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摘要：结合乌海地区电网的实际运行情况，对于 500kv 变电站一体化技防与运维平台的设计及构架进行了分析。由于智能变电站内的子系统众多，环境情况复杂，信息的数据量大。构建信息一体化平台是实现有效整合、保障电网信息一致性的关键。信息一体化平台建立站内全景数据后，可供系统层各高级应用子系统进行统一化、标准化、规范化。根据乌海地区的电网发展情况，及乌海地区 500KV 变电站运技防与运维一体化的设计及原则，提出了变电站主站的架构，分析了技防与运维一体化平台运行的实现。现阶段正处于智能电网的全面建设阶段，一批新建智能变电站已建成投运，同时大批已建变电站面临智能化改造升级。
关键词： 技防与运维一体化; 变电站; 智能电网
1 绪论
随着乌海地区电网的发展，变电站数量的迅速增加与运行值班人员短缺的矛盾已经日益突出，只能依靠技术手段才能快速而高效地解决这一矛盾。集控主站系统选用北京国际系统控制公司开发的 APCS3000 调度自动化系统。该系统选用UNIX 系统为支撑平台，以 ALPHA 服务器作为硬件平台，同时该系统可移植到WINDOWS 平台的微机上，具有完备的变电站监控功能。
2 变电站技防与运维一体化的分析与设计
本站 500KV 技防与运维一体化平台主要是由三大基础软件（DB、OD、MIDDLE WARE），六大核心模块（管理服务器、认证服务器、通讯服务器、流媒体服务器、存储器服务器、客户端）构成。它的主要业务就是环境监测、音视频监控、门禁系统、安防和消防系统、设备控制系统及一卡通系统。其主要的核心设备是物联网网关和门禁控制器，第三方设备主要就是视频服务器和消防主机。其构成还包括温湿度、烟雾、水浸、摄像机、RFID 等各种传感器及其配件。
对于整个变电站站端设备的管理和数据调用只通过一体化综合主机
（MVU）来实现，也就是说，技防与运维中心和变电站的一体化综合主机进行数据交换，一体化的监控主机可以将变电站的安防系统、视频图像、红外热成像测温系统、变电站的物理区域数据、一次设备和二次设备的布置数据等内容整合成一个统一的数据平台，实时的上传监控中心（地区中心主站），并且接受监控中心的各种指令，实现系统的各种功能。本系统变电站站端安装 500KV 一体化监控主机（MVU，并安装配套的管理模块，按照数据接口规范预留接入地区中心主站为接口），在监控上实现上述功能。
3 主站的架构设计
3.1 主站的設计
500KV 变电站一体化技防与运维平台主站（主站系统）是变电站一体化技防与运维的核心，它是实现变电站一体化技防与运维的核心，它是实现一体化技防与运维监控功能的人机接口、数据储存于处理、具体的应用功能的计算机系统。监控主机（MVU）对 500KV 变电站端的所有设备进行集中的管理，采用关联性显示技术，实现对目标的全方位综合监控，实现对 500KV 变电站的进站和作业人员的安全识别、智能分析、实时监控和安全规范智能报警。对于多系统的集中管理的方案，比较常见的主要有三种，如下表所示：
一方案和二方案相结合的方式，同时利用二方案开发小软件， 建立集中的数据服务器，这样来实现设备状态监测、在线监测、电能质量的数据融合。但是该方案在系统的反应速度与功能的调整方面都有很大的局限性。对于三方案，对整个数据系统进行统一的数据管理保证其运行的效率，其次考虑多冗余保证系统的安全。系统的架构，主要由四台服务器构成：接口服务器、数据服务器、web 服务器。
所有的数据都统一接入到数据服务器，再由一个 web 服务器进行管理分发，通过 web 服务器统一与终端进行交互。在一般的情况下，工作人员直接接触到的是一体化技防与运维平台的终端系统，包括固定办公和移动办公两部分。
