电力网络监控

电力网络监控（精选十篇）

电力网络监控 篇1

1 电力系统监控网络概述

电力系统本身具有运行安全性及可靠性要求高、范围分布广、影响面宽等特点, 为了能够对电力系统的正常运行状态进行及时了解和掌握, 进而分析并处理系统可能发生的问题, 以便提高系统的整体运行效率, 必须对其进行科学、合理、有效地监控。基于电力系统的这一需求, 监控网络随之应运而生。电力系统监控网络是集网络化与数字化于一身的管理控制系统, 通过监控网络可以将远端现场中经过数字化处理后的各类故障信息、报警信号等数据直接传输至调度中心当中, 并由中心计算机对这些数据信息进行分析及处理, 为调度人员提供及时准确的调度依据及按照相应的问题制定调度措施。在对电力系统中的各类故障进行分析的过程中, 往往为了获取最大的信息量, 一般需要对故障信号进行高频采集, 这样势必会使传输数据的容量规模有所增大, 这一问题对监控网络的实时通信能力提出了较高的要求。因此, 为确保监控网络在进行数据通信过程中的实时性, 监控网络系统本身必须具备数据压缩、解压缩以及实时网络传输功能。

2 电力系统监控网络实时性的构建

2.1 监控网络系统功能

1) 数据采集功能。该功能主要是通过采集与传感技术来实现的。监控网络能够利用该功能对数据信息进行实时采集, 同时采集到的数据信息还可以利用网络进行实时传输, 进而确保了数据传输的实时性;

2) 数据传输功能。该功能具体是由交换机予以实现的, 通过对位于底层的数据信息进行网络转发, 来达到实时传输的目的。这一功能为数据在网络上的传输提供了技术支持;

3) 数据监控功能。该功能主要负责对数据信息进行监控, 并根据数据中的故障信息、报警信息等数据对系统进行相应的动作。同时处于安全警报范围内的数据信息则自行存储到数据库中以备其他相关部门使用之需。

2.2 网络系统硬件

基于监控网络的实时性要求, 该网络系统的硬件结构主要分为以下3个部分:其一, 现场网络部分。位于这部分中的硬件具体负责将各类协议连接起来, 然后通过TCP/IP对所有数据信息进行传送;其二, 信息汇集、处理。这部分硬件主要负责采集现场网络部分中的数据信息, 然后存储到相应的数据库中, 并对其进行处理;其三, 管理部分。这部分硬件是ERP的一个分支子系统, 主要负责信息网络的管理。在进行以上三部分硬件设计时已经充分地考虑了每一部分中网络安全、数据流以及冗余控制等关键性问题, 并且子网之间也都采用了相应的设备进行连接, 如交换机、网关以及路由器等等。在现场网络部分中, 各类数据信息不但可以通过自身的总线方式及相关结构方式进行数据传输, 而且位于上层的GW和AW也可利用内部局域网或TCP/IP获取相应的数据信息, 进而实现了数据信息的快速传输, 有效地确保数据的实时性。同时文件格式及实时响应两者的有机统一, 也在一定程度上保障了整个系统的安全性。一旦有非法用户对其进行访问或是相对现场设备进行控制时, 必须经过服务器及交换机, 还需通过用户名及、密码及CP端验证, 进而形成了一个三级安全保护网。此外, 在安全性方面除了硬件上的一些安全设备之外, 还对系统进行了相应的安全设计。通过路由器能够使数据发布服务器与管理部分进行有效连接, 从而可以使各类相关数据信息传输至MIS系统当中, 以此来实现网络结构的整体性。通过上诉三个硬件部分的设计, 并配以各种安全保护, 监控网络可在负载正常的条件下安全可靠运行。

2.3 软件设置

监控网络的软件系统与硬件系统一样, 也分为3个部分。

1) 现场软件模块。由于不同现场总线之间的数据流量存在一定的差异, 然而因位于同一个独立的子网当中, 并且上层主要适用的TCP/IP及内部局域网通信协议, 而下层的数据经过容错处理后则会传输到上层中, 这样有效地确保了该子网中数据信息传输的实时性, 这一特点十分符合工业电力系统在线实时监控的需要。从监控系统的安全性以及数据格式的兼容性考虑, 该监控网络应以UNIX操作系统为首选。如果用户有特殊需求也可采用常用的WINDOWS系统。当数据信息传输到GW以后, 可以通过DDE的方式进行数据交换, 这种方式在实时性方面较为符合工业控制的需求;

2) 数据信息汇集、分析、处理软件模块。这部分的软件模块主要是将从现场软件模块中获取的各种数据信息, 存入到与之相对应的系统数据库当中。系统数据库一般分为历史和实时两类。由于历史数据量较大, 故此历史数据库必须将这些数据信息通过压缩以后才能进行存储。在考虑到用户对数据库的访问特性的同时, 可在几种高压缩率的工业用数据库中进行合理选择。这类数据库具有实时性强、压缩率较高的特点, 并且数据库安全可靠性相对较高, 不易发生崩溃现象。此外, 应在实际设计过程中与硬件上的磁盘映像及列阵进行配合, 这样有利于提高网络安全性;

3) 管理软件模块。管理软件可以根据用户的实际需求而定, 一方面可以保持系统中原有的软件管理功能, 另一方面也可在此基础上对ERP或是MIS进行适当的扩展, 这样方便统一管理及浏览。

摘要：电力系统监控网络以其自身诸多的优点, 现已被广泛应用于电力系统当中。然而由于监控网络需要传输大量的数据信息, 故此对其的实时性要求较高。基于此点, 本文首先对电力系统监控网络概述, 并在此基础上提出电力系统监控网络实时性的构建。

关键词：电力系统,监控网络,实时性

参考文献

[1]梅鲁海.电力系统监控网络的智能化结构设计[J].电力系统及其自动化学报, 2010 (2) .

[2]潘伟林.浅谈电力系统视频监控网络的智能化结构设计[J].民营科技, 2011 (4) .

[3]夏成祥.基于以太网技术的变电所监控系统设计[J].科技创新导报, 2010 (10) .

电力监控解决方案 篇2

随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量（稳定性、不间断性及伴随服务）要求也越来越高，因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。

电力行业高压输电线路、塔基多数呈线状式分布，且很多地理位置处于人烟稀少的地方，平时无人或少人值守，巡线管理人员只是在固定的时间去进行设备维护工作。远距离高压输电线路所处的地理环境、气候条件比较恶劣，不仅要耐受恶劣气候的考验，还有就是很多不法分子对电力设施、电力电缆、高压铁塔等偷盗、破坏现象频频出现，造成巨大损失。

越来越多的电力公司开始重视高压输变电的安全问题，因为电力行业和人民的生活、生产息息相关，一旦电力设施遭遇破坏，就会造成大面积停电，其后果不堪设想。例如，08年初，南方大雪造成的电力系统大面积瘫痪，2003年美加“8.14”和2005年莫斯科“5.25”这几起大面积停电事故，均带来几十甚至上百亿的经济损失。随着电力企业的发展，高压输电线路维护部门对输电线路高效维护、统一管理、监控防盗方面的要求不断提高，急切的需要一套能提高其管理水平、工作效率并符合未来科技发展趋势的系统，来解决日常管理中出现的安全问题。为此，各超高压输电网局及电力公司一直在寻找有效的监测管理手段。

上述这些威胁，常常处在有线信号无法到达，专线微波又达不到距离的地点，而这种威胁又确实存在，有监控的实际需要，为此建议实施“高压输电线路3G无线视频监控系统”。系统的使用将使高压输电线路、塔基的监测建设成为“安全防范无漏洞、安全管理现代化、安全信息数字化”的综合型、高水平的安全防范系统。为提高电力行业高压输电线路的现代化管理水平提供了有力的保障。1.1 设计原则

 设备的先进性与成熟性： 为了保证系统的正常稳定的运行，本系统的建设应该采取目前已经在业界经过考验的、证明为成熟、可靠的技术和方案，并能够根据技术的发展平稳地向新的技术过渡；  先进性：

