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2、PLC在工业自动化系统的应用
工业自动化是指在工业生产过程中通过对参数的控制,尽量减少人的直接参与,这样不仅可以大大降低劳动力,还能高效的完成成品的预测和生产。可以说工业自动化是未来工业生产的发展趋势和必经之路。因此在这整个期间,控制将成为工业自动化及其重要的一项内容。如何将机器设备和生产过程控制的恰到好处将会成为我们当今研究的一大热门话题。当然生产过程控制的是否得当也同样直接影响到产品的加工质量和产生在控制过程中对资金的投入等一系列问题。通常我们将工业自动化系统分为:控制开关量的逻辑控制系统、控制慢连续量的过程控制系统、控制快连续量的运动控制系统三大类。这三类往往存于一体,但是互不相关,如何将这几类系统加以协调,将成为科学家研究的热点话题。如今,随着PLC的快速发展,PLC将成为实现这一愿望和解决这一难题的物质基础和保证。下面我们对这三类控制系统进行详细的介绍,并分析其未来的发展前景。(1)控制开关量的逻辑控制系统:通常我们把控制开关量的逻辑控制系统按照结构划分为开环和闭环两种控制方式。我们根据是否需要返回信号来判断使用哪种方式来进行控制,同时控制开关量的逻辑控制系统按照逻辑控制还可以大致划分成时间程序式、基本逻辑式、和步进式三种控制方式。其中时间程序式是指根据预先设定的时间顺序对每一程序都有严格的固定时间。基本逻辑式是指运用基本的“与”“或“”非”门。当输入信号满足对应的逻辑关系时,相应的输出信号也成立。而步进式指的是整个控制电路分成若干程序步电路,任意时刻下只能有一个程序步的工作。三种方式各具特点,在不同领域用途广泛。PLC最开始是通过模仿继电器的工作原理发展起来的,控制开关量的逻辑控制系统最开始应用于汽车的制造业,(2)慢连续量的过程控制系统:由于在过去的编程控制中,其运用的范围主要具有离散性、点式控制,在连续控制的方面还是有着一定的局限性。随着PLC技术的不断发展,过程的连续性成为了一种可能,传统的可编可控制器也将会被取代。(3)运动的条件下保持较高的精准性。控制快连续量的运动控制系统正好做到了这一点,由于控制快连续量的运动控制系统的编程控制器能够实现运动过程的准确监控,从而就能够控制快连续量的运动控制系统:在企业的生产过程中永远一直处于一种流动过程,在整个过程之中我们要保证过程的控制在让生产过程实现对不同生产过程的流动控制,大大加快了数据的处理速度,效率也是十分明显。当今PLC的快速发展将另一种控制系统推向主导地位,那就是多级分布控制系统,它目前已经逐渐成为工业自动化系统的核心力量,它将上述的逻辑控制、运动控制和过程控制结合在一起,接入同一个网络之中,能够极大的方便对底层现场、中间生产过程的监督和检测和对上层的管理,它是由多台计算机在生产过程控制多个回路,并且集中获取数据、处理、控制,是生产中比较完善的管理系统,这种控制方式改善了系统的可靠性。每一等级有各自的控制回路,因此当一个回路有障碍时不会影响全局,使其机构更加灵活。多级分布控制系统历史现状和发展趋势:近几年来火电厂和各大工厂不断提出了适合自己的监控信息系统,多级分布控制系统为工厂管理层提供了真实可靠的数据,同时为市场运作的企业提供精准的科学指标。
3、PLC的网络通信未来的发展趋势
单从PLC角度上来讲,未来的PLC应该具备以下几个特点:1、未来的PLC从外观上应该具有小型化、模块化、集成化。2、PLC的性能上会更加稳定,更加牢靠,运算的速度更快,内存更大。3、技术编程上更加简单,容易快速掌握,具有更加宽广的平台。4、为了完成更加复杂的工作,在汇编语言方面会更加直观,操作更加方便。5、为了实现扫描的速度和控制的精度,PLC在未来I/O模块也会朝着智能化专业化方向发展。6、PLC应用领域也将会不断广泛,促进各个行业的快速发展。未来PLC通信在工业中将越来越重要,在工业的各个领域应用将越来越广泛,PLC网络1、通信方面将通讯速度将会有大幅度的提高。2、在通讯上将会实现开发化和无线化,这样用户可以不需要亲自到现场就可以提高Internet浏览器可以随时查看CPU的状态,简化了信息的采集。3、可用PLC构成网络,实现屏幕显示在线采集,记录保持及打印功能。同时多台PLC之间的通信、主机与远程I/O口、PLC与其他的智能控制设备,它们可以组成分布式的控制系统,来实现自动控制,极大了提高了产品的生产效率。
4、结束语
肇电力工业局直辖鼎湖、高要、四会、广宁四个县区局,同时局本部按生产职能设置多个管理所,地点分散,信息传递不便,难于管理。为此,肇庆电力工业局决定建立全局办公自动化系统,通过该系统将局本部与下属单位紧密联系在一起,使得分散在各单位各部门的各种信息能够相互交换。经过一年多的努力,我局的广域网已基本形成,软件开发也已取得阶段性成果。
1软件开发平台的选择
LotusNotes是一个基于各部门协同工作的工作平台,有强大的通信和信息管理功能,保密性强,有良好的扩充能力,且通过了美国C2级安全认证,因此我们选择LotusNotes作为开发平台。
2管理层次结构
2.1系统层次结构
层次结构是一个物理模型,它体现实际机构设置。肇庆电力工业局办公系统是一个整体,其中局本部和各县局分别是一个管理子系统,整个层次结构共分4级,即肇庆电力工业局办公自动化系统、子系统、工作部门、工作人员。
2.2管理层次
管理层次、机构设置是一个单位工作的基础。一般管理层次是指上下级管理层次,不同级别的科室向上级负责并管理下级。在实际工作中一些科室的任务突破了行政隶属的关系,它会成为某种信息的枢纽,从某些方面对其它平级科室进行管理,如局办公室,在全局日常工作中它是一个工作信息的枢纽,对全局日常工作起协调作用。
工作部门负责具体工作,是办公系统的基础信息点。一个工作部门由工作组成工作人员组成,任何一个工作人员或工作组的请示、汇报都必须通过工作部门领导上报局领导或其它工作部门,上级的指示、各种文件也要通过工作部门传达到工作人员。
职能部门也是一个工作部门,只不过在某项职能上有特殊地位。职能部门的另一个特征是它有信息转贮的功能,职能部门负责收集与自己职能有关的各种文件、请示、报告、报表,并上报局领导及有关部门,同时将文件、上级领导的指标等转发给有关单位。每个职能部门都有档案库,用来存储有关资料。
整个系统管理层次分四级,局领导是管理工作的最高层,局领导通过职能部门管理工作部门,工作部门将具体任务下达给工作组或工作人员。
3数据形式
