一种智能通信电源监测系统的设计与研发

董良雷，钱金鑫

（国网新疆电力有限公司吐鲁番供电公司，新疆 吐鲁番 838000）

0 引 言

随着我国电力行业的不断发展，电力通信能力不断提升。通信电源作为电力系统的基础支撑，直接影响整个电力网络传输的稳定和可靠性。自动化控制节省了大量人力资本投入，缩短了运维巡视时间。因此，通信人员依托智能化通信电源监测系统及时反馈电力系统故障信息，及时发现问题所在，以便第一时间处理故障。变电站在高负荷或恶劣环境下经常会出现通信故障，如数据传输失败、遥感信息测量不准确等情况[1]。所以，建立一个行之有效的方法具有重要意义。目前，智能化通信电源监测系统已经逐步应用于电力系统，可有效减少电源监测故障，提升了通信系统的各项指标，确保了通信网络的稳定性和可靠传输。

1 智能通信电源监测系统方案

通过对近年来我国电力通信网络运行情况的调查发现，电力系统通信电源设计和研发已趋于成熟，具有初步完善的技术体系。通过实践研究，总结得出一种高可靠性的智能通信电源监测方案。以220 V变电站为例，可采用双套通信电源和4个柜机进行安装配套电源模式，提升电力主网的安全性，且易于维护。4个柜机包括交流配电屏1个、高频开关电源柜2个和直流配点屏1个，如图1所示。其中，直流配电屏安装2条配出母排、2套开关电源共配器和4组免维护的铅酸蓄电池；每套开关电源2组，且蓄电池单独配电屏安装。这样采用架构式结构，能单独放置蓄电池室。

图1 变电站通信电源结构图

2 通信电源监控系统关键技术的设计

2.1 多系统链接技术设计

为了更好地实现智能化和实时监控通信电源，将计算机和系统连接，应用互联Web技术实现目标范围的检测，从而对整个通信电源监控系统做出准确判断。Web技术大大提升了通信电源监测系统的范围，避免出现遗漏情况，能定期做出监控报告，自动识别通信电源的故障，并上报给总部处理。通过终端分析监控和分析参数，能够准确判断通信电源的运行情况和工作性能，从而实现系统的安全运行。

2.2 多电源监控技术

随着信息技术的发展，通信电源设备的种类和数量不断增加。另外，通信电源设备监控需求不同，对于时间和成本，无法全面更换通信电源监控基础设备。因此，为实现通信电源设备的全面监控，可以采用SNMP技术[2]。SNMP技术从网络串口下将各个通信电源设备进行分区，实现网络的在线监控。如果智能化通信电源监控系统出现故障无法运行，该技术能够迅速找出检测的故障点自主进行检测，并自主分析各项参数，有助于管理人员及时处理问题。

2.3 其他相关技术

智能化通信电源监控系统的实现大大提升了电力行业通信运行的发展。数量过多或者彼此分散时，利用计算机处理能力监控长距离的通信电源设备，建立一整套监控系统。比如，Modem技术实现远距离无人传输，将计算机和智能化操控相互连接，在网络状态下对所有通信电源实现长距离监控。智能化通信电源监测系统的功率很小，可以实现串行技术的多元化操作，让智能通信电源监测系统实现对监控需求的灵活性操控和调整。

3 智能化通信电源监测系统实例分析

基于对智能通信电源监测系统的研究，本文选取某一地区变电站远程操作单元、视频接入单元等终端监控设备分析通信电源的信息处理效果，通过对不同模块实现不同信息分类，实现遥测数据分析，建立统一数据库，解决平台的通信化问题，实现电源的智能化操作，将环境变量、门禁系统纳入监控范围，组建变电站智能化监控系统，实现对各种监控信息的处理。

通过rpu链接各个通信电源系统，将环境虚拟在一个特定范围值，相当于遥信数据虚拟成遥信设备，然后将数据进行上传获取数据列表，实现和检测模块的通信、数据读取、采集上传、自定义阈值等业务操作。通过本地存储能力，实现数据以历史记录方式保存在本地。此外，电力变电站能够支持通信电源监测系统的智能化设备协议，满足不同的协议类型，结合监控系统的各个监控模块的特点，将模块通信网络设计成多种并存方式。根据通信距离采用RS-232C总新接口或RS-485/RS-422总线接口，前者能够连接通信距离15 m以内，后者采用差分信息传输，距离可达到1 500 m，实现较远距离的远程监控。此外，当监控网络不大、扩张更高一级的监控系统，可以采用Modem接口，通过主办接口拨码选择接口方式，实现更远距离的通信链接。

通过2个月实地运行观察得知，该系统在电力行业电网运行中的特点可以总结为：兼容能力强，可将语音、画面、门禁、电源监控放在同一单元，提升平台使用效率；虚拟化环境变量，监控数据与之相契合，不用投入设备支出，实现了无缝衔接；实时监测各项系统运行，数据的实现能够及时反馈给总系统，一旦发现异常数据可以自动报警，查找到故障点；操作简单方便，一般电网管理人员都可进行操作，易上手。

4 智能通信电源监测系统发展评价

电力行业信息技术在不断发展，智能化电源监控系统已经逐步应用。通过电力企业结构化升级改造，智能化通信电源监控能力在稳步提升，大大提高了应用价值。就目前发展而言，智能通信电源监控完全依托计算机技术太过于单一，易受到环境、地域、信息单元多元化限制，以及设备型号、传输距离和发射信号的不同影响，难以真正和通信电源监测系统进行融合[3]。为了更好地扩大智能通信电源的监控范围，保障监控智能化、时效性和完整度，解决大容量、系统运行误差问题，必须结合未来5G通信网络和AI智能技术。通过人工智能（Artif i cial Intelligence）技术实现通信电源监控功能的模拟、延伸和扩展，从而提高电网运行的可靠性和稳定性。

5 结 论

智能化通信电源监测系统的设计，为电力行业解决通信问题提供了技术方案，实现了视频监控、语音监控、实时监控，大大提升了监控范围和能力，为有效解决电力运行中的故障提供了可靠能力。对于系统中模式化程度不高、通信规约不兼容等情况，也实现了智能化变电站的网络化和智能化需求。近年来，变电站通信电源监控系统在实际应用中取得了良好成效，为变电站监控系统发展指明了发展方向。