電網監視終端與自動化設備的運行維護技術

張興霖

摘 要 電網終端和自動化設備的應用最早由英國和美國開始實施，而如今，隨著通信技術和電腦的普及應用，電網的終端設備已經加入了電網監視、控制、管理等功能，實現了電網終端設備的綜合自動化應用。如何對電網終端設備進行運維和管理是當前在電網設備更新頻繁狀態下需要研究的熱點問題。本文從電網終端設備的運維管理效率出發，提出了對應的提升運維管理效率的建議。

【關鍵詞】電網設備 終端設備 信息安全

1 引言

電網終端和自動化設備的應用要追溯到上個世紀的50年代初。最早由英國和美國開始實施電網的自動化應用研究。而如今，隨著通信技術和電腦的普及應用，電網的終端設備已經加入了電網監視、控制、管理等功能，實現了電網終端設備的綜合自動化應用。

目前我國電網正在進行智能化和自動化的改造工程。智能化和自動化設備的加入和大范圍應用導致了電網終端設備的維護方式改變。不僅改進了電網設備的運行模式，更提升了電網設備的管理水平。自上個世紀80年代以來，隨著我國計算的普及應用，我國也開始普及終端設備的自動化應用。同時為了保障信息的安全，大部分的應用都是在國外研究的基礎上進行自主研發。其主要功能包括實時數據的監控、存儲等。但我國的終端設備與國外相比還仍然有較大的差距。

2 電網終端設備的發展歷程

自從開始電網的大面積建設電網的終端設備就一直都是被關注的重點。而終端設備的自動化發展也經歷了兩個典型的轉變。最初階段電網的終端設備大多功能單一，并且終端設備之間是無關聯的零散分布，不同終端設備之間缺乏聯系和邏輯配合，因此可以形容為開放式的多島形式。第二階段則是借助計算機網絡發展而形成的集成式、互聯式、功能綜合式的。

為了促進電網終端設備的信息安全與維護便捷，國際電工協會對當下快速發展的電網終端設備提出了對應的標準，即IEC61970，IEC61850，IEC61968標準。這些標準的推出解決了不同類型終端設備的功能定位，設備間的對接協議、通信接口、功能協作方式等問題。加強了不同設備之間的聯系，避免了電網終端設備的孤島現象，為推進電網終端設備的應用、開發和電網建設制定了發展標準。

3 我國電網終端設備的運維與管理

3.1 我國電網終端設備的發展

我國電網終端設備的集成和自動化發展起步較晚，從上個世紀80年代才被真正重視，相較于外國的研究晚了接近20年。在這些年來我國對于電網終端設備的研究和管理上主要集中于兩個方面的研究和開發：

（1）建立電力系統的監視和控制系統。在不同大區、省級電力公司和地市級、縣級供電公司建立對應的主站，用于接收和處理對應的監視控制信息。并鋪設對應的通信光纜等設備，保障通信通道的暢通。而通信通道也從原有的電纜在逐步換成光纖，原本的模擬信號都轉變為現在的數字信號進行傳輸，在其基礎上進行智能化應用和相關的高級應用開發則更加容易。

（2）在終端設備更新的同時推行了綜合自動化和智能化的改造。由于原有的模擬信號變成了現在的數字信號，電網終端設備已從原有的功能單一，缺少互聯的形式發展為功能集成，綜合聯動的方向。并且在終端設備更新的基礎上還開發了對應的上層應用，例如基于GIS系統，SCADA設備監視控制系統，EMS能量管理系統，PMS設備管理系統等。

3.2 電網終端設備的功能與構成

電網的終端設備，其中一大部分主要用于電網變電和輸電設備的監視和控制，其主要功能是上傳監視信息，下達控制職能，并與主站實現數據交互為上層應用提供對應的數據和工況信息。

最早的電網終端設備主要采用單片機進行開發，但隨著單片機技術的發展，電網終端設備的開發基礎也由單片機向DSP處理器進行過度。同時隨著采樣技術的改進，數模轉換的精度變高，電網監控的信息則變得越來越多和越來越豐富。

其次，隨著通信信息技術的不斷發展，電網終端設備的通信建立了對應的主站，原本的站內通信開始向外擴展，逐步實現了遠程通信，集中處理的方式。設備的運維人員不再需要定期到現場進行巡檢，采用有人值守的模式，而是可以在其他聯網通信主站的終端設備上瀏覽設備的運行狀態。與之對應，我國電網的通信技術也得到進一步的推進，包括GPRS、光釬通信等技術都大量被應用于我國電網的終端設備管理和維護上。

4 提高終端設備運維管理效率的建議

我國電網的終端設備運維一直是以提高電網運行質量和運行管理效率作為終端設備運維目的的。結合當前的實際情況。本文建議從以下幾個方面推進終端設備的運維管理。

（1）以現有的主站為樞紐，建立對應的電網終端設備監視和控制中心，通過高效的通信方式，利用現有系統為載體進一步深化信息技術應用，建立對應的終端設備自動化管理系統。為電網終端設備的高效管理提供對應的物質基礎。

（2）按照統一規劃、分階段實施的原則，充分考慮到終端設備運維的可操作性和效率，清理電網終端設備之間的關聯關系。杜絕出現電網終端設備的孤島現象。

（3）對現有的電網終端設備謹慎開展設備更新和改造。在改造過程中避免一蹴而就，注意逐步更新，同時兼顧終端設備運維中存在的知識更新和運維人員的接收能力等因素。保障投入的有效和收益最大化。

5 小結

目前，電網的終端設備已經加入了電網監視、控制、管理等功能，實現了電網終端設備的綜合自動化應用。如何對電網終端設備進行運維和管理是當前在電網設備更新頻繁狀態下需要研究的熱點問題。本文從電網終端設備的運維管理效率出發，提出了對應的提升運維管理效率的建議。

參考文獻

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作者單位

云南電網有限責任公司昭通供電局 云南省昭通市 657000