办公自动化系统中流动力和存储的数据主要是文档数据和图形数据。文档数据以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存储,与其它系统接口数据采用纯文本方式。图形文件(如上级发文)采用扫描压缩方式存储。
参与流通的数据有发下几种形式:
a)传阅型。传递给有关人员阅读并提出意见,然后返回发文单位,存档。主要指有文号的正式文件、综合信息报表。
b)阅办型。有关人员阅读后交给经办人,经办人需把办理结果返回发文单位存档。主要指有文号的正式文件并有催办要求。
c)公告型。同时给有关人员如通知、公告、参考资料等,可有答复也可没有。
d)请示、审批。发文人要达到某种目的需要各级领导批准。发文人可以指定一个或多个审批人,审批人可另行指定下一个审批人。审批完成后返回发文人存档。
e)私人信件。所有人员与人员之间的邮件,可回复也可不回复。
f)共享信息。使有权限的人在公用档案库、资料库及INTERNET上查询有关资料。
4工作界面及功能模块
系统设置两组模块(见图1)。工作模块是以个人常规工作为主要目的的模块,系统中每个人都有一组工作模块用以处理个人的工作;职能模块是职能部门处理职能工作的模块。
4.1主要工作模块
4.1.1请示、审批
所有需要向上级请示或汇报的文档由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由WORD、EXCEL撰写的,也可以是从其它邮件上转来的。请示表格有以下内容:
a)审请发文。填写发文稿纸,指明会办单位,撰写文件内容,然后发给办公室。审请发文被批准或不批准时应有回复给审请人。
b)请示。填写请示承办登记表和请示内容,确定审批人员,可以一个也可以多个或由审批人确定下一个审批人。请示被批准或否决后,审批结果应转发给申请人,并存档、实施。各种需要转发的请示先在待办事宜里出现,由请示、审批模块处理,批复后转给申请人员。如果要请示的人不在,则系统会提示你是否还要发出请示,可以发出后等审批人回来处理或改变审批人。如果审批流程中有第二审批人,当第一审批人在审批时间内未批复时则自动转到第二审批人。系统中所有审批流程都有这个功能。图2是审批流程图。
4.1.2统计、报表
所有需要向上级上报的统计结果和综合信息报表由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由其他数据库提取,也可以用WORD、BXCEL编写,或从其它邮件上转来。报表上报给有关部门后,各部门应有回复。
所有发出的文件及回复都能在个人资料库中存档。如果报表文件是一般工作人员起草的,必须给工作部门领导修改后再上报。
4.1.3资料查询
可以用这个模块查询局档案室的文件。正式公文只能查阅目录,选定文件后需向职能部门提出借阅申请,批准后方可查看内容。参考资料可随时查看、复制。
4.2主要职能模块
4.2.1收文
收文是指外部来文。文件收到后由收文管理模块进行登记和将文件用扫描仪录入计算机,并确定传阅流程和传阅人员,需要办理的还要确定承办人员。文件传阅后和承办人办理后,连同传阅意见和办理结果返回收文模块,由收文模块转去归档模块归档。文件发出后可在收文模块中看到文件流通的情况。收文流程见图3。
4.2.2发文
发文是指局内一个文件由起草到发出的过程。起草文件的是一个工作部门,起草文件先发到职能部门,职能部门在待办事宜中看到这个发文要求后,转给职能部门领导核稿并决定会办单位。会办单位意见返回后,再转至职能部门领导综合,综合定稿后转给局长签发。局长签发后由机要室登记、编文号、存档并发文。文件发给各工作部门后由各部门存档。发文流程见图4。
4.2.3归档
文件归档的主要工作是将需要归档的文件分类、设置保密等级并存入档案室。档案室是一个模拟档案管理的数据库,用于存放文件、参考资料等供查询信息。任何人都可查询档案室,但除参考资料外都只能看到目录,要查看文件需要请示借阅,批准后方可查看。
5安全性
5.1权限
办公系统有严格的权限规定,权限分人员权限和文件权限。人员权限由层次化结构决定,不同层次下的人员要进行通信必须通过上一层结构的身份验证和周转。文件权限分数据库权限和文件权限。数据库有一个存取控制表,建立时即可确定存取人员。一个文档的存取权限分作者、读者和编辑者。在一份请示报告中撰写人是作者,审批人是编辑者,而其他人为读者。办公系统中的所有数据库、文档都有严格的存取权限限制。
5.2时效性
可以为文档规定流通时间和存在时间,如一项审批要求在限定时间内答复,如不答复则系统会自动发催办通知。文件在失效后自行删除,如召开会议通知在会议召开后自行删除。
5.3保密性
系统对所有以个人身份发出的信息,包括电子签名等都进行验证。一个文档没有给某个读者权限时,他是无法阅读的。
6结束语
该系统目前已正式投入运行。结合肇庆电力工业局的实际情况,软件设计方面基本做到了实用性与通用性的良好结合,开发了与其它系统的接口界面,使肇庆电力工业局的信息管理水平在办公自动化系统(OA)这个信息传输枢纽的推动下上了一个新的台阶。
参考文献
1DavisM,OlsonH.ManagementInformationSystem:ConceptualFoundation,Structure,andDevelopment.[s.l.]:McGraw-HillBookCompany,1989
信息技术在变电站自动化系统中的应用发展大体上经过了下面的时期。
第一时期是面向功能设计的集中式RTU(远程终端设备,RemoteTerminalUnit)加常规保护模式。在二十世纪八十年代之前,主要采用了RTU为基础的远动装置。事实上,当时的变电站自动化系统能够进行遥测、遥信、遥控、遥调,它是在常规的继电保护及二次接线的基础上,添加了RTU装置。第二时期是面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模,这一时期是在二十世纪九十年代开始的,现场总线和网络技术得到了应用,信息交换可以通过数据通信的方式来实现。第二时期的变电站自动化系统仍然存在着比较多的电缆互联,不具备较强的扩展性。第三时期是在二十世纪九十年代中期开始的面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式。在科技进步的形势下,出现了按间隔为对象设计保护测控单元,选择了分层分布式的系统结构,从而得到分层分布式自动化系统。在当今时代,国内外的许多知名企业都使用了面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式。因为使用了非常现代化的计算机信息技术和面向对象的方法,所以,这一时期的变电站自动化系统是配置最为灵活的,并且也具备非常良好的扩展性。