先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音、视像等多媒体应用，设计方案立足于先进技术，使系统的建设达到和具备国内先进水平和领先地位。

 可靠性和可用性：

选用高可靠的产品和技术，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，确保整个系统的安全与可靠。

 开放性和标准化：

系统必须符合国际上的公认有关标准，同时具有良好的开放性，以便和不同厂家的产品能够互操作和互连。网络协议采用符合ISO及其他标准，如：IEEE、ITUT、ANSI等制定的协议，采用遵从国际和国家标准的网络设备。

 灵活性和兼容性：

选用符合国际发展潮流的国际标准的软件技术，以便系统有可靠性强、可扩展和可升级等特点，保证今后可迅速采用计算机网络发展出现的新技术，同时为现存不同的设备、工作站、服务器、和相应终端等设备提供入网和互连手段。

 实用性和经济性：

从实用性和经济性出发，着眼于近期目标和长期的发展，选用先进的设备，进行最佳性能组合，利用有限的投资构造一个性能最佳的网络系统。

 性能可扩展性和升级能力：

系统设计应具有良好的扩展性和升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的设备。在以后对该系统进行升级和扩展时，必须能保护现有投资。应支持多种网络协议、多种高层协议和多媒体应用；

 系统的灵活性：

系统的灵活性主要表现在软件配置与负载平衡等方面，整个系统可以通过软件快速简便地将用户或用户组从一个子系统转移到另一个子系统，可以跨越办公楼、学生宿舍、食堂、图书馆等任何一个相对独立的建筑群，而无需任何硬件的改变，以适应机构的变化。 良好的层次性结构和可伸缩性：

在大型智能系统的设计中，应该采用层次性的系统设计原则，这样既可以方便系统的管理和系统的设计，帮助进行系统自检查、错和诊断，也可使系统具备良好的可扩充性，能够随着系统的发而不断的进行扩充，以满足用户不断发展的需要。

 高性能：

由于当前的应用对系统的功能、服务质量提出了越来越高的要求，因此，系统设备的选型和设计，必须采用经过实验测试的高性能的设备，并能够提供一定的服务质量的保证，让关键和重要的应用有充分的带宽和服务质量保证。

 良好的安全性：

系统络应该有强大的安全性机制和方法，能够保护和隔离敏感性的信息和机密文件，能够完全保证内部的安全性。

 易于管理：

系统设备必须支持常用的管理协议和标准，系统管理软件应该可以对系统进行全面的监测和管理、配置，并能够帮助管理员对整个系统及子系统故障进行诊断、排错和分析与规划。

 合理性能价格比（P/C）：

方案应该有良好的性能价格比，在能够满足系统需求的条件下，尽量减少投资。该系统基于杆塔及输电线路的全方位防护，是一种较为完善的输电线路防外力入侵监测和预警系统。利用红外激光、微波报警、声光报警、联动图像视频等手段全方位对杆塔的外力入侵进行监测，有效阻止外力对输电线路的破坏，做到防患于未然。

远控公司的3G无线视频监控系统是基于运营商的3G网络来传输视频信号，因为目前3G基站的覆盖电信的CDMA2000最广，所以，在无线设备的选择上，我们全部采用EVDO设备，采用中国电信的3G网络来传输，如果3G信号不好或者不到位的情况下，自动切换到2G（CDMA 1X）来传输，实现向下兼容。设备主要由以下三部分组成：

·视频的采集压缩模块

903210988 ·无线的数据传输模块

·中心的监控管理平台

电力设备监控系统研究 篇3

【摘 要】经济的高速发展需要电力的稳定支撑，如果电力设备出现故障，势必会给经济的发展造成不良的影响，因此对电力设备进行实时有效的监控从而防患于未然显得尤为重要。本文结合当前企业电力设备监控系统的发展现状，对其进行了简单的介绍和研究，

【关键词】电力设备 监控系统 研究

国民经济的快速、健康发展离不开电力工业的大力支持，安全、稳定和充足的电力供应是保障国民经济健康发展的前提。电力系统包括原始电能的生产、输送、分配等多个环节的操作，极大地满足了人们从事日常生活及生产活动的用电需求。电力系统是由各类电力设备组成的，设备工作状态对电网调度效率有直接性的影响。如今，电网的分布越来越广泛，各种电力设备特别是室外高压输变电线路所处环境复杂、易受损害，从而导致电力事故的发生。因此，需要我们能够对各类电力设备进行实时的监控，确保其能够安全的运行，防患于未然，减少甚至避免电力故障带来的经济损失。在现代电力控制系统中，根据电力设备设计了监控系统，通过观察设备反馈出来的数据信号，发出准确的操控指令。近年来电力行业对监控系统的应用越来越多，特别是无线远程监控系统的功能优势显著，改善了电力设备的运行效率。基于以上分析可以看出，电力设备监控系统的研究与发展对电力工业以及整个国民经济的发展具有重要的现实意义。

1 电力设备监控系统的发展现状

对电力设备进行监控的传统方式是人工巡查，需要相关检测人员现场运用感官以及配套的检测仪器对电力设备进行一些简单的监测，这种监测方式存在很多缺陷，比如劳动强度大、检测质量分散以及容易受主观因素影响等等。

经济的发展迫切需要电力的支持，由此带动我国高压输电线路的规模迅速增长，线路运行部门对线路巡视维护的工作量越来越大，急需用先进的技术来帮助线路维护人员提高工作效率。智能视频技术应运而生，其借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息，在减轻视频监控人员劳动量的同时可以减少误报漏报，还可以提高报警处理的及时性，大大提高了电力系统监控的效率。近年来，随着计算机技术的进展和微机监控技术在电力设备的推广使用，电力设备巡检机器人系统因其灵活地控制运行方式、不受天气因素影响等优点，逐渐在无人值班或少人值守电力设备对户外高压设备执行巡检任务，为及时发现和消除设备缺陷，预防事故发生，确保设备安全运行发挥了一定的作用。

2 电力设备监控系统的设计原则

2.1 技术先进

监控系统的设计一定要具有科学性和先进性，兼顾当前和未来的应用需求，使其具有较长的生命周期和先进水平。应合理的引进各种先进的传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、专家系统等综合智能系统，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究及应用得到不断地发展。

2.2 扩展开放

除了保证监控系统内部之间的有机协调外，还应留有面向外部系统的标准接口，以实现与其它子系统之间的数据交换，保证系统的不断扩展。系统设备选型遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，使系统具有高度的开放性和技术上的兼容性，系统间应具有良好的互联、互操作能力。

2.3 操作便捷

系统设计应充站在有利于操作人员便捷监控与操纵的立场上，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯，系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。理想的电力设备监控系统应该能够提供智能化的数据处理平台，由数字显示屏把故障监测结果呈现出来。

2.4 安全可靠

安全可靠不仅包括系统本身，也包括相关的数据信息。系统的设计必须在投资可接受的条件下，从系统结构、技术方案等方面综合考虑，以确保系统长期运行的可靠性和稳定性。系统建成后，除了操作人员必须得到相应的操作手册外，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全保密方案和应急措施。

3 电力设备监控系统的整体构建

电力设备监控系统主要包括现场设备系统、网络传输系统和监控中心系统。

3.1 现场设备系统

现场设备系统主要是指电力设备的图像采集与处理，设备主要包括摄像机系统、红外烟雾报警器、视频编码服务器、温度湿度传感器和太阳能供电系统等。前端摄像头的视频或者音频信号通过模拟音视频线缆接入视频编码服务器，由视频编码服务器对模拟信号进行编码压缩后编码为数字方式的信号，并通过网络向远端的监控中心传输。

3.2 网络传输系统

网络传输系统一般包括：通信网络、数据中心和数据终端。传输的通信网络为总线形网络，可以将高速网络通信链路设备完全结合起来，连接在总线上的设备通过监察总线上传送的信息来检查发给自己的数据。通信服务器以公网固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA数据传输单元（DTU）上电后，主动与通信服务器建立连接。

3.3 监控中心系统

监控中心系统在电力监控系统中的作用是不可忽视的，不但是电力监控系统的集控中心部分，还是监控管理系统和监控客户终端组成的主要图像监控服务器。它主要完成以下几种功能，例如对图像解码和接收，电力远程监控的管理，电力监控中的优先权的分配，电力远程控制信号的协调，远程图像的实时监控和视频录像的回放、备份、恢复等功能。

4 结语

对电力设备监控系统的研究与应用，能够够使我们更好地对各类设备进行有效的控制，减少甚至避免电力系统故障的发生，创造安全稳定的供配电环境，保证地区经济的健康发展。与此同时，企业和科研单位要不断地对监控系统进行优化，并合理引进先进的技术与设备，保障电力设备监控系统的高效运行。

参考文献：

[1]赵中原，方志，丘毓昌，王尔智. 电力设备监控系统的发展[J]. 沈阳工业大学学报，2001，08：308-311.

