智能化变电站辅助设施集控平台的设计

摘要：变电站提供充足电力能源的主要场所，需要经过系统改进，才能有效满足当前社会对电力能源的海量需求。基于此，针对智能变电站辅助设施集控平台的设计展开探讨与分析，结合其设计思路与功能架构、网络架构的设计方案，分别从报文格式与数据库、子站监控软件、主站远程监控软件，以及智能终端App等方面，有效解决传输效率低、稳定性差和缺少统一标准等问题，有效实现变电站辅助设施的智能化集控目标。

关键词：智能化变电站辅助设施集控平台设计

中图分类号：TP212

DesignofanIntelligentCentralizedControlPlatformfortheAuxiliaryFacilityofSubstations

GAOZhijun

CaofeidianPortGroupCo.，Ltd.，Tangshan，HebeiProvince，063200China

Abstract：Asubstationsisamainplacethatprovidessufficientelectricalenergy，anditneedstobesystematicallyimprovedtoeffectivelymeetthemassivedemandforelectricalenergyincurrentsociety.Basedonthis，thisarticleexploresandanalyzesthedesignofanintelligentcentralizedcontrolplatformfortheauxiliaryfacilitiesofsubstations.Combinedwithitsdesignideasandthedesignplanofitsfunctionalarchitectureandnetwork architecture，thisarticleeffectivelysolvesproblemssuchaslowtransmissionefficiency，poorstabilityandthelackofunifiedstandardsfromtheaspectsofthemessageformatanddatabase，themonitoringsoftwareofsub-stations，theremotemonitoringsoftwareofmainstationsandtheintelligentterminalAPP，effectivelyachievingthegoalofintelligentcentralizedcontrolfortheauxiliaryfacilitiesofsubstations.

KeyWords：Intelligence;Substation;Auxiliaryfacility;Centralizedcontrolplatform;Design

近几年，电力系统逐渐向着现代化和智能化等方向发展，而受相关因素的干扰，其辅助设施的监控方面，仍然保持原地踏步的状态，对变电站的全面智能化转型目标实现造成明显阻碍。因此，通过设计出智能化变电站辅助设置集控平台，将多个不同辅助设施采取集中化统一管理，借助集控平台的综合性能，使工作人员可以随时随地了解和掌握变电站的实际情况，有效降低人力资源的消耗，推动变电站的长远健康发展。

1变电站辅助集控平台设计规划

1.1辅助设施集控平台的设计思路

简单来讲，在设计智能化变电站辅助设施集控平台的过程中，其主要目标是需要解决传统变电站本身综合管理效率低、数据传输真实性差，以及传输标准不统一造成的成本增加等问题。通过对多个具有不同功能的辅助设施进行集中管理，应用数据采集、处理，以及故障预警、运维等措施，切实降低变电站的总体运行成本支出，有效推动变电站综合管理效率和智能化水平的显著提升。

因此，在设计智能化变电站辅助设施集控平台时，一方面需要处理好各类辅助设施的数据采集和处理，真正实现对其相关设备实际运行状态的动态化实时监控；另一方面，还需要借助集控平台来完成对智能化变电站各类辅助设施的综合管控，广泛收集辅助设施的具体设备参数、实际运行状态以及未来保养计划等内容，将其与计算机设备进行有效对接，从而能够实时发现存在的异常情况，并派遣专业工作人员来进行处理，真正实现对变电站附属设施使用与维护的统一调度和集中管理。

1.2平台功能架构设计

在设计现代智能化变电站辅助设施集控平台的过程中，可以对其采用4层功能架构模式，按照对应信息将清晰划分为用户交互、系统交互、业务逻辑和数据层，每一层都具备相应的功能和责任，可以有效满足智能化变电站辅助设施集控平台的综合管控。其中，用户交互层主要借助UI界面来顺利实现对系统可视化监控以及参数设定和数据库等信息的交互运行，而系统交互层则强调采用配置串口通信和网络来搭建出与监控终端的传输链路。