二、当前的变电站综合自动化产品
变电站综合自动化系统的三种主要结构模式是集中式、分布分散式和分布集中式组屏。当前的国内变电站综合自动化产品主要有:
(1)适用于各级变电站的集中配屏式系统。
(2)向智能型发展的变电站综合自动化系统。
(3)开发面向对象的变电站综合自动化系统。
在变电站自动化系统中,监测变电站各项技术指标起着极其重要的作用。状态量、模拟量、脉冲量是变电站监测的主要常量。状态量有隔离开关状态、:变压器分接头位置信号、变电站一次设备状态及断路器状态等。典型模拟量有及频率电流、功率值、线路电压、功率值电压、母线电压等。直流电源电压、所用电电压和功率、变电站室温、变压器油温等。本文根据变电站监测的主要数据通过使用SQL技术,并且综合利用实时控制功能,构建变电站自动化监测系统。
三、信息技术在变电站自动化系统中的应用功能
(1)实时数据采集及处理功能
通过间隔单元,变电站自动化检测系统采集来自CT、PT、配电装置保护、直流系统、所用电系统等生产过程的模拟量、数字量、脉冲量及温度量等,对所采集的输入量进行数字滤波、有效性检查、工程转换、故障判断、信号接点抖动消除、电度计算等加工,从而产生可供使用的电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数等各种实时数据,供数据库更新。
(2)历史数据处理及趋势分析功能
所有的实时数据,电能数据都可选择为历史数据进行记录,历史数据的保留时间是可选的,一般大于两年。对历史数据进行日,月检索,以趋势图的方式显示且进行分析,并可对历史数据记录库的数据进行库操作。对任意历史记录数据进行日,月统计,指明该数据在某日、某月的最大值、最小值及出现的时间。保留告警事件(开关变位、线路越限、电压越限、周波越限)、保留SOE事件,保留时间可以任意选择,最少一年。可以按日、月检索,并可对所有保留的事件进行回放、打印。对历史数据库一年中任意一天的数据进行浏览、回顾打印。历史数据的存取简单方便,可在MIS系统顺利存取。新系统将原由系统的历史数据、事件记录完整地转换过去,以便检索。系统管理人员可以方便地在智能终端在线或离线利用数据库应用程序来重新生成数据库。对于遥控流水记录,指明操作员、操作对象、执行结果等信息。
(3)电能采集及处理功能
能处理RTU脉冲电量、系统积分电量以及通过FAXMODEM接收电量采集终端的电量数据。按每5分钟、15分钟、1小时时段对电能进行累计。对电能任5分钟时段的电能进行检索,修正。对电能的存档数据可曲线、棒图等显示。电能日、月报,显示、打印。按用户具体要求,提供电能分时计费处理。
(4)计算及统计功能
变电站自动化检测系统对实时数据进行统计、分析、计算,例如通过计算产生电压合格率、有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电量日/月/年最大值/最小值及时间、日期、负荷率、电能分段累计值、数字输入状态逻辑运算值等,设备正常/异常变位次数并加以区分等,并提供一些标准计算函数,用来产生用户可定义的虚拟测点进行平均值、积分值和其它计算统计。
(5)图形处理功能
变电站自动化检测系统人机系统画面所显示的图形可以无级嵌套缩放、平移;当图形太大时,导航功能可以快速定位到某一点。回放功能可以以事件记录作为触发条件,去显示历史某一时刻的工况及状态。与工业电视(摄像)图像系统的链接,使无人操作变电站的功能得到了进一步的加强。行政地理图、系统主接线图显示,可缩放、平移,并有设备运行工况及数据显示。MDI环境设计的多画面同时在一屏幕显示。趋势图及棒状图显示,一坐标多曲线及可变的时间跨度,可以显示历史趋势及实时趋势,并可组合周波、计划。曲线上标有最大值,最小值,平均值,峰谷差等,计划曲线能带状显示(带宽度百分比可设定)。并能根据电力市场考核要求进行修改。
关键词:变电站综合自动化通信网接口实时多任务操作系统
0.引言
变电站是输配电系统中的重要环节,是电网的主要监控点。近年来,随着我国经济高速发展,电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。
而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护,监控系统,信号采集,远动系统等结合为一个整体,使硬件资源共享,用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆,用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。
分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向,这就对通信的可靠性提出了更高的要求,选择一个可靠、高效的网络结构,是解决问题关键。90年代中期,国内外曾掀起一场“现场总线热”,但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点,造成了现场总线存在多种标准,阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展,技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点,使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。
1.变电站通信系统结构
系统结构示意图如图1所示。
从图上可以看出:
1)管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。
2)间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下,工业级以太网和ProfibusMMS(ManufacturingMessageingSpecification制造厂信息规范)将是一个比较好的选择。
3)可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC(Programablecomputercontroller),即用智能模块实现逻辑及自动控制功能,它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。