[2]祁瑞琳，谢铭. 研究电力设备监控系統操作的要点[J].科技风，2012，09：38.

[3]康欣. 基于无线网的电力设备监控研究[J].设计与分析，2014，04：158-159.

[4] 成春旺，刘晓平，孔兵，王功成，牛华峰.基于GPRS的电力设备无线监控系统研究[J].电力系统通信，2006，02：39-41.

电力网络监控 篇4

关键词：电力营销稽查,监控技术,应用

前言

与一般的产品相比, 电力产品具有非常显著的特点, 其生产、传输和使用是同时进行的, 并不能进行长期的储存。在这种情况下, 做好电力营销工作, 确保电力产品使用的科学性与合理性, 就显得尤其重要。针对电力营销工作中存在的各种问题, 应该加强电力营销稽查监控力度, 保证各项工作的有效开展, 提高电力营销水平与工作效率。

1 电力营销稽查监控的重要性

电力营销稽查, 主要是对电力营销中出现的事故、差错以及相应的责任进行查处, 对政府有关部门制定的供用电政策、法规等的执行情况进行监督管理, 以确保电力营销管理的有效进行。现阶段, 经济发展速度的不断加快使得社会对于电力的需求迅速增加, 传统的电力营销方式无法适应电力营销工作的发展需求, 出现了许多的问题和缺陷, 电力营销稽查工作的重要性也不断凸显。现代电力企业中缺乏完善的监督管理机制, 企业在经营管理过程中存在着资金运转不明、财务透明度低、各部门之间缺乏有效协调等问题, 严重影响了企业的经济效益和管理水平。在这种情况下, 一套相对健全完善的电力营销稽查监督机制, 能够实现企业各部门之间的相互约束和共同发展, 保证各项工作的顺利开展。电力营销稽查监控的作用主要体现在两个方面:

(1) 协调各部门工作:强化电力营销稽查监控, 从企业的实际需求出发, 构建完善的监管机制, 能够对电力企业内部各部门的工作进行协调, 增强企业的凝聚力和向心力, 通过各部门的相互配合, 优化资源配置, 提高企业的工作效率。

(2) 强化市场预测:在当前市场经济背景下, 电力营销工作在电力企业发展中占据了重要的位置, 其工作质量在一定程度上体现了企业自身的管理水平和服务理念。因此, 必须切实做好电力营销稽查监控工作, 确保电力营销的顺利进行, 强化市场预测, 及时了解电力用户的需求变化, 拓展电力市场。

2 电力营销稽查监控在电力营销中的应用

2.1 运营状态监控

对于电力系统运营状态的监控, 是实现状态监测和动态管理的关键所在。通过运营状态监控, 电力企业能够及时获取动态的营销运营数据, 对信息的实施进行监管, 了解电力营销工作的实际运行状况。可以结合市场发展情况、电力用户数量及市场占有率等对营销运行状况进行监控和分析, 根据市场环境及用户需求的变化, 对营销策略进行改进和创新, 提升企业的市场竞争力, 保证企业自身的持续稳定发展。

2.2 营销合同审核

营销合同审核是电力营销稽查的重要组成部分, 也是非常关键的工作内容。对于稽查人员而言, 应该对营销合同中的各种信息进行全面细致的审查, 了解合同中出现的时间、地点、对象以及各类数据的准确性, 确保合同能够对电力企业及用户双方的责任和义务进行明确划分, 使得电力企业能够更好地对营销合同进行把握, 在电力营销中取得一定的主动权。

2.3 营销业务监管

做好营销业务的监管, 能够及时发现电力营销中存在的各种问题, 采取切实可行的措施对问题进行解决, 从而确保电力营销稽查工作的顺利开展。在当前的发展背景下, 对于电力营销业务的稽查和监管工作是多方面的, 主要体现在:

(1) 供电质量:对于电力用户而言, 在对供电企业进行选择时, 供电质量是需要优先考虑的问题;而对于供电企业而言, 只有具备良好的供电质量, 才能够为用户提供更好的服务, 提升企业自身的市场竞争力。因此, 应该加强对于供电质量的稽查监控, 针对供电线路和电力设备中存在的故障和隐患, 做好相应的分析、检查和处理, 切实保证电力的质量, 为用户提供更好的用电体验。

(2) 工作质量:一方面, 应该明确电力营销稽查工作的分工, 保证工作人员能够各司其职, 各行其是, 通过相互之间的有效配合, 保证各项工作的顺利开展, 避免出现任何一个环节的遗漏或者人员冗余的现象, 在保证工作质量的同时, 减少资源的浪费;另一方面, 应该将稽查监控中发现的各种问题与实际工作情况进行对比分析, 从中找出影响工作质量的主要因素, 然后采取针对性的措施进行处理, 切实保证工作质量。

(3) 数据质量:数据质量同样包括两个方面的内容, 一是电力营销中的数据, 相关技术人员应该结合电力营销业务系统, 从系统中获取相应的监控数据, 对其进行全面细致的分析和统计, 以确保营销业务数据的准确性和完整性。如果数据存在问题, 则可以从相应的数据档案中, 找出问题产生的原因, 明确线路故障的具体位置, 对故障进行处理, 同时避免故障的重复发生。通过对数据质量的稽查和管理, 能够保证电力营销稽查监控工作的顺利进行。二是用户反馈信息的监控, 电力工作人员应该及时了解电力用户的反馈信息, 并以此为基础, 为后续工作提供指导, 确保稽查监控工作的有效开展。可以建立起相应的信息反馈机制, 设置专业技术人员对反馈信息进行收集和整理, 定期向企业领导层进行汇报, 把握用户的用电需求及电力市场的发展变化。

(4) 服务资源:对于服务资源的稽查监控, 主要是立足电力企业服务平台的监控系统, 对服务工作的质量进行监管, 通过科学的分析, 从用户实际需求出发, 及时更新服务内容和服务方式, 结合电话服务、短信服务、网络咨询等措施, 提升服务水平, 优化资源配置, 为用户提供更加优质的服务。例如, 可以利用现代化信息技术和网络技术, 构建网络缴费平台或者手机缴费平台, 使得用户可以足不出户地对电费进行缴纳, 自主选择电力产品。

2.4 营销成果管理

营销成果是电力营销工作质量的直观体现, 如果缺乏良好的营销成果, 电力营销工作的质量和效率也就无从谈起。现阶段, 绝大部分供电企业都是以用户群体的数量作为评价营销成果的主要标准和依据, 电力营销获得的用户数量越多, 则成果越显著。实际上, 不仅是用户数量, 用户的用电体验同样是非常重要的, 如果用户体验不佳, 会影响其对于电力企业的好感度, 造成用户的逐渐流失。因此, 应该做好营销成果的管理工作, 及时找出电力系统以及电力服务中存在的不足, 采取相应的措施进行解决, 保证电力营销工作的质量。

2.5 营销轮换稽查

在稽查监控工作中, 利用相应的稽查系统, 能够实现对于电力营销业务轮换状况的稽查。在实际操作, 可以点击营销信息查询, 从中选择业务转换时间、原因及查询统计, 依照相关标准和规定的轮换计划, 进行稽查监控工作。

3 结束语

总而言之, 随着社会对于电力需求的不断增加, 电力在社会发展中占据着越来越重要的位置, 做好电力营销稽查监控, 保证电力系统的安全稳定运行, 是需要电力企业和相关部门重点关注的问题。对于电力企业而言, 电力营销稽查监控工作的核心目标, 是通过严格的监控管理, 减少电力营销过程中各种不必要的电力损失, 及时发现并解决人为电力营销漏洞, 切实保证电力企业的经营效益。

参考文献

[1]于景阳.电力营销稽查监控在电力营销中的应用[J].中国新技术新产品, 2014 (11) :168.