4 技防与运维一体化平台的实现
4.1 硬件架构
（1） 服务器
在系统规模较小且服务器性能满足需要时可以将支撑平台、数据采集、运行监控， 在线分析等应用服务器予以分组合并。各类服务器宜尽量统一到少数几种配置型式，以便于系统部署和维护。服务器应采用先进技术的多 CPU 系统、高带宽系统总线和 I/O 总线;具有高速运算能力和 I/O 吞吐能力;具备集群技术和系统容错能力。
（2） 网络设备
网络设备包括交换机、防火墙、网络连接线缆等。网络交换机端口数量除满足需求外， 还必须留有备用，所有网络交换机必须具备网络风暴抑制功能，所有交换机内置硬件防火墙。
（3） 移动终端设备
移动终端设备包括手机、平板等移动设备。移动设备的选型需满足南网和试点单位对移动设备的国产化要求，设备防护等级和安全等级满足相关规范。
4.2 数据访问的实现
本节研究了基于 web 的数据交换技术，确定了 My SQL 作为数据库。数据库对于数据访问具有透明性，即数据访问关键要掌握交互的内容，所以本节研究了数据交互的基本协议，然后确定了交互的数据内容和格式，最终实现了移动平台的数据访问。
数据访问的基本环节包括客户端和服务器端和数据库。数据库存储数据，服务端负责对数据库进行操作，并对客户端发来的请求进行响应。目前市面上常见的数据库有My SQL、SQLServer、Oracle等，这些数据库管理系统很多已经在市场上存在超过十年，充分证明了其对于数据存储和管理的能力。本研究从费用最低的角度考虑，一开始选择了开源的 MySQL，不同于 Oracle 这样的收费软件，MySQL 的社区版本是完全免费的。当然 MySQL不是唯一的开源软件，但在所有开源数据库当中他的技术支持是最强的。
5 总结
本文对乌海电网调控一体化系统变电站技防与运维模式的转变和优化进行了探索性分析和方案设计，通过变电站的合理高效技防与运维，对电网安全稳定运行打下了坚实的基础。
6 参考文献
[1] 周邺飞，徐石明.智能变电站数据中心初探[J]. 电力系统自动化，2011，35（18）：57-61
[2] 胡雄文 黄义超 基于500kV变电站复杂技术环境的全站技防系统与一体化运维管理平台 厚创科技 2019
关键词： 技防与运维一体化; 变电站; 智能电网
1 绪论
随着乌海地区电网的发展，变电站数量的迅速增加与运行值班人员短缺的矛盾已经日益突出，只能依靠技术手段才能快速而高效地解决这一矛盾。集控主站系统选用北京国际系统控制公司开发的 APCS3000 调度自动化系统。该系统选用UNIX 系统为支撑平台，以 ALPHA 服务器作为硬件平台，同时该系统可移植到WINDOWS 平台的微机上，具有完备的变电站监控功能。
2 变电站技防与运维一体化的分析与设计
本站 500KV 技防与运维一体化平台主要是由三大基础软件（DB、OD、MIDDLE WARE），六大核心模块（管理服务器、认证服务器、通讯服务器、流媒体服务器、存储器服务器、客户端）构成。它的主要业务就是环境监测、音视频监控、门禁系统、安防和消防系统、设备控制系统及一卡通系统。其主要的核心设备是物联网网关和门禁控制器，第三方设备主要就是视频服务器和消防主机。其构成还包括温湿度、烟雾、水浸、摄像机、RFID 等各种传感器及其配件。
对于整个变电站站端设备的管理和数据调用只通过一体化综合主机
（MVU）来实现，也就是说，技防与运维中心和变电站的一体化综合主机进行数据交换，一体化的监控主机可以将变电站的安防系统、视频图像、红外热成像测温系统、变电站的物理区域数据、一次设备和二次设备的布置数据等内容整合成一个统一的数据平台，实时的上传监控中心（地区中心主站），并且接受监控中心的各种指令，实现系统的各种功能。本系统变电站站端安装 500KV 一体化监控主机（MVU，并安装配套的管理模块，按照数据接口规范预留接入地区中心主站为接口），在监控上实现上述功能。
