时显示功能，并具有模拟报文调试功能，对重要报文(例如事故远信、远控操作)的原码采用数据库统一经管。
　　3.4 实时信息分析处置告警功能
　　监控系统对变电站远测、远信(包括事故远信、庇护旌旗灯号)的处置，可以凭据网络拓扑和默许的、人工设置的逻辑条件并连系装备运行状态(装备检修、挂接地线、测试校验、人工模拟、远控操作等)进行综合分析判断处置，从而有用地避免误远信的泛起，并提高事故远信判断的准确性。此外，凭据旌旗灯号的实时性、类型、责任区和重要性进行合理分类落后行多种形式的告警处置，年夜限度地知足变电站监控的要求。
　　3.5 综合查询统计分析功能
　　监控系统运用了商用数据库作为系统数据库经管系统的平台，采用模糊对象识别技术实现综合查询功能，不仅可以凭据时间、具体装备对象进行历史信息的查询，还可以凭据装备运行成效等条件来查询知足条件的具体装备和时间段，为统计分析电网运行情况提供科学依据。
　　3.6 系统诊断自动中文短消息报警
　　监控系统采用软硬件相对自力设置装备摆设的PC机自动值班子系统对系统进行诊断告警。当监控系统泛起异常时，可以经由过程发送手机中文短消息通知有关人员，实时破除监控系统内部的各类异常。同时，监控系统运行值班人员也能够经由过程短消息查询系统运行情况。
　　4 结语
　　今朝，监控系统已投进运行，现已接人狮山变、冷山变、金山变、宝带变等220kV无人值班变电站的监控信息和市区部门110kV无人值班变电站的监控信息，并设置了一个220kV狮山监控中心站。从此将建设完善新区狮山、园区葑门、市区彩虹3个监控中心站，慢慢取代现有监控系统，终实现一套无人值班变电站计较机集中监控系统对苏州市区220kV及以下品级无人值班变电站的计较机远方监控的方针。