[2]黄晓钰.电力营销稽查监控技术在营销业务中的实践[J].装备制造, 2014 (S1) :159-160.

电力网络监控 篇5

摘要：分析了电力系统专用通信网的管理要求，针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点，从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准，强调接口的开放性，强调系统的一体化和独立性，强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。

关键词：电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN

分类号： TM 73 BUILDING TELECOMMUNICATION MANAGEMENT SYSTEM FOR ELECTRIC POWER SYSTEM

Jiao Qun

(Nanjing Automation Research Institute, Nanjing 210003, China)

Abstract：This paper analyses the management requirements of telecommunication network for electric power system. According to the characteristics of network management, the main principle of building the telecommunication network management system and the design method are put forward. In the method, the management system is based on TMN system and is compatible with other protocol. The method emphasizes that the system must have unity, independence and open interface, the system should support network and should be compatible with all kind of system structures. The useful advice in designing and selecting management system is offered.

Keywords：power systems; telecommunication network; network management system; Q3 protocol adapter; simple network management protocol (SNMP); telecommunication management networks (TMN)▲

引言近年来随着通信技术的发展，为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的.发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统，例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等，都纷纷涌入电力通信网，使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高，功能日益强大，配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响，使可选择的设备越来越多，造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变，计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备，例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现，例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务，例如

电力企业网络信息安全管理探究 篇6

【关键词】电力企业；网络信息；安全管理

【中图分类号】TU714 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0144-02

随着网络和计算机技术的不断发展，人们越来越离不开网络，网络不但给用户带来便利，还带来了信息安全问题。本文分析了电力企业网络信息安全管理存在的问题，并提出了相应的完善措施。

一、电力企业网络信息安全管理存在的问题

（一）电脑病毒的威胁

对所有的电脑用户来说，不得不面临的主要问题就是电脑病毒的威胁，电力企业也是如此，计算机病毒会从各种渠道传播到计算机中，使电力企业的网络系统出现问题。电脑病毒不但会影响计算机的运算速度，还会破坏计算机的硬件和软件，并且电脑病毒的感染速度极快，只要计算机连接一个含有电脑病毒的移动存储设备，就可以使计算机感染电脑病毒，并且企业网络环境的变化也会导致计算机感染病毒。

（二）信息的安全问题

在网络信息的存储和传递中，不可避免都会出现相应的网络安全问题。在电力企业存储信息的时候，通过介入外部的互联网，会导致企业内部一些商业机密被网络黑客盗取，从而给企业带来相应的损失。在信息的传输过程中，也会造成企业内部信息被非法截取，使得商业机密泄露，除此之外，一些黑客人员还会运用非法手段来篡改企业的信息，使得企业的数据出现错误，造成信息混乱，给企业员工的工作带来巨大的影响。因此，如果不有效的解决电力企业的信息安全问题，就会给企业带来严重的损失和破坏，严重的甚至会危机国家和社会的财产安全。

（三）管理人员素质风险

现今，许多企业存在重技术、轻管理的情况，没有完善的安全管理制度，并且管理人员普遍信息安全意识不强，这也就在一定程度上提高了网络风险，并且企业网络管理员配备不当也是造成企业信息安全问题的主要原因。除此之外，对于电力企业来说，来自内部的风险是非常主要的安全风险，特别是网络管理人员，不经意间泄露的重要信息，都将可能成为导致系统受攻击的最致命的安全威胁。

（四）设备本身与系统软件存在漏洞

由于电力企业的信息化发展较为缓慢，所以这就很可能造成电力企业很多设备和软件存在安全漏洞，给电力企业带来许多不良的安全问题。电力企业信息网络的操作系统、数据库存在安全漏洞，并且信息存储的介质受到损坏，就会造成大量的信息泄露或者丢失。除此之外，由于计算机设备工作时产生的辐射电磁波也会使电力企业网络信息存在安全问题，一些电力企业没有按照相关的要求及时的升级和修复防范软件，这就给网络信息安全带来一定的威胁。

二、完善电力企业网络信息安全管理的措施

（一）提高企业内全体员工的安全意识

目前，造成电力企业网络信息存在安全问题的其中一个主要问题就是用户的安全意识淡薄，对网络信息的安全不够重视，并且缺乏相应的防范措施。这些问题主要是因为电力企业网络信息管理不完善，缺乏相应的安全管理责任制，因此，必须提高用户的安全意识，使他们自觉的修补计算机的操作系统和安全漏洞，并且及时的升级防毒软件和防火墙，掌握安全评估的基本方法，对安全操作和维护技术的合理运用，使电力企业的网络信息处于安全的环境当中，只有这样才可以做好电力企业网络信息安全管理，减少网络的威胁。

（二）进行网络安全风险评估

电力企业想要从根本上解决网络安全问题，除了要从技术上面考虑以外，还应该做好网络安全风险评估工作。网络的安全离不开各种安全技术的实施，现在市面上有各种安全技术产品，想要选择合适的安全技术产品，首先应该进行可行性的分析，对电力企业存在的网络信息风险进行分析，并且对收益与付出进行比较，了解安全技术产品在电力企业中使用的效率，看下哪一个产品更加适合电力企业降低网络信息安全的需求。对电力企业来说，弄清楚网络信息存在的风险，并且评估这种风险带来的威胁和影响，只有这样才可以制定相应的安全管理策略，从而有效的提高电力企业网络信息的安全。

（三）完善网络防病毒体系

由于计算机病毒会广泛的传播，并且对网络用户的数据具有严重的破坏力，随着网络技术的不断发展，计算机病毒给网络用户带来的损失也越来越大，严重影响了电力企业网络系统的运行。因此，为了使电力企业免受病毒的侵害，作为网络管理人员应该建立从主机到服务器的完善的防病毒体系，建立健全的网络信息管理制定，以此来有效的提高电力企业网络信息的安全管理。

（四）建立企业网络信息安全文化

作为电力企业网络管理人员，应该建立企业网络信息安全文化，重点掌握企业信息安全的整体策略和目标，安全体系的建立和网络信息安全管理制度的制订。负责信息安全运行和维护的技术人员，应该对信息安全管理有一个充分的了解，并且掌握安全评估的基本方法，能够合理的运用安全操作和维护技术，提高安全管理人员的综合素质，使他们具备承担安全职责的能力，只有这样才可以降低电力企业网络信息安全风险，使电力企业免遭黑客和病毒的入侵，确保网络信息的安全。

（五）开展电力企业内部的全员信息安全教育和培训活动

在电力企业发展中，信息安全不但是整个信息网络部门的事情，还是企业内所有员工的职责，因此，为了提高电力企业网络信息安全管理的力度，就应该对企业内所有的员工进行信息安全教育，并开展相应的培训活动，以此来有效的避免由于失误造成企业内部出现安全风险。电力企业应该做好宣传工作，提高企业内所有员工对网络信息安全的认识，向每一位员工普及网络安全操作流程，使他们掌握基本的安全管理策略。除此之外，主管部门和各级管理人员，应该清楚掌握信息安全体系的构成情况，建立相应的管理责任制，每个部门每个员工都应该从自己做起，完善自己所用计算机的病毒软件和防火墙，防止网络病毒有机可乘。