2.变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则
通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信,变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十分关键的,本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计:
1)电力系统的连续性和重要性,通讯网的可靠性是第一位的。
2)系统通讯网应能使通讯负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通讯负荷不过载,应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活,可扩展性好,维修调试方便的要求。
3)应尽量采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。
4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是灵活多样的且具有延续性。
5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。
6)对于通信媒介的选用,设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。
7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”,采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。
3.通信网的软硬件安装
3.1.硬件的选择
为了保证通信网的可靠性,通信网构成芯片必须保证在工业级以上,以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片,通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。
3.2.接口程序
采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外,其它各种接口采用插板式结构,设计支持以下三类共七种方式:标准RS485接口,考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型;标准ProfibusFMS接口,考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标准Ethernet,考虑双绞线星型和光纤星型(通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置)。
3.3.通信协议和通信规约
系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约,应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯,根据变电站自动化系统的实际要求,在保证可靠性及功能要求的基础上,尽量注意开放性及可扩充性,并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性,尽量靠国际标准。长期以来,不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约,如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题,应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。
4.通信软件的设计与实现
通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题,本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例,介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。
4.1.软件功能与运行原理
在DF3003变电站综合自动化系统中,采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求,我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统,其主要功能为监视各智能单元的运行状态,并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此,从数据流控制的角度来看,通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。
4.2.软件开发平台——RTOS
随着应用的复杂化,对控制精度、智能化程度的要求越来越高,一个微处理器往往要同时完成很多任务。体现在变电站自动化通信产品中,由于信息采集量越来越大,信息交换越来越频繁,简单地用单一任务来轮询,往往造成通信的“瓶颈”现象,如保护和测量设备采集到的实时信息无法及时向上传递。多任务编程的特点是:程序在功能上以任务的形式存在,
各个任务之间相对独立,可通过操作系统提供的资源,进行任务间的信息交换和相互控制,可通过优先级、时间片来控制各任务执行的顺序。多任务编程的特点打破了传统软件顺序执行的框架,便于程序的系统开发、调试及维护。实时多任务操作系统RTOS(RealTimeOperatingSystem)是面向21世纪嵌入式设计的基础和标准开发平台。高性能软件开发平台可以使嵌入式软件程序的开发进入规模化和产业化生产。有了高性能开发平台,可以极大的提高软件开发的效率,RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架,在此基础上,可以设计一种更为通用的通用软件平台,软件工程师可以在不大量变动系统其他任务的情况下增加或删除一个通信规约;一个大项目开发的过程中,可以有多个工程师同时进行系统的软件开发,各个人之间只要制订好规程和协议即可,既缩短了开发时间,又降低了最终通信软件产品对于具体某个人的依赖性。
4.3.与因特网结合
