面向智能變電站仿真技術的移動可視化監控系統設計與研究

王 軍，張 英，黃永烈，扈常生，顧斯洋，崔 鵬

（國網遼寧省電力有限公司營口供電公司，遼寧 營口 115000）

0 引 言

智能電網通過計算機科學技術手段推動電網的智能化建設和發展。智能變電站在智能電網中負責能源轉換和控制，其高效穩定的運行是智能電網安全運行的基礎。在智能變電站建設中，電力監控系統是重要的組成部分。智能變電站通過電力監控系統可以提高變電站的管理能力，降低電力系統的運營成本，推動智能變電站實現智能化、高效化和節能化的目標[1]。

1 智能變電站和智能移動可視化終端的特點分析

1.1 智能變電站特點分析

智能變電站由傳統的數字化變電站發展而來。智能變電站由智能化設備和網絡化設備共同構成，通信標準是IEC61830，是在變電站內部實現智能化設備之間信息共享的現代化變電站。智能化變電站采用智能化監控組件結構，可以對一次設備的運行狀態進行監控，通過IEC61830協議實現對分布式系統的控制。智能化變電站信息交互具有統一的標準，通過IEC61830協議標準實現變電站信息的交互和共享，進一步實現了不同系統之間數據信息的交換和共享。智能變電站通過先進的狀態監測技術對一次設備進行監測，并對設備的運行狀態進行分析。在智能變電站中，一次設備都安裝有智能監控系統，且智能變電站的管理都采用自動化模式。智能變電站可以按照運行要求自動完成設備的操作，可以滿足區域監控管理的需求[2]。

1.2 智能移動可視化終端特點分析

隨著信息技術的發展，智能移動終端被廣泛應用于農業、電力和交通等領域，并采用傳感器遠程監控技術進行區域性實時監控。智能移動終端與傳統的PC端比，體積小，靈活便攜，采用無線網絡的方式就可以接入互聯網，不受時間和空間限制，可以隨時進行監控管理。移動智能可視化監控系統的開發和應用，使智能變電站的仿真中心可以實現遠程管理和移動仿真功能。移動可視化監控系統的靈活性強，可以為智能變電站仿真系統的運行提供重要的技術支持。

2 智能變電站仿真系統分析

智能變電站仿真系統可以分析智能變電站運行狀態，可以在不同條件下試驗和評估電力系統的運行狀態。根據智能變電站的網絡結構，設計智能變電站的仿真系統。具體地，智能變電站的仿真系統結構分為三層，如圖1所示。

圖1 智能變電站仿真系統結構

在智能變電站仿真系統中，過程層是由一次仿真系統完成的。按照SV報文的格式通過以外網，與結構中間隔層的二次設備進行通信。間隔層主要由變壓器保護測控裝置組成。站控層有移動監控系統和PC端監控系統組成，并按照一定的MMS通信協議標準與間隔層中的設備進行通信連接。

3 智能變電站移動可視化監控系統的設計研究

3.1 系統需求分析

在監控系統設計原則的基礎上，對智能移動可視化監控系統的總體結構進行設計。系統設計時，要實現系統監控功能的開發，還要滿足遠程監控管理的需求，并且可以有效保存和管理仿真監控數據。系統設計要根據智能變電站移動可視化監控的實際需求，系統設計要具有安全性和可靠性，保證系統數據安全和訪問安全。系統結構設計要簡單，在保證基本功能需求的基礎上，設計簡單的用戶操作界面，方便用戶使用。系統設計要采用信息化技術保證系統在一定生命周期內具有可擴展性，且需采用先進的技術進行設計。系統設計時要充分考慮系統的結構、系統功能和技術服務等多方面需求，保證監控系統安全可靠運行[3]。

3.2 系統總體結構和功能設計

系統總體架構采用B/S模式進行設計。服務器端主要作為業務功能的存儲中心，采用瀏覽器作為客戶端，操作十分簡單。根據智能變電站信息共享和可靠運行的實際需求，結合B/S模式對智能變電站監控系統進行設計，并通過WEB服務器實現B/S的遠程監控管理。系統的總體結構設計如圖2所示[4]。

圖2 智能變電站移動可視化監控系統結構

遠程監控管理用戶通過WEB瀏覽器訪問服務器，通過JDBC數據庫訪問接口連接數據庫中心，并對數據進行訪問。移動終端客戶通過MMS協議標準獲得仿真中心的數據，而數據經過相應處理后通過相應模塊發送到應用服務器上，然后應用服務器負責對數據進行存儲。遠程管理系統負責遠程數據的查詢和實現遠程共享。移動端監控系統結合智能變電站的仿真技術，對系統功能進行擴展，提高了仿真中心監控的效率，實現了智能變電站監控系統的移動仿真。服務器數據庫是監控系統的重要組成部分。數據庫是系統用來存儲用戶信息和仿真記錄信息等數據信息的設備，是整個系統數據存儲的核心設備。

系統的可視化監控系統應用可視化技術，實現了對電網運行數據信息和狀態信息的綜合顯示。智能變電站監控系統的功能主要是對智能變電站的一次電氣設備的運行狀態進行監控，并實現遠程遙控功能[5]。

4 結 論

智能變電站的移動可視化監控系統的設計和研究，可以提高智能變電站仿真中心的監控和管理能力，進一步提升了智能變電站運行的管理水平。智能變電站移動監控系統，實現了對變電站的運行狀態進行實時遠程監控，滿足了智能變電站監控管理的基本需求。智能變電站移動可視化監控系統的設計和研究，在保證智能電網和智能變電器安全運行上具有重要的研究意義。

參考文獻：

[1] 樊 陳，倪益民，竇仁暉，等.智能變電站一體化監控系統有關規范解讀[J].電力系統自動化，2012，36（19）：1-5.

[2] 李孟超，王允平，李獻偉，等.智能變電站及技術特點分析[J].電力系統保護與控制，2010，38（18）：59-62.

[3] 張 婷，呂曉平，石菊增，等.變電站監控信息驗收規范化建設的探討與研究[J].電子測試，2017，（16）：.

[4] 金芬蘭，王 昊，范廣民，等.智能電網調度控制系統的變電站集中監控功能設計[J].電力系統自動化，2015，（1）：241-247.

[5] 王 輝，王敬華，徐丙垠，等.基于B/S架構的分布式電源并網監控系統設計[J].電力系統保護與控制，2016，44（14）：160-165.