三、结束语

综上所述，想要提高电力企业网络信息安全管理，首先应该提高企业内全体员工的安全意识，建立企业网络信息安全文化，并且完善网络防病毒体系和进行网络安全风险评估，开展电力企业内部的全员信息安全教育和培训活动，只有这样才可以确保电力企业的网络信息安全，避免網络安全风险的产生。

参考文献

[1]林世溪，林小迪.电力企业网络信息安全防护体系的建立[J].华东电力，2010，（05）

[2]朱琳娜，盛海港.网络信息安全管理在电力企业中的应用[J].中国电力教育，2010，（s2）

[3]汪洁，易予江.电力企业信息网络安全分析与对策[J].电力信息化，2008，（10）

[4]香柱平.有关电力企业信息中心网络安全及防护措施的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010，（05）

电力调度安全运行监控管理 篇7

关键词：调度系统,安全运行,控制管理

1 影响电网调度系统运行安全的几种原因

1.1 系统规范及环境

随着变电运行技术的不断提高, 目前变电站内自动化和智能力水平不断提升, 特别是无人值班变电站的实现, 更是加快了调度自动化的发展进程。电力调度自动化系统得以在变电站内进行应用, 这是一个集电网测量、控制和保护等多功能于一体的管理系统, 这就有效的提高了变电运行的水平。但由于该系统沿用的技术标准还是以前的技术标准, 这就导致在运行过程中与实际的需求存在不符合的地方, 从而导致通道、监视及一次设备开关机构等都存在许多不完善的地方, 问题频繁发生。

1.2 安全防护体系

电网调度系统在运行中受到较大的安全威胁, 这种威胁主要来自于两个方面, 即物理层面上的威胁及内部计算机犯罪所带来的威胁。物理层面上的威胁主要来自于系统主机的硬件及连接的线路, 一旦硬件受到损坏、发生故障则会导致一些重要数据丢失, 从而给系统带来较大的安全隐患。系统主机由于处于联网的工作状态, 这就可能受到来自于网上的任何一台主机的攻击, 一旦网络安全防护不力, 则会受到黑客、病毒的侵蚀, 从而导致安全问题发生。系统的安全还涉及到主机操作系统层面的安全, 一旦出现未经授权即存取、越权使用账号和口令等, 用户拒绝系统管理, 对系统的完整性进行损害等行为发生, 则会给系统带来严重的安全问题。

1.3 误下命令

(1) 调度员作为调度系统的真正操作人员, 由于其工作量较大, 操作任务较为繁重, 一旦调度员缺乏安全意识, 对工作缺乏认真负责的态度, 则极易导致在工作中不严格遵守操作规程, 不严格进行交接班, 再加之对系统运行方式缺乏必要的了解, 从而导致误下命令。另外由于工作精力不集中, 而且拟定调度命令时出现错误, 再加之现场核对和交接班时交接不清, 从而直接进行操作, 导致事故的发生。 (2) 调度员自身安全意识薄弱, 在工作中不仅不规范的使用调度术语, 而且遇到问题往往凭借经验主观进行判断, 从而误下命令, 导致安全问题发生。

1.4 误送电

调度员的工作不仅直接关系到调度系统的安全运行, 同时也关系到工作人员的人身安全。调度员误送电的发生多数情况下是由于没有对操作管理制度进行严格执行, 同时对于工作许可和工作结束后手续也存在不清的地方, 从而导致线路上还有多个工作组处于工作状态下时就送电, 从而导致安全事故的发生。

1.5 延误送电

延误送电多发生在事故处理工作中, 这与调度人员执行意识差及素质差有很大关系, 同时在工作时对系统运行状况及工作程序缺乏了解, 从而导致对重要用户的用电出现延误, 给对方带来较大的经济损失。

1.6 管理因素

调度作业时由于人机混杂, 如果管理混乱则极易导致事故的发生。如不能及时进行巡视检查, 导致问题不能及时发现并进行处理, 为系统运行埋下安全隐患。再加之调度作业时缺乏有效的监管措施, 这样就导致在运行过程中一些规章制度和措施得不到有效的执行和落实, 不能及时分析出现的异常和不安全现象, 从而导致安全事故频发。

2 完善系统管理的有效对策

2.1 从硬件安全出发构建安全防护体系

(1) 从操作管理入口着手, 设定登陆和操作的权限, 对管理人员进行分类和分级。可以按照对系统使用的权限来设计不同用户的使用范围。这要求在设计系统的时候就需要对不同的用户设定使用和管理规范, 对非系统维护人员屏蔽某些功能, 让核心数据得到应有的保护, 也避免一些错误操作而造成的不必要误动或者事故。 (2) 注意保证主系统的功能和故障诊断。对于自动调度系统来说, 其功能的是由不同的网络服务器实现的。在系统的建设、调试、运行的过程中一定要注意对各种服务器指标的监控, 以此作为依据对系统进行实时的监控, 并作出必要的调整, 保证系统的基本功能, 提高系统的安全性。还有, 应合理设计系统的故障诊断功能, 能够及时报错。 (3) 注意计算机的防护。系统功能的实现主要依靠的是计算机, 对所有的计算机而言外界的攻击和病毒都会对系统产生影响。所以在建立调度系统的时候一定要做好软硬件的防护工作, 包括防火墙和病毒检测功能的增强。同时要定期对系统进行检测, 做到及时发现及时处理。

2.2 规范系统及运行环境的控制

需要进一步对电网调度自动化系统进行规范, 对系统内存在的不安全因素进行及时解决, 尽量做到变电站内四遥功能的实现, 从而更好的推动无人值班变电站的全面实施。对于计算机系统来讲, 为了使其能够安全的运行, 性能更好的发挥, 则需要设置专职的系统管理员, 同时软件人员还需要对计算机系统软件运行的状况进行定期检查, 从而及时发现问题并及时进行处理。变电站内的自动化系统设备需要进行了可靠的接地, 做好雷电和过电压的有效防护措施, 定期对接地系统进行检测, 同时还需要在自动化设备机房内配置消防设施, 从而确保设备能够安全的运行。

2.3 作好预防误操作、误调度工作

(1) 严格执行规章制度, 堵绝习惯性违章。无论是误调度还是误操作的发生, 都与调度员工作的态度有关, 所以需要在日常工作中养成良好的习惯, 严格执行操作规程和各项管理制度, 对各项工作都要认真负责, 仔细的对各个环节做好检查和审核工作, 努力克服习惯性的违章操作, 有效的预防误操作和误调度的发生。 (2) 加强设备的可靠性。首先需要确保设备处于良好的运行状态, 所以调度员需要对设备的运行状况进行掌握, 而且在设备运行过程中, 还需要针对天气情况做好事故预想, 提前做好各项防范措施, 这样在发生事故时, 才能灵活的应对。其次, 需要做好输电线路的检修工作, 对于重点路段要进行重点排查, 及时发现隐患及时进行处理, 从而有效的杜绝误调度事故的发生。

2.4 完善系统跟踪管理措施, 加强运行管理

以“安全第一, 预防为主”为宗旨, 严格执行有关规定, 同时建立有效的巡视制度, 分站设备巡视由变电站运行人员负责。建立健全运行管理及安全规章制度, 建立安全联防制度, 将网络及系统安全作为经常性的工作。

加强工作责任心管理, 防止来自内部的攻击、越权、误用及泄密。执行值班调度员要坚守岗位, 重大操作还应进行危险点分析和事故预想。

3 结束语

电力调度是一项系统性的工作, 需要具有严谨性、细致性和持续性, 所以需要电力调度人员在工作中要认真、细致, 严格遵守相关的操作规程及管理制度。同时在电力调度过程中还需要加强各种安全防护措施, 做好各项监管工作, 确保电力调度系统能够规范化的运行, 尽量降低或是杜绝电力调度安全事故的发生, 保证电网的安全运行。

参考文献

[1]李晓波.论电网安全调度运行管理[J].经营管理者, 2011 (22) .