通信管理单元提供内置的WEB-SERVER,可动态向外部系统数据,这部分可采用在RTOS之上外购WEB—SERVER模块来开发完成,更为方便的是,在设置各种系统参数和浏览现场实时数据时,只需要一个标准的浏览器软件,如Microsoft的IE即可。
5.改进的网架结构
当变电综合自动化系统中的通信可靠性要求进一步提高时,可采用图4所示的网架结构。即对通信管理单元和通道实行主备切换的模式,但这种模式对通信管理单元和通信切换器的要求较高。在这种模式下,当通信管理单元损坏或通道故障时均得到切换,因此这种模式更可靠、更安全。
电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。
2电力系统调度自动化技术的应用现状
随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。
2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统
CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。
2.2、OPEN-2000能量管理系统
OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。
3电力系统调度自动化技术的发展前景
关键词:变电所无人化监控系统自动化系统
1石景山局变电所自动化系统的情况介绍
1.1监控系统的基本结构(见图1)
1.2子系统功能
(1)信息采集和命令执行子系统:监控系统厂站端通过信息输入设备将测量量、状态量等采集处理后经信息传输子系统发往主站端,并接受主站端发来的命令,作出响应,通过命令执行设备,执行遥控、遥调命令。
(2)信息传输子系统:厂站端与主站端通常相距较远,采用通信技术,由通信机和信道组成的信息传输子系统实现两端的信息交换。
(3)信息采集处理和控制子系统:主站端采集各厂站的信息,经加工处理后通过人机联系子系统告知运行人员,并接受运行人员的命令。也可与上级调度部门交换信息,或给厂站下达命令,进行调节、控制。
(4)人机联系子系统:监控系统通过人机联系子系统为运行人员提供完整的电力系统实时运行状态。人机联系的手段可通过键盘、鼠标对整个系统的运行进行管理。
1.3监控系统中主要设备功能
(1)变电所设备:包括变压器、开关柜、中央信号盘、保护装置、TV、TA、母线等,提供遥测、遥信、遥控、遥调信号的接点。
(2)变送器:将采集的电压、电流和功率等被测物理量转换成额定值为0~5V的直流模拟电压或0~20mA的直流电流。
(3)VQC:电压无功自动调节装置,用软件模块的控制来实现改变主变分接头档位和投切电容器组,以此达到改变所内的电压和无功。
(4)RTU:是一种智能的远方终端,将表征电力系统运行状态和变电所的有关信息采集到主站监控系统,再将集控站的各种控制调节信号发往变电所。
(5)MODEM:调制解调器,采用1200bit/s,四线全双工异步传输方式,将RTU送来的串行二进制数字信号,通过接口电路转换成电平信号,再进行相应频率的正弦波整定,经数模变换和模拟低通滤波器放大后送往通信通道。采用SCI1801规约。
(6)通道:提供良好的数据流通渠道,有足够的传出能量,较低的衰耗,信道误码率≤10-5,信噪比≥17dB,抗干扰,不失真。
(7)前置机:工控PC机,可接收多个RTU信息,采用智能通信处理实现远动通道的自动切换。
(8)SCADA:是一个计算机工作站系统,对所管辖范围内的变电所电气设备的运行状态及参数进行监测管理,并进行必要的控制。
1.4系统主要性能指标
(1)可靠性:监控系统的可靠性包括系统设备的可靠性和数据传输的可靠性两个方面。
监控系统的可靠性是指它在规定的时间和条件下完成所要求功能的能力。一般用"平均故障间隔时间"和"可用率"来衡量。
可靠性级别MTBF(h)可用率级别A(%)
R1≥2000A1≥99.00
R2≥4000A2≥99.75
R3≥6000A3≥99.95
平均故障间隔时间(MTBF)是:设备或系统在规定寿命期限内相临两次故障之间工作时间的统计平均值。
可用率(A)是:设备或系统处于良好状态的可使用时间所站的百分数。
(2)准确度:主站端所采集数据应根据实际需要满足一定的准确度要求,监控系统中传送的各种量值要经过各种环节,难免引入误差。这是对遥测量的要求。
(3)实时性:电力系统对远动信息传输的实时性要求,用容许的"总传送时间"来表示。
总传送时间是指从发送端的事件发生开始,到接受端显示出相应的信息为止的总延时时间,包括发送站(如中间继电器、电量变送器)和接受站相应输出设备(如显示器、信号灯)产生的延迟时间。
模拟量的总传送时间一般为3~10s。
遥信量的总传送时间一般为小于3s。
遥控和遥调命令的总传送时间一般不允许大于4s。
2系统运行分析
变电所无人化监控系统于1998年6月运行以来到1999年9月,我们对该系统进行了详细的运行记录和检修记录,对系统的主要运行指标与设计指标进行了对比,我们认为该系统基本达到了设计标准,
根据检修记录分析,可以看出系统也存在一些问题,主要问题有两个:一个是通信通道,比较薄弱,遇到干扰、雷击、设备事故、外力破坏等,都会影响通信的正常运行。另一个是SCADA机和MMI机,这主要是机器中安装的软件不兼容造成的。我们分别对两个主要问题进行了改进。
调制解调器的失电问题,根据设计厂站端调制解调器是由变电所所内变交流供电,当站内进行正常倒闸操作时,所内变会暂时失电,引起通信中断。解决的办法:把调制解调器换成交直流两用型,由单电源供电改成一路直流一路交流供电,就不会出现断电现象。
电缆故障,由于雷击、干扰或外力破坏,经常造成通信电缆中断,直接影响数据传输。解决的办法:在有条件的站将普通电缆通信改成光纤通信,不具备光纤通信的建备用通道。为了防止雷击,在通信装置上增加了线路连接器等防雷装置,提高了通信设备可靠性。
对原来的APS2000系统进行了版本升级,加强了兼容性和判别功能,解决了两台SCADA争抢主机的现象,也解决了SCADA机和MMI机之间的配合。
系统经过一年多时间的运行和改进,趋于稳定,故障率明显的减少,但作为一个变电所综合自动化系统,还应该更完善。
3系统的完善
(1)增加遥视警戒消防功能:
遥视应具备在集控中心能看到变电所的现场实景,而且还必须具备警戒甚至必要时能启动安全设施的功能。只有这样,我们才能实现真正意义上的无人值班。
(2)将实时数据引入信息管理系统:
目前这项技术正在进行试运行。它实现的主要方法是:将实施信息打包,做成多个数据库,然后做接口,将数据转换成管理信息系统能够读出的数据,完成转换功能。这里不再详细论述。
(3)利用拓扑技术增加监视系统的模拟功能:
在一个实体对象内部,存储了其全部坐标信息(通过点坐标)和构成结构(通过点集和部分的排列顺序和特性说明),这也就完成了对其自身的拓扑模型的建立。空间点、线、面之间的拓扑关系建立方法有两种:一种是通过人为分析手工建立拓扑关系;另一种则是通过计算机编程实现了拓扑关系的自动建立。
作为现实世界中的实体可以抽象为空间的数学模型,即空间的点、线和面,经过抽象后的空间数学模型,就可以通过拓扑软件,自动建立该模型中的空间点、线和面之间的关系。作为电网系统可以按空间模型进行抽象,运用地理信息系统技术中的空间拓扑技术结合电网自动SCADA系统中的断路器状态的动态实时数据一起,对电网的操作进行模拟仿真,从而在系统的实际操作之前通过计算机电网模拟系统先对操作的步骤和结果进行模拟,核实操作无误后再对实际电网进行操作,避免误操作,降低事故的发生率,从而提高整个电网的安全可靠性。
随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,人们对电力的需求日益增长,同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。配网馈线自动化是配网系统提高供电可靠性最直接有效的技术手段之一。在近几年国家加大了对城网和农网的改造,国内各大供电局对配电网自动化的投入也在加大。在配网自动化实现的过程中,我们发现通信问题是一个难点问题。在此,仅就光纤通信在配网自动化方面的应用谈一点认识和体会。
2配电网自动化对通信的要求
同调度SCADA系统一样,配电自动化系统也需要一个有效的通信网,同时他有自己的特点:终端数量极多。配网系统拥有众多的开闭所、配电变压器、柱上断路器,要对这些设备进行监控就需要许多FTU和TTU,同时这些FTU随配电设备安装,地域分布广,通讯节点分散。
配网自动化系统的规模、复杂程度和自动化程度决定了通信系统应满足下述要求:
(1)可靠性:
配网系统的通信设备有很多暴露在室外,环境恶劣,因此必须能够抵御高温、低温、日晒、雨淋、风雪、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时,尽量避免各种电磁干扰,保证长期稳定可靠地工作,并要求在线路停电时,通信系统仍能正常工作。
(2)经济性:
考虑到配电网系统的总体经济效益,通信系统的投资不应过大,力争充分利用现有的主网通信资源,进行主、配网整体规划,避免重复投资。
(3)寻址量大:
通信系统不仅要考虑目前及未来的数据传输的需要,还要考虑系统升级的要求。
(4)双向通信:
配网自动化要实现遥测、遥信、遥控功能,就必须要求具有双向通信能力。
(5)容易操作和免维护。
根据以上的要求,伴随着光纤价格的下降,目前,光纤通信正广泛地应用于电力系统。
3光纤通信
自激光器和低损耗光纤问世以来,光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起,并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质,以光为载波信号传递信息的通信系统,应用的光波波长为1.0~1.μm靘,整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种;常用的为单模和多模光纤,多模光纤就是传输多个光波模式,而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长,目前一般地,光信号在多模光纤内可传6km左右,在单模光纤内可传30km。因此,单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。
光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高,配网常用的通信速率一般为同步N×64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要,光纤MODEM的连接示意图如下:
另外,还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。其功能示意图如图2所示:
图2(I)中,A,B,C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网,若在D点发生故障,则如图2(II)所示,光路在A站和C站愈合(环回),使通信不受影响,同时向主站发出相应的告警及定位信号,使维修人员及时修复故障段光缆。
4光纤通信的特点
光纤通信具有通信容量大,衰减小,不怕雷击,抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便等优点,不过投资费用相对较高,尤其对于城区内直埋式电缆线路的光纤敷设,施工费用将更大。
5光纤通信在配电网上的实现方案
光纤通信的组网方式非常灵活,可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。
根据配电自动化系统的特点,光纤网通常需组成环型网,并与计算机局域网连接,实现数据共享。常用的组网方式如图3所示。
图3中:“S”表示网络服务器,“W1、W2、Wn”表示工作站,“b”表示变电所,“k”表示开闭所,“T”表示配电变压器。
实际工程设计中,充分考虑到电力通信专网拓扑结构的复杂性,SDH传输系统可以采用多达126个E1(2M口)全交叉连接和双主光环+多光分支的设计思想。基本构架为1~3个SDH/STM-1双纤自愈环相交或相切,而且在需要时,可通过更换光卡的方式在线升级为SDH/STM-4。如果局调度中心局域网位于网络地理中心,建议设计为相切环,以调度中心为切点,如图4所示;如果局调度中心局域网偏离网络地理中心,建议设计为相交环,由于调度中心不在交点,为了环间可靠转接,各环相交至少两点,互为保护路由,如图5所示。
关键词:csc2000变电所综合自动化应用
1概述
新区110kv变电所座落在资兴市新市区境内,是即将兴建的程江口(装机2×1250kw的并网点),担负着城区生活及主要市办工矿企业负荷供电任务。从诸多因素来看,新区变电所的建设及所起的作用、意义都十分重大,因此,我们按无人值班变电所的要求,作为窗口变电所来建设。在设备无油化、布置清晰化、建筑美观化、场地绿化化等方面都进行了新的尝试,并采用了目前国内较先进的四方公司csc2000变电所综合自动化系统。