总体监控平台主要分为集控子站监控机、远程主站监控机、移动终端监控机等，而监控终端以可视化界面监控、告警及联动、通信链路搭建和数据管理等模块所共同构成，其中，每个模块都具备其独特的功能和责任，以可视化界面监控为例，其需要完成对子站各类信息的实时采集、监控与上传，其本身作为主要的功能单元，可以对监控画面、照明单元、变电站的温室风速等数据的具体状况，更清晰、直观地呈现在管理工作人员的监控操作页面上，进而能够及时发现异常情况并采取恰当的针对性应对措施。除可视化监控界面之外，其他模块同样具备重要的应用效果和价值，例如：利用通信链路搭建模块可以在一定程度上帮助用户在操作期间配置好对应的通信链路，从而顺利实现不同监控终端或与智能终端的实时通信与沟通；而最后的数据管理模块，其主要采用MySQL关系型数据库，完成对海量用户信息及操作情况等数据的快速存储，使用户可以熟练通过交互界面来完成相应的数据查询与导出，结合管理员权限，为数据的安全提供可靠保障[1]。

1.3平台网络架构设计

考虑到现代智能化变电站的电力系统监控更加注重数据的安全和可靠，在面对传统网络通信架构无法满足辅助设施集控平台运行通信链路需求的情况下，需要对其进行优化更新，采用子站监控机来承担数据传输的重要作用，利用C/S的全新网络架构，搭配智能总断辅助设备和远程、移动监控机等部分，完成智能化变电站辅助设施集控平台的总体网络架构设计。在智能化变电站辅助设施集控平台应用子站监控机的过程中，需要将其作为直接监控端来使用，承载起接收和转发辅助设施所上传的相关控制数据，并将其数据处理结果呈现在监控的UI界面中。通过使用自粘监控机来承担起网络架构的数据众数，可以在网络连接出现异常故障问题时，及时完成对监控系统的全面接管，因而具备更强的拓展性和稳定性。同时，利用互联网将主站远程机和移动终端进行有效连接，由于缺少直接的接入设备，因此可以在一定程度上切实保障数据信息的安全性，从而降低对硬件实际性能的具体要求，实现集控平台成本开销的显著减少。而通过应用C/S新型网络架构来作为集控平台的远程主站服务端，可以充分展现出良好的数据存储与转发等功能，可以满足不同监控终端的数据转接，进而顺利实现数据调取效率的显著增长，极大程度上促进数据传输通道使用频率的有效提升。

2变电站辅助集控平台设计应用技术

2.1报文格式与系统数据库设计

由于变电站辅助设施集控平台的“五遥”，对数据空间和操作流程具有明显的负面阻碍，因此，为确保数据传输具有更高的效率和效能，必然要制定并使用科学高效的数据报文协议。通过将辅助设备的具体类型、设备编号以及数据传输靶向等内容充分包含，可以在一定程度上切实提高相关监控数据传输的安全性与可靠性，有效避免因数据包遗失而造成的设备参数错误等情况，充分利用报文格式来完成对相关数据信息的总体性判断。

数据库能够对变电站辅助设施集成平台的所有数据进行有效存储和管理，不仅包含着相关用户主体信息、操作记录、终端遥测采集内容，以及异常情况的记录之外，还涉及各个模块的实时运行内容。通过做好数据库系统设计工作，可以通过完整的记录形式，将智能化变电站辅助设施集控平台所覆盖领域的所有数据进行充分记录与整合，进而为变电站集控平台的综合管理，提供良好的支持与助力。系统数据库在存储用户信息的过程中，可以将其划分为用户名、工号、密码以及权限等详细内容，继而再结合实际情况对其进行详细划分，换言之，其存储方式与思维导图较为相似，能够使管理者更加直观地掌握其具体的覆盖范围，促进智能化变电站辅助设施集控平台的建设与发展[2]。

2.2集控平台子站监控软件设计

在智能化变电站辅助设施集控平台的设计方案中，子站监控软件具有重要的作用和地位，通过将子站监控机和对应的辅助设施用串口通信的方式来实现监控数据的有效交互传输，同时还能用TCP/IP的方式和集控主站来完成远程的数据交互，是智能化变电站辅助设施集控平台中的关键系统。在将子站监控机当作衔接和交互各类监控数据的重要枢纽，不仅能够顺利实现对数据流向、转发处理等情况的有效控制和监测，同时还能在子站自身的监控界面对总体数据变动进行实时呈现，并且利用将控制数据流发送到辅助设备的方式，来实现对终端设备的有效控制。而相关控制数据经过转接传输到辅助设施时，其能够快速响应并完成对信息报文结果的有效控制，与此同时，子站监控机同样可以对其进行全面解析和呈现[3]。