浅谈电力调控监控业务 篇8

简单讲就是通过遥测数据和遥信信号对电力设备实现远方监视和控制。目前监控的主要业务是:遥测、遥信、遥控、遥调。因为遥视、在线监测、程序化操作、远方修改定值及投退压板、拉合刀闸这些业务都还不完全具备可靠性条件, 所以暂不讨论这些业务。

二、监控的具体业务

(一) 运行监视

1. 日常运行监视

1) 地区调控中心由监控业务实行24小时不间断监视, 重点监视变电站一二次设备状态、系统电压与力率、系统频率、线路负荷、主变负荷及油温等。2) 应熟悉监控系统、所辖变电站的一次主接线及正常运方式、设备调度管辖范围、相关操作要领以及其它运行注意事项。值班期间应与设备管辖的各级调度、变电当值运维人员、自动化人员保持通讯联系。3) 值班期间应按规定的周期对所辖变电站运行情况、监控系统运行工况进行巡视, 并做好巡视记录。4) 监控工作站正常应保持在运行界面, 事故告警音响正常应开启。监控系统软件、数据库、画面修改不得影响监控值班工作。5) 遥信信号发出后, 应结合信号内容、设备位置信号变化情况、电流电压等遥测值变化情况, 综合判断是否为监控系统误发信。还应检查信号是否自动复归, 以排除接点抖动、电流保护启动等情况下干扰信号的影响。应对未复归的信号进行检查分析并采取相应处理措施。6) 排除误遥信、自动复归信号后, 应按信号对应的级别、类别进行相应的分析和判断处理, 包括通知变电运维人员现场检查、向设备管辖调度汇报等。这一环节是监控工作的一个重点和难点, 也是最耗监控人员精力的环节。因为目前监控设备、站端远动通讯设备、测控装置等各环节设备的缺陷, 导致监控人员每天面对的都是“海量信息”, 如果再加上恶劣气候下设备本身故障时有发生, 一些“潜在事故信息”夹杂在这些“海量信息”里, 此时稍有疏忽, 就会让“潜在事故”恶化为“真正事故”, 造成大面积停电或设备损坏等重大事故。7) 信号频繁动作复归, 甚至刷屏影响监控安全时, 可通知自动化人员临时将该信号封锁, 做好封锁记录, 并通知自动化或变电运维人员检查处理。

2. 巡视检查

1) 正常巡查内容包括:数据刷新是否正常;变电站工况是否退出;未复归遥信信号及其它异常信号;电流、电压、有功、无功、力率、温度有无越限;电压无功自动控制系统动作是否正常, 有无异常报警;监控画面中封锁与置牌情况;2) 应加强巡视或安排特巡的情况:设备有严重缺陷时;设备重载或接近稳定限额运行时;新设备投运后;遇恶劣气候时;重点时期、重要时段及重要保电任务时;自动化装置故障或远动退出, 恢复正常后;发生事故, 处理结束后。

(二) 电压、力率控制

1. 电压及无功管理要求

1) 电网中的无功功率原则上实行分层、分区、就地平衡, 避免长距离输送。电网主变压器最大负荷时高压侧功率因数不应低于0.95, 最小负荷时不应高于0.95。2) 监控班值班人员, 应按照各级调度机构下达的电压曲线要求, 自行监视和调整电压 (投切电容器、调整有载调压变压器分接头) , 将运行电压控制在允许的偏差范围之内, 原则上应采用逆调压方法调整母线运行电压;3) 首先应满足高电压等级的电压符合电压曲线表的范围, 然后通过投切电容器或调整变压器的变比对低电压等级的电压进行调整, 使之符合电压曲线的要求。

2. 电压调整过程中的注意事项

1) 运行中投切电容器组的间隔时间应大于3分钟;2) 运行中的电容器三相不平衡电流值超过5%以上, 应停用该电容器组;3) 运行中的电容器电压超过额定电压的1.1倍, 电流超过额定电流的1.3倍时, 应停用该电容器组;4) 变压器的有载分接开关每次调压一档后应间隔1min以上, 才能进行下一档调节;两台有载调压变压器并联运行时, 其调压操作应轮流逐级或同步进行;5) 变压器的有载分接开关运行中每天分接变换次数一般应控制在下列范围内:220k V电压等级为10次每日, 110k V电压等级为20次每日, 35k V电压等级为30次每日;6) 当220k V系统电压低于200k V时, 调整主变分接头应经省调值班调度员许可。分列运行的主变压器过载1.2倍以上时, 两台并列运行的主变压器在负载超过85%时, 禁止操作有载开关;7) 在各变电站的主变压器未安装有载调压滑档保护或具备紧急停止功能前, 尽量不要进行有载调压的远方操作。

三、异常及事故处理

(一) 信号分类

监控运行人员应正确理解监控后台所发的信号。对提示性信号、告警信号和事故跳闸信号, 监控人员应作出正确的判断, 针对不同性质的信号, 应采取不同的措施。

1) 提示性信号:重要等级很低, 不需要立即处理, 比如:各类开关储能电机动作及复归、保护收发信机动作及复归、远近控操作切换信号、电压回路切换并列信号、故障录波器启动、刀闸及手车变位、有载调压装置动作信号。2) 告警信号:重要等级较高, 不立即处理会引发事故的信号, 也把这种信号称为“潜在事故”信号。3) 事故信号:事故已经产生, 伴随开关跳闸、保护动作、电量损失、设备损坏等情况产生, 比如:开关变位、保护动作、重合闸动作、开关三相不一致、保护出口跳闸、主变本体及有载调压重瓦斯动作或压力释放动作、安控装置 (远跳) 动作、备自投装置动作、主变压器冷控失电、直流两点接地。

(二) 各种信号处理程序

1) 提示性信号:作为运行的参考信息, 不需要向值班调度及其他人员汇报;同一个提示信号在短时间内频繁发生, 应进行分析, 必要时应通知操作班人员到现场进行检查和处理。2) 告警信号:结合实时运行状况, 对所发信号作出正确的理解和判断, 准确及时地将告警内容和可能出现的状况汇报值班调度员, 需要到现场进行设备检查的, 应及时通知操作班值班负责人, 并将情况汇报调控中心分管领导, 做好相关记录;3) 事故信号:监控值班人员应根据所发信号进行初步判断后, 及时准确地将事故现象汇报值班调度员, 在值班调度的命令下进行处理, 同时应向上级分管领导汇报;需要立即到现场配合处理的, 应立即通知操作班的当值负责人。

浅析智能电力监控系统 篇9

1 智能电力监控系统的发展过程

在我国, 电力负荷控制的研究从未终止过, 随着我国对于电力负荷控制的逐步研发, 如今在生活中, 电力负荷控制已经得到广泛的发展和应用, 各省市采取不同的技术手段对各部分地区实施负荷控制, 其中技术手段主要包括集中型控制、分散型控制和分时控制这三种主要方式, 电力负荷的推广和发展离不开电力数据的收集, 电力负荷控制的一个重要的参数信息就是电力数据的采集。伴随着电力体制的不断改革和科学技术的不断进步, 真正意义上的智能电力监控系统的建立也提上日程, 电力营销系统和电网商业化运营需要智能电力监控系统的电力数据作为参考依据, 一个良好的智能电力监控系统可以对数据进行有效的采集、处理、统计和存储等, 配备更具有灵活性的配置和更为人性化的人机互动界面, 在确保电力数据采集的同时, 不丢失所采集的电力数据, 伴随着我国从模拟式监控逐步演变为数宇化监控再到如今的远程化监控的发展历程, 智能电力监控系统已经成为监控系统中的的一项核心系统, 智能电力监控系统对于企业降低成本、提高效率、控制电力等方面的作用是十分巨大的, 因此, 智能电力监控系统的有效合理发展十分重要。