2变电所基本情况
主变压器两台总容量40000kva,型号为sfsz7-20000/110有载调压变压器;110kv间隔6个、35kv间隔8个、10kv间隔8个;工程分期实施,近期规模如下:
2.1设有载调压主变压器1台,容量为20000kva,型号为sfsz7-20000/110。三绕组电压等级为110kv/35kv/10kv,其容量比为100/100/110。
2.2主变压器35kv进线间隔一回,连接于主变压器和现有35kv变电所主母线之间,原有35kv出线4回。
2.3110kv间隔4个,其中110kv母线分段兼旁路母联间隔占2个,出线间隔2个,分别对应于联网和程江口电站。
2.4主变压器10kv进线1回连入现有10kv供电母线,10kv出线4回(现有)。
3变电所综合自动化实施的指导思想
通过模拟量,状态量的采集、管理、统计,准确真实地反映现场设备实际运行情况,以比较完善的“四遥”功能,为值班人员创造如临现场的运行条件,并达到各类设计技术规范的要求。
4csc2000变电所综合自动化系统
csc2000变电所综合自动化系统,按分层分布式的设计指导思想,把系统分为变电所层和间隔层,采用模块化结构,间隔层装置一一对应于所内一次设备(如一台主要变压器间隔、一条出间隔),对35kv及以下电压等级,装置分别安置在各开关柜上,且集保护、测量、控制、远动、通信等功能于一体,各装置相互独立,独立完成各自功能,仅仅通过所内通信网互连,以实现各装置相互间的通信以及同变电所层的当地监控装置,远方监控装置及工程师站的通信。
4.1新区变电所csc2000的系统配置
新区变csc2000的系统配置图1。
4.1.1所内通信网用双绞线敷设而成总线形网,考虑变电所二期工程及远期规模,能够很灵活地在网上增加各间隔层装置;
4.1.2当任一部分装置有故障时只影响局部的可靠性;
4.1.3所内二次电缆大大减少,使安装、维护工作量简化并节省投资;
4.2所内通信网
4.2.1ccs2000系统采用总线形网,其主要优点有:
4.2.1.1网内各楼层地位平等,任意两节点之间可以直接通信,可设置多个主站。新区110kv变电所设有当地监控主站1个,远动主站2个(扩频通信和载波通信各一个),工程师站1个。
4.2.1.2组态灵活、扩展性好、网上增加或减少接点非常方便,任一接点的投入或退出都不影响其他接点的正常通信;站增接点可以设在任意地点,原有接点移动集团不经网络初始化文件作任何改变;特别重要的是,对继电保护动作等重要信息设有优先权,在最短的时间内及时响应。
4.2.1.3可靠性高,总线形网不像星形网那样有一个中央控制接点而形成可靠性的瓶颈,也不像环形网那样,每一条信息都通过多个接点的转换,中间任一接点失效应会中断通信同时,总线形网对全网通信中断的两种可能情况也给予了充分考虑:
其一,每个接点都采用耐磨型的脉冲变压器隔离,使网络的总线为无源的电缆,从而大大降低了总线上的故障几率,同时也大大提高了通信网的抗干扰能力。
其二,每一接点网络连接处采用一小型继电器,能在检测到该接点异常时自动脱离网络,从而避免了由于该通信媒介而使全所通信中断的可能。另外,在双绞线敷设时,用pvc管穿管保护,避免了双绞线的侵蚀及小动物的损伤。
4.2.2网络的通信媒介
csc2000系统可用光缆和电缆作为通信媒介,新区110kv变电所采用了对称双绞线电缆,同光纤相比,电缆可任意支接而连成总线,且造价低,施工和维护方便,除110kv装置及公用部分安装在控制室内,35kv装置安装在各自的开关柜上,距离不是很远,完全能满足双绞线在300m范围内正常通信的要求,况且,双绞线在网络中仅仅是无源电缆,较好地解决了抗干扰问题。因此,双绞线用作通信媒介比较适中,从投运至今已近几个月,运行情况基本稳定。
4.2.3媒介占有控制方式
csc2000系统采用csma/cd(载波监听多路访问/冲撞检测)的控制方式,即各接点在发送信息之前先侦听总线是否空闲。如果空闲就发送的“先听后讲”的竞争方式,并采用随着网络的繁忙程度自动调整随机等待时间,使2个及以上等待发信的接点在发现网络空闲时发信,避免引起冲撞,同时,为了提高发现冲撞率,采用了若在某一接点发现网上不仅有自己的信息,还有别的信息时就停止发送。过一个随机时间后再竞争的方式。
csma/cd是网上各接点共同遵守的通信原则,它有效地减少了信息冲撞机会。
4.3装置功能及应用
4.3.1csl-216装置用于35kv及以下电压等级的出线间隔集保护、控制、测量、通信。在实施中,我们在该装置上安装了本出线间隔内断路器,隔离开关小车的位置状态,远方操作闭锁(开头柜上装有远方/就地切换开关)等遥信量6个;一相电流,有功、无功功率,有功、无功电能等遥测量5个;开关及各种保护压板的遥控量等(包括zch和dpjh)7个。
4.3.2csl-164b装置用于110kv线路保护,除具有距离、零序、三相一次重合闸外,还有共用的故障录波插件,并执行和反应保护压板的遥控、遥信及保护定值区切换的遥调命令。
4.3.3csl-231a装置用于110kv主变压器保护,其保护配置与常规保护相同。但它是一个多cpu保护、cpui用于主保护(差动),cpu2~4分别用于高、中、低侧后备保护,且配有专用的故障录波插件,能反映保护压板的投退状态,并执行保护压板的遥控和保护定值区切换的遥调命令。实施中,我们配置了两套cst-231a,一套用于主保护,另一套用于后备保护,这样,既满足了主保护与后备保护完全分开的反措要求,又能互为备用。
4.3.4csi-200a数字式断路器控制装置适用于单路器及其周围隔离开关的控制,具有遥信功能和对遥控对象的可编程控制,以满足断路器和隔离开关的顺序操作。实施中,我们在该装置上安排了15个遥信量,9个遥控量(每个110kv出线间隔)。
4.3.5csi-301a装置:数定式断路器控制装置用于主变压器各侧断路器及其隔离开关的控制,除具备csi-200a装置功能外,还能反应主要分接开关位置并执行主变压器有载调压的遥控命令。实施中,我们在该装置上安排了38个遥信量,19个遥控量。
4.3.6csd12a、csd21a、csd22a装置:数字式综合采集装置,用于各模拟量,开关量的采集,我们分别在装置安排了62个遥侧量,28遥信量。
4.3.7csm100a装置:当地监控网络主站,主要功能为:
a.收集各间隔层装置上送的网络信息;
b.将网络信息转换成与后台机约定协议所要求的格式;