换言之，集控子站监控软件在设计的过程中，需要能够对辅助设施上行数据的实际传输格式进行深入解析和优化处理，并提前去除掉不完整的数据包，要求其重新发放将其补充完整。通过这种全新的数据交互形式，一方面可以对数据信息的传输真实性提供可靠支持与保障，另一方面还能最大限度上缩减因数据包失误而造成的设备误动作问题和误监测报告。用户可以熟练借助交互界面来完成相应的监控行为，为不同用户的实际需求提供相应的多功能帮助，进而有效促进智能化变电站辅助设施集控平台的建设与发展，为电力能源的全面转型，铺设出坚实的前进道路。

2.3远程集控主站监控软件设计

为顺利实现远程主站与子站的有效连接，智能化变电站辅助设施集控平台通常会采用电力专网的形式，将服务器统一集中在远程主站上，使其监控端可以具备良好的系统服务器性能，实现系统整体复杂程度和搭建成本的优化降低。同时，为切实提高集控平台的拓展范围，可以对主站集控端进行深度开发，使其获得用户网络的综合配置界面，使用户能够在启动远程集控端时，以自动化和智能化特点，完成对服务端IP地址和开放端口的远程设置，进而顺利实现子站监控机与移动监控终端与集控主站的有效接入[4]。

另外，远程集控主站端是借助本地监控机为传递介质，来实现对变电站各项辅助设施的实时控制，而具体下发的控制指令则会通过子站来发送到辅助设施上，使远程集控主站、子站以及变电站的辅助设施等形成良好的完整闭环，可以更加清晰、直观地将监控数据的上行与控制流程展现在子站中，有效推动智能化变电站辅助设施集控平台的顺利落实与推广[5]。

2.4智能手机终端App软件设计

对于当代社会群体而言，智能手机终端是一件日常生活中随处可见，且逐渐无法完全脱离的重要设备，通过设计变电站辅助设施集控平台的手机端控制App，凭借手机本身的外在与性能特点，不仅可以随时随地携带，同时在发布控制指令时也会相对更加简单、便捷。通过将其接入子站时，其本身所采用的数据交互方式与子站和主站的交互方式具有良好的一致性，也就是说，可以将其拟定为主站，来实现相关数据信息的交互传递，而将移动终端接入主站时，其所采用的远程服务端口，能够在一定程度上为相关通信数据的传输、交流，形成稳定的节点[5]。随着变电站的智能化和现代化发展，其作为区域删除电力系统的核心中枢，对相关监控数据的安全性和真实性具有更高的要求和标准。所以，智能手机App通过借助局域网络的形式，与其对应的监控平台产生稳定对接，并设置好相应的操作运行权限，使用户可以在手机上，在完成身份验证之后，获取辅助设施运行状态的监视与管控能力[6]。

3结语

综上所述，为全面满足变电站当前阶段的具体需求，推动其向着智能化、现代化方向持续发展，需要设计出能够实现多种辅助设施统一集中监控管理的系统平台。通过采用C/S的网络架构通信平台，再加上应答式数据传输方法，有效解决传输效率低下，数据真实性、可靠性下降等问题，同时设定好不同子系统的多模态联动监控，真正减轻硬件电路的数据处理负担，切实推动变电站智能化目标的顺利实现与达成。

参考文献

[1]周珍珍，顾生杰，孙立军.智能化变电站辅助设施集控平台的设计[J].兰州交通大学学报，2023，42（2）：78-85.

[2]芦嘉诚.变电站智能辅助监控系统的研究与设计[D].长春：吉林建筑大学，2023.

[3]陈学有，巫伟南，林泽伟，等.基于智能巡检平台的变电站高压室设施智能化实现[J].中国设备工程，2023（9）：32-34.

[4]姚志鹏.新型数字智能变电站监控及巡视系统应用研究[J].电气技术与经济，2023（9）：228-230.

[5]王家宝，傅浩，孙琼，等.变电站辅助设施智能运维管控系统的研发与应用[J].科技通报，2020，36（1）：70-73.

[6]赵鹏飞.基于YOLO算法的变电站安全行为监控辅助系统设计[D].徐州：中国矿业大学，2023.