智能变电站一体化信息平台的设计

孙韬备

摘 要：随着我国重工生产领域科学化发展的进程不断加快，公共电力的分配问题开始引起了全社会的广泛关注。文章简要介绍了我国智能变电站一体化信息平台发展所面临的主要技术问题，并以此为基础，重点强调了二次安防措施的策略，试图为智能变电站一体化信息平台设计提供可行方案。

关键词：智能变电站；一体化；信息平台

前言

目前我国智能变电站的数据采集功能与具体的业务职能范围紧密结合，但是部门之间的工作相互独立。所以不同的功能只能由数据采集系统和信息处理系统独立完成，例如变电站自动化系统、继电保护系统以及故障信息管理子站系统等，因此很可能导致二次设备出现重复控制现象，以至于信息采集系统利用率不高、数据和信息不够准确的情况出现。

1 一体化信息平台发展所面临的问题

从目前国内的技术发展和应用现状来分析，主要的硬件应用平台已经构建完成。但是与全站系统信息真正一体化还有一定的差距，尤其是站内各系统信息的安全分区限制一直是阻碍一体化信息平台发展难以克服的问题。我国的第一批智能变电站改造工程试点中一体化信息平台应安排四个安全分区信息，在一定程度上减少了智能变电站一体化信息平台的建设成本。与此同时，由于各个系统之间所采用的通讯标准有所差异，原有的单项隔离装置难以实现对双向通讯机制的处理。所以，如果按照原有的方式进行分区，那么各信息安全区之间的隔离措施将无法正常运行[1]。

2 智能变电站一体化新平台建设方案及应用

2.1 平台整合措施

根据我国现行的分区标准，将一体化信息平台与数据检查系统相整合，可以有效落实二次安全防护工作、减少后台工作业务、实现大区信息的高度集成。平台整合措施的实现在避免了生产大区安全风险的同时，其对数据监测的完整性仍然值得人们深思。在该建设方案中，变电站一体化信息平台适宜配置独立的数据处理器，变电站各子系统通过统一的通讯标准进行数据传输，有效实现各服务器之间的数据互通。由于各服务器之间有较强的隔离能力，所以在具体的建设实践过程中，应根据不同分区的数据，进行隔离保存[2]。

2.2 一体化信息平台与保信子站功能整合的可行性分析

保信子站系统是变电站保护故障信息的主要手段。在一体化信息平台与保信子站功能整合后，可以使保护网与监控网之间不再互相干扰，而且各地区都有成熟的运营经验。现在我国智能变电站数字化的二次设备均遵循国家统一的通讯协议。从理论依据上进行研究，各二次设备之间的直接通信已经不存在明显障碍，因此保护装置以及故障信息将可以直接传输到变电站系统网，从而确保信息获得的有效性以及信息获取速度。但是在具体的建设实践中，由于各生产厂家的设备生产技术存在差异，各设备之间实现真正互联仍存在许多问题，这就要求一线工作人员根据实际工作需要不断完善和丰富设备运行和调配经验[3]。

在一体化信息平台与保信子站功能整合完成后，将会有效控制日常工作中的数据传播数量，信息量较大的数据经常会被故障录波设备所拦截。所以建设过程中应用100m以上的MMS网，在传输信息量较大的数据时避免网络堵塞，造成不必要的麻烦。与此同时，通过优化站内故障信息拦截方案，可以避免故障录波设备同时拦截两个甚至两个以上装置文件，以至于造成短暂性网络拥堵。

2.3 信息上传问题解决方案

实现一体化信息平台保信子站功能上传主要有以下三种手段：（1）外加转发器。利用转发其实现信息保护以及直接传输；（2）扩展服务职能。通过在平台服务器上增加服务功能来实现对信息的保护与传输。（3）安装一体化信息平台综合远动网开关。通过综合远动元开关可以实现与变电站内相关设备与数据服务器的有效共同，从而进行包括数据上传在内的信息数据处理活动[4]。