c.与后台机配合完成“四遥”功能;
d.驱动事故音响和预告音响
实施中,在发出事故音响预告音响时,驱动语言报警系统,利用清晰明了的话语,告诉值班员当时发生的事件。
4.3.8csm300a远动网络主站主要功能为:
a.收集间隔层装置上送的网络信息;
b.将网络信息转换成标准远动规约所要求的格式,并传输到远方监控站;
c.接受远方监控站的命令,完成“四遥”功能;
d.驱动事故音响和预告音响。
实施中,我们采用了扩频、载波两个通道,利用cdt规约进行传输。
4.3.9工程师站主要用于保护定值的调整和修改,并对专用录波网送来的事故信息进行图形、波形、数据分析。
4.3.10当地监控站以清晰的画面和准确及时的数据、文字提示,告诉值班员设备的运行情况,同时,值班员通过键盘或鼠标完成各项操作,是整个变电所的枢纽和核心。
软件采用nspro1.2版本
4.3.11yqx-110装置的电压切换箱,用于110、35、10kv母线tv二次电压切换,本期未用。
4.3.12scx-11b装置:三相操作箱。
新区110kv变电所共设置“三遥”量676点,其中遥信387点,遥测160点(其中电能量30点),遥控129点,基本上准确而真实地反映了设备实际运行情况。
5评价
csc2000系统自投运四个多月以来,运行情况良好,各类技术数据基本满足要求。
具体指标为:
5.1模拟量测量精度:≥98.9%。
5.2遥信量正确动作率:≥98%。
5.3遥控正确率:≥99%。
5.4遥测传送延时:<2s。
5.5遥信变化传送时间:<2s。
5.6遥控、遥调命令传送时间:<4s。
5.7画面响应时间:<3s。
6下一步的工作
6.1建立消防报警及自动灭火系统。
6.2完善防误操作功能,csc2000系统的操作软件,利用遥信量和遥测量为判据,在人为地设置闭锁条件下,可对作对象加以控制,从而实现倒闸操作的顺序化。但操作对象仅限于具有遥控功能的操作元件,因而不能解决对所内所有一次设备的防误操作。应利用国内已有成功的运行经验的微机防误装置,有机地与csc2000系统结合起来,从而完善防误操作系统,达到“五防”功能要求。
6.3解决接点抖动问题:大量的遥信量取源于各种类型的开关接点,而这些开关接点基本上长时间处于“通”或“断”的某种状态,而使接触面滋生氧化膜。一旦从一种状态转入另一种状态,则极易出现状态不变的假像而造成严重后果,故应利用220v光耦取代现有24v光耦,以提高氧化的击穿电压,从而正确反映接点的位置状态。
1.1使用达标的设备安全指标
针对于机房电源的使用,双机冗余在服务器领域使用,双通道或者是比双通道更高的一个标准作为数据信息搜集的安全指标,UNIX服务器在大型集控站和地调上使用,机柜使用的标准达到机柜的参数标准,所以机房电源需要的是大功率延时电源,方可确保电力使用的安全性。而定期检测UPS电源的使用情况,以免使用时间较久出现漏液的问题。
1.2确保传输介质安全所要达到的指标
由于受到电力企业和集控站的电磁干扰的原因,网线需要屏蔽电磁干扰,尽量选择RJ45头和双绞线来解决。制作RJ45头需要做到以下几点:第一按照顺序排列整齐,插入RJ45插头,使用压线钳弄紧。第二双绞线不能够露在外面,如果露出的部分已经超过了12MM的话,就会降低网线通讯质量标准,导致近端串扰和回拨损耗的问题。
1.3视频监视设备
在没有人看守的情况下,处于110kv或者是110kv以下的变电站运行如何才能够保证其安全?时刻监控环境和操作环境,该设备是安全稳定的,目前绝大多是使用视频监视设备。
2网络安全实现与防范的标准
确保网络结构的安全是通过关键网络结构、网络系统和路由的优化组成的,它也是确保网络安全的一个重要方面。网络结构通过体系结构分层来运行,达到安全管理实效的目的,便于业务的拓展以及进行有效的控制。
2.1网络拓朴的标准配置
地级以上调度网、冗余链路大规模的集控站通常使用的都是双网结构模式,在数据采集通道上则是需要达到标准,采用的备用链路要达到2到3条,这个就是网络拓扑所需要达标的一个标准配置。
2.2网络分段的有效方法
确保网络安全的有效的方法就是进行网络分段,同时也是对网络广播风暴的一种控制的有效措施。网络分段的通常表现手法是进行逻辑分段和物理分段两种。为了达到隔离敏感网络资源和非法用户的目的,有效控制可能遇到的非常监听。从目前的情况来看,以交换机为中心、路由器为边界所形成的网络环境格局是电力调度自动化局域网的主要运行手段,为了能够突出三层交换功能和中心交换机的访问功能两个作用,同时为了能够达到对局域网有效控制的方法,可以采用综合应用物流分段和逻辑分段的方法来实现。
2.3交换机、路由器的网络设备安全的安全防护方法
不法分子对路由器和交换机进行攻击,则会导致网络的严重瘫痪,因为路由器和交交换机有效的解决办法也就是说,加强IOS漏洞的安全性,对管理终端口命令进行严密的保密措施是解决黑客攻击路由器和交换机的有效方法。
2.4运行网络主机安全和物理安全所需要达标的标准
单靠防火墙来确保整个网络安全的话是不够的,需要结合其他方法才能够确保整个网络系统的安全。加强对物理安全措施和网络主机的操作系统安全是提高网络系统安全的方法。对于电脑防护安全的重要程度来看的话,文件系统安排在第一位,接下来是应用服务安全、系统服务安全、操作系统的内核安全以及主机系统的物理安全。从安全防范措施来看,针对于主机的安全检查和漏洞的修补,加上系统进行安全备份则是作为辅助检查来保护系统的安全性。有效控制突破防火墙和发起的内部攻击是确保网络系统安全的第二个措施。最后的防护网络系统的方法是进行系统备份,这个也是在黑客攻击网络系统之后进行的系统修复。对系统进行安全检测,入侵查看和应急处理所采用的一整套的安全检查和各项应对措施,则是在防火墙和主机安全措施使用之后所采取的方法。黑客攻击的方法是这样展开的,突破防火墙和网络主机的限制,从网络链路层识别网络状态信息,然后进行输入,然后进行入侵检测子系统。判定是否有入侵检测系统,可以看是否有相关入侵事件的发生,一旦有这样的情况,采取应急措施,警示对方。系统安全审计还可以对信息来源加以修正,能够有效预防攻击者所发出的攻击行为,妥善处理其后果,有效提高系统安全性。2.5网络防火技术的安全蔽智能网关是目前安全指数最高的防火墙技术,它的隐秘性则是体现在公共系统之后,能够避免入侵者的直接攻击。隐蔽智能网关有连个作用,第一禁止不法分子对专用网络在没有授权访问的基础下进行访问,也能够对访问互联网的人进行有效的日志备忘。它的安全级别之高,也是确保网络系统安全的一种非常有效的方法,同时也能够阻止不法分子的破坏和入侵。
3结语