2 智能电力监控系统的组成

智能电力监控系统主要由俩个部分所组成, 其中一部分是系统硬件数据采集部分, 另一部分则是软件预测部分。第一, 系统硬件数据采集部分是智能电力监控系统的基础部分, 系统硬件数据采集部分为智能电力系统提供测量的数据, 同时这也要求系统硬件数据采集的数据十分精确, 系统硬件数据采集部分主要应用时分割乘法技术, 运用电力技术、模拟电子技术和传感器将电力电压、电流和功率等电力参数转变为相多较弱的弱点电压和弱点电流, 同时, 系统硬件数据采集部分通过高精度A/D转换器将电压、电流等电力数据转变为真正意义上的数字量, 更好更有效地便于处理器进行数字处理过程, 同时, 系统硬件数据采集部分需要和软件预测部分相连接, 在系统硬件数据采集部分更注意开发有效实用的软硬件, 对后期软件预测部分提供便捷的条件。第二, 软件预测部分, 软件预测部分包括SQL SERVER数据库部分和算法库, SQL SERVER数据库部分主要是对于历史数据进行存储并对存储串行口采集的数据进行更为有效的管理, 这种前台的控制软件十分重要, 对于以后算法库的采集数据有着至关重要的作用。算法库包括许多算法, 其中主要对智能电力监控系统有帮助的算法包括线性外推法、回归分析法、卡尔曼滤波法、小波分析法等, 同时还具备人工神经网络预测模型、紫组织特征映射神经网络模型、线性回归模型等, 对于智能电力监控系统的数据进行有效的分析和探究, 保证智能电力监控系统的正常运行。

3 智能电力监控系统的主要功能

3.1 数据处理功能。

智能电监控系统可以对所采集到的数据进行更为准确的处理, 对电力系统中的重要电力参数电压、电流、功率等进行存储, 并通过更为直观的方式显示各项电力参数的具体数据, 便于工作人员直观的了解电力数据, 维持对电能持续有效的控制, 不丢失重要的电力数据, 有效地控制电能, 保证数据的完整性。

3.2 事件记录功能。

智能电力监控系统的推广与发展, 将会对所有的用户的具体操作和实际事件进行详细的记录, 其中包括事件的具体发生时间和方位, 对于智能电力监控系统的所有用户进行更为安全的保障, 同时还会对所记录的事件进行报警功能, 如果有异常情况发生, 将第一时间发现问题并进行报警, 确保电力人员第一时间发现问题并进行有效的解决, 保证电力工程的正常运行。

3.3 五遥功能。

五遥功能是指遥信、遥控、遥测、遥调和遥设功能, 智能电力监控系统的五遥功能是对电力工程持续有效运行的重要保证, 通过对于整个电力设施的实时监控、实时控制、实时测量、实时调控和实时修改, 更方便快捷地对电力工程的各项部分的工作状态进行控制, 保证电力工程的运行通畅, 对整个供配电过程进行更为仔细、认真的监控, 同时使整个智能电力监控系统更具有完整性和一体化。

3.4 提高工作效率, 降低能源成本。

智能电力监控系统的完善, 有助于工作人员在最短的时间内根据发生的状况进行最准确的判断和操作, 并且可以通过智能电力监控系统获得故障的详细信息, 对于工作人员安排维修工作提供了便捷的条件, 大幅度的提高工作效率, 降低了能源的损耗, 保证资源的合理利用和电力成本的降低, 保证我国电能的合理利用和资源成本的优化, 有效地提高了生产能力和工作效果。

3.5 改善电力质量。

智能电力监控系统的监测对于提高电力质量有着更为重要的作用, 一些负载对于电力质量的要求非常高, 电力质量的提高将会减少负载相关的故障的发生, 通过智能电力监控可以对这类事件的发生做出一定的预防, 并可以及时有效地处理相关的困难和问题, 改善电力的质量, 提高电力工程的整体水平。

结语

智能电力监控系统以各项软件作为基础, 通过对电力数据的收集、存储和分析对运行过程、运行状况进行保护和监控的高级系统, 智能电力监控系统的推广和进步, 提高了工作人员的工作效率, 保证电力工程的正常运行, 对供配电系统的可靠性、安全性进行了大幅度的提高, 伴随着智能电力监控系统的发展, 工作人员应不断开发和创新更为先进的智能电力监控系统, 保证电力使用安全可靠的同时, 推动我国电力事业的进步, 为我国电力事业贡献更多的力量。

参考文献

[1]王丽娟.智能电力监控系统在电气节能中的应用研究[J].中国机械, 2014 (07) :79-80.

电力网络监控 篇10

关键词：综合电力系统,监控网络,网络演算,时延上界

0 引言

随着船舶向大型化现代化发展,电力推进系统的广泛应用及大型高能设备的使用,船舶综合电力系统(The Integrated Power System,IPS)得到了迅速发展。IPS以计算机网络为基础,一般采用二层网络体系结构[1,2]:下层为基于CAN现场总线的设备层,实现了数据采集、状态监测、事故报警、系统保护、设备管理等功能;上层为基于高速以太网络的管理层,它通过网关将各区域控制中心互联,组成一个上层系统实现管理及智能操控。通过上、下二层网络将中央控制中心、分区管理站点互联成系统,组成了船舶电力系统控制、监测、管理及保护一体化的网络型分布式IPS能量管理系统。

能量管理系统对网络的实时性要求非常高,系统可靠的操作和避免系统的灾难依靠最坏情况下通信设施的性能。但由于网络时延是客观存在的,有时会导致需要立即传输的数据请求得不到保证,这需要采用一定的策略加以保证。另外预测一定优先级的节点数据传输时延是很困难的,预测时延依赖同时传输的高优先级节点数的多少和网络的结构。使用随机模型方法例如队列理论和仿真方法得到的平均时延没有太大的意义,因为它们不能有效地表明硬实时数据在任何情况下是否满足其截止期的要求。

网络演算[3,4,5,6]可用于估算网络在极端情况下的最大时延,文献[7-9]分别用网络演算分析了一定优先级调度方法下CAN和以太网的实时性,得到了计算网络的最大时延的表达式,但无法直接用于两层异构网络的计算。因此本文使用网络演算方法分析这种异构网络的最大时延,以评估系统的可靠性和硬实时系统的时间特性。

1 系统数据特征分析

船舶综合电力系统监控网络实现了整个电力系统监控管理。其数据来源主要是底层CAN总线的IED数据信息。数据产生方式有时间触发方式和事件触发方式。数据流产生规律一般有突发性数据流、周期性数据流和随机性数据流。这里重点关注数据流的实时性,所以将数据流按照其实时性要求不同分为4种:

1)系统保护事件数据流(Msg1)。主要是现场监控设备发出的互锁、保护、同步、跳闸等数据流,属于事件触发信息,具有突发性特点,正常工作时很少发生,故障时会集中出现。此类数据具有强实时性,在截止期内(1~5 ms)不能完成传送将给系统带来灾难后果。

2)周期采样测量数据流(Msg2)。主要是底层IED定期发送给管理层状态信息以及采样数据。这类数据流相对稳定,但数据量大,实时性要求高,一般要求在5~10 ms内完成传送,是影响网络稳态性能的主要因素。周期性数据流属于时间触发方式,按照预定的时间间隔产生并发送,报文长度事先可以确定。

3)监控数据流(Msg3)。主要是底层IED与监控中心之间的遥测,遥调等监控信息,属于事件触发方式,具有随机发生的特点,截止期<100 ms,属于弱实时信息。

4)维护数据流(Msg4)。主要是底层IED的设备配置、诊断、故障记录查看等信息,属于事件触发方式,具有随机发生的特点,此类信息发生频率低,但数据量较大,在CAN内需要多包传送,传输时限<2 s,并允许有一定的超限,实时性要求不高。