3 智能变电站一体化信息平台方案设计

3.1 面向应用结构设计

要想在职能变电站内部实现应用信息的高度集成，必须将各种功能有机的结合起来，达到“1+1>2”的应用效果，在保证各部分职能高度集成的同时，也要确保各职能的灵活性。一体化信息平台采用面向应用结构，将所有的应用智能作为服务对象，包括业务流程以及业务数据库。此设计的优点包括：（1）在不干涉其他平台应用正常工作的情况下，可以将平台上现存的应用进行合理增减，保证系统应用的灵活性。（2）在某一特定应用模型修改过程中不会对其他应用模型产生影响。（3）便于平台数据实现共享。（4）各分区之间界限明确，可以实现数据与应用之间的高度封闭，从而确保数据的安全性。

3.2 平台模型设计

在一体化信息平台建设过程中，应该充分考虑变电站各种应急情况需求包括事故警报功能、事故原因分析功能以及降低误差功能等，建立紧急情况应急机制。紧急情况应急机制的实质是面向电网建模，与传统的数据采集与监控系统不同，紧急情况应急系统是通过对系统内部异样数据进行分析，查找原因，通过科学计算提供最优处理方案。信息平台一体化在模型建设过程中，对各设备之间的关系表达有很高的要求，各设备之间不仅要有明确的关系语义，还要为平台提供高校检索职能。可参考的几种数据关系表达：（1）一对一单纯引用。在设备输出端口进行有效的收接端指引。（2）一对一双向简单引用。在两端之间进行对向引导，一端设备的修改不会影响另一端。（3）一对双向共生引用，在两端中间进行对向引导，但是对一端模型进行修改，另一端对象将不会存在。（4）一对多双向共生引用，在设备输出端储存多个接收端的引导。设备输出端被修改后，接受端将不会存在。（5）一对多双向非共生引用，在设备输出端储存多个接受端的引导。设备输出端被修改后，接受端设备不会手段影响。

3.3 安全隔离装置设计

在本次设计中，智能变电站对安全的重视程度没有丝毫减弱，严格遵照国家颁布的《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全方案》所提出的要求，系统进行安全分区和安全责任边界设置，确保工作的安全性有效性。根据数据之间性质和功能的差异，将安全隔离装置的功能分为两部分。（1）对于容易丢失的数据，对其进行事实在线同步，在不同的时间段将容易丢失的数据发送到代理系统中。（2）对离线信息进行跟踪同步，由于平台故障的不确定性，安全隔离装置应建立数据缓存机制，在系统正常工作后，将数据完整的进行同步。

4 结束语

只有解决限制二次系统整合的技术问题，才能有效保证一体化信息平台系统进一步优化集成的可行性。文章以节约环保、优化配置的设计理念为主旨，整合一线工作者的实践经验，构建了一套科学、可行的一体化信息平台设计方案，希望可以达到系统功能有机整合、无效功能彻底抛弃，加强系统内部相互融合的目标。智能变电站智能的高度集成应用，对一体化信息平台建设提出了更高的要求，包括平台的集成能力、应用的灵活应变能力等。一体化信息平台的建设为各应用的有机结合打下了良好的基础。

参考文献

[1]王化鹏，杨威，许智，等.智能变电站一体化信息平台源端维护模型转化技术[J].电力建设，2012，1（16）：27-31.

[2]杨臻，赵燕茹.一种智能变电站一体化信息平台的设计方案研究[J].华北电力大学学报（自然科学版），2012，3（16）：59-64.

[3]宋璇坤，刘颖，孙佳，等.新一代智能变电站一体化信息平台设计[J].电力建设，2013，9（16）：21-25.

[4]王冬霞，施广德，钟昀，等.智能变电站一体化监控系统图形平台的设计与开发[J].华电技术，2014，7（16）：12-15+77.