3 主站的架构设计
3.1 主站的設计
500KV 变电站一体化技防与运维平台主站（主站系统）是变电站一体化技防与运维的核心，它是实现变电站一体化技防与运维的核心，它是实现一体化技防与运维监控功能的人机接口、数据储存于处理、具体的应用功能的计算机系统。监控主机（MVU）对 500KV 变电站端的所有设备进行集中的管理，采用关联性显示技术，实现对目标的全方位综合监控，实现对 500KV 变电站的进站和作业人员的安全识别、智能分析、实时监控和安全规范智能报警。对于多系统的集中管理的方案，比较常见的主要有三种，如下表所示：
一方案和二方案相结合的方式，同时利用二方案开发小软件， 建立集中的数据服务器，这样来实现设备状态监测、在线监测、电能质量的数据融合。但是该方案在系统的反应速度与功能的调整方面都有很大的局限性。对于三方案，对整个数据系统进行统一的数据管理保证其运行的效率，其次考虑多冗余保证系统的安全。系统的架构，主要由四台服务器构成：接口服务器、数据服务器、web 服务器。
所有的数据都统一接入到数据服务器，再由一个 web 服务器进行管理分发，通过 web 服务器统一与终端进行交互。在一般的情况下，工作人员直接接触到的是一体化技防与运维平台的终端系统，包括固定办公和移动办公两部分。
4 技防与运维一体化平台的实现
4.1 硬件架构
（1） 服务器
在系统规模较小且服务器性能满足需要时可以将支撑平台、数据采集、运行监控， 在线分析等应用服务器予以分组合并。各类服务器宜尽量统一到少数几种配置型式，以便于系统部署和维护。服务器应采用先进技术的多 CPU 系统、高带宽系统总线和 I/O 总线;具有高速运算能力和 I/O 吞吐能力;具备集群技术和系统容错能力。
（2） 网络设备
网络设备包括交换机、防火墙、网络连接线缆等。网络交换机端口数量除满足需求外， 还必须留有备用，所有网络交换机必须具备网络风暴抑制功能，所有交换机内置硬件防火墙。
（3） 移动终端设备
移动终端设备包括手机、平板等移动设备。移动设备的选型需满足南网和试点单位对移动设备的国产化要求，设备防护等级和安全等级满足相关规范。
4.2 数据访问的实现
本节研究了基于 web 的数据交换技术，确定了 My SQL 作为数据库。数据库对于数据访问具有透明性，即数据访问关键要掌握交互的内容，所以本节研究了数据交互的基本协议，然后确定了交互的数据内容和格式，最终实现了移动平台的数据访问。
数据访问的基本环节包括客户端和服务器端和数据库。数据库存储数据，服务端负责对数据库进行操作，并对客户端发来的请求进行响应。目前市面上常见的数据库有My SQL、SQLServer、Oracle等，这些数据库管理系统很多已经在市场上存在超过十年，充分证明了其对于数据存储和管理的能力。本研究从费用最低的角度考虑，一开始选择了开源的 MySQL，不同于 Oracle 这样的收费软件，MySQL 的社区版本是完全免费的。当然 MySQL不是唯一的开源软件，但在所有开源数据库当中他的技术支持是最强的。
5 总结
本文对乌海电网调控一体化系统变电站技防与运维模式的转变和优化进行了探索性分析和方案设计，通过变电站的合理高效技防与运维，对电网安全稳定运行打下了坚实的基础。
6 参考文献
[1] 周邺飞，徐石明.智能变电站数据中心初探[J]. 电力系统自动化，2011，35（18）：57-61
[2] 胡雄文 黄义超 基于500kV变电站复杂技术环境的全站技防系统与一体化运维管理平台 厚创科技 2019