2 数据传输及时延分析

数据流由下层CAN总线的IED产生,经过CAN总线、网关、以太网,最终送至监控中心(图1)。

网关的功能是将长为ljC CAN帧重新打包成以太网数据帧。因为CAN帧较短,故设新生成包为最小以太网帧(lje=84 byte=最小帧长64 Byte+8 Byte的帧前同步码+12 Byte的帧间隙),输出流量放大lje/l jc倍。在系统的输出端,将以太网帧装换成CAN帧,并得到原始数据流信息,输出流量缩小ljc/lje倍。

设数据流在输入端IED、网关、输出端监控中心不会产生数据积压,服务速率足够快分别设为δτin(t)、δτg(t)、δτout(t),但每帧有一固定处理时延τin=τg=τout=0.05 ms。

CAN网络和以太网因存在优先级竞争,时延为可变值设为dc,de。可使用网络演算理论进行计算。

3 网络演算理论

由R.L.Cruz[3,4]开创并由C.S.Chang[5]和J.Y.Le Boudec[6]等人发展起来的网络演算是一种网络队列系统性能定量分析重要而有效的新型数学工具,是基于最小加代数的一组结论。网络演算的主要概念包括到达曲线、服务曲线以及最小加代数下的卷积和反卷积运算,可以计算得到最大时延、最大积压、输出曲线。

对输入使用漏桶模型建模,设到达曲线可表示为α=γr,b=rt+b,服务曲线为βR,T=R(t-T)。如果r

4 时延边界的计算

使用网络演算计算网络最大时延的核心问题是依据数据流和网络服务的特征获得合理的到达曲线和服务曲线。网络演算进行性能估算目的是确定最坏情况下的时延上界,数据流的到达曲线是基于最坏的假设,对于离散事件触发方式的数据流,可以认为在其截止期内不会连续发生,并假设最坏情况下数据流的最小产生周期为其截止期。因此可以将所有数据流看成周期性数据流进行建模。

4.1 CAN网络

(1)到达曲线

CAN[10]总线是国际标准化组织认可的唯一一种现场总线(ISO11898),其独特之处在于其采用了一种独特的基于报文静态优先级的非破坏性带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)总线仲裁技术以确保实时信息的优先传送,因而在工业控制领域得到了广泛应用。为了保证强实时性数据得到及时传输,这里使用固定优先级方法按照数据流实时性需求的强弱分别赋予不同的优先级,并将数据流进行优先级排序。设有N+1个数据帧Fj(0≤j≤N),优先级依次为0~N,0对应最高优先级,N对应最低优先级。对于任意数据帧Fj,有3类数据优先级:自身优先级j,高优先级0~j-1(这些数据优先得到传输),低优先级j+1~N(这些数据滞后传输)。

假设数据帧Fj产生周期是Tcj,参考漏桶模型[8],则其到达曲线可以表示为:

其中:ljc为Fj的数据长度,对于单帧传送的Msg1~3,即为其单帧长。对于多帧传送的Msg4,则等于一次突发多数据帧总长度。

优先级高于Fj的累积到达数据可表示为:

这里,j=0时Fj对应最高优先级数据帧,所以

(2)服务曲线和时延

设CAN总线通信速率为Ccan。由于非破坏性优先级仲裁协议,所以对于任意优先级数据帧Fj,有两种数据流可以影响其发送:正在传送的数据帧,以及所有高优先级数据帧。因此在计算服务曲线时必须考虑它们。

CAN总线优先级仲裁必须等到总线上的正在发送数据传送完成后进行,假设其为最长数据帧136 bit,最坏情况等待时间为:

这样t时刻CAN总线服务曲线βRc,T(t)为:

由于采用固定优先级策略,Fj在所有高优先级帧发送完后才得到服务。所有低优先级帧(除了正在发送的)不会影响其发送。

则Fj服务曲线:

数据帧Fj的CAN网络的离开曲线为:

最大时延djc:

4.2 以太网

以太网交换机将多个CAN网段连接在一起,一般使用FIFO(先入先出)处理信息流。为了保证强实时信息流优先传输,在交换机内采用Co S机制(802.1p)和严格优先级队列(Strict Priority Queue,SPQ)[8]实现强实时信息流的优先级调度,对于同优先级信息流实行FIFO方式。设系统保护数据流的Co S值为7,采样测量信息Co S值为6,监控数据流Co S值为5,维护数据流Co S值为4。这里用p(j)代表数据流Fj的以太网优先级(Co S值)。计算数据流Fj的服务曲线时,应先计算本级的服务曲线,再计算Fj的服务曲线。

(1)到达曲线

由文献[6]结论1.6.3,计算数据流的离开曲线可忽略固定时延,数据帧Fj在经过网关后的离开曲线:

数据流Fj在以太网交换机到达曲线=网关的离开曲线

(2)服务曲线和时延

设以太网的通信速率为Ce,以太网最大帧长lemax=1 542 byte。则聚合流PGj服务曲线为:

聚合流Gj服务曲线为:

对于与Fj同级数据流采用FIFO服务方式,由文献[6]定理6.4.1微流Fj的服务曲线为:

以太网最大网络时延dje:

4.3 系统服务曲线和时延

当服务节点级联时,由文献[6]中定理1.4.6利用最小加代数下的卷积运算得到整个级联系统的服务曲线。

但这个表达式是同一种网络协议级联系统下得到的,对于异构网络,由于网关对数据帧起到放大流量作用,因此表达式会有所不同。

在系统的输出端,接受节点将从以太网获得数据还原成CAN帧并获得需要的数据。由文献[6]结论1.6.3,计算数据流的离开曲线可忽略固定时延,则:

系统的服务曲线修正为:

则数据帧通过整个系统最大网络时延:

可见,给定CAN总线和以太网数据传输速率时,只需要每个优先级信息帧长度和周期,即可以计算每层网络的最大时延,以及系统的总时延。

5 计算实例

我们以具有2个发电监控区和3个配电监控区的船舶(图3)为例说明最大时延的计算过程。设发电监控区和配电监控区所含信息种类和数量相同,每个区域有5个Msg1,CAN优先级为0~4,帧长72 bit(数据场2 Byte),截止期5 ms;Msg2周期采样数据流20个,CAN优先级为5~24,120 bit(数据场8 Byte),周期10 ms。Msg3监控数据流20个,CAN优先级为25~44,帧长120 bit(数据场8 Byte),截止期100 ms;Msg4维护数据流10个,CAN优先级为45~54,多帧传送,数量为10,单帧长120 bit(数据场8 Byte),截止期2 s。最坏情况下事件触发信息的产生周期等于其截止期。并设CAN总线的的速率为1 Mbit/s,以太网速率为100Mbit/s。假设所有数据流最终都传送至监控中心。则由公式(1)、(2)、(3)分别计算可得各段时延(图4)。

计算结果表明,这种基于CAN和以太网的异构网络总时延小于各数据流的截止期,完全能满足综合电力系统对信息传输实时性的需要。图中可见影响数据流时延的主要因素有:(1)数据流的优先级。数据流优先级越高时延越小;在以太网段,相同优先级的数据流最大时延基本相同。所以强实时数据应安排最高优先级。(2)数据流传输过程。由于总时延是各中间节点时延的总和,被转发的次数越多,则时延越大。因此对于实时性高的数据流,如互锁、保护设备应尽量与采集节点安放在同一网段内。(3)网络的带宽。在相同数据流量下,带宽大则时延短,比较以太网和CAN网段时延可见以太网的时延远小于CAN网段时延。(4)数据帧的大小。数据帧越短则越快,Msg4由于数据量大,需多帧传送,其传播时延明显大于其他数据流。

6 结语

本文对船舶综合电力系统能量管理的数据特征进行分类分析,对于基于CAN和以太网的两层网络体系结构,在CAN网段使用固定优先级,在以太网段使用SPQ实现实时信息的优先传输,确保其实时性能。并基于网络演算理论对网络平台的实时性进行分析计算。实验表明,该方法使用简单直接,只需要知道各优先级数据帧的大小和产生周期即可得出网络的时延上界,为构建合理的船舶综合电力系统网络平台提供了理论依据。

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