变电站综自设备远程运维系统案例讲解.docx

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变电站综自设备远程运维系统案例讲解

变电站综自设备远程运维系统解决方案

案例分析

—灵活的EIM解决方案助力电力公司实现变电站远程集中控制

上海许创信息科技有限公司

1.案例背景介绍4

1.1.案例背景4

1.2.客户需求5

2.解决方案6

2.1.实施范围6

2.2.总站部署介绍7

2.2.1.总站拓扑图7

2.2.2.总站拓扑描述7

2.2.3.总站硬件一览7

2.2.4.总站软件一览8

2.2.5.总站拓扑描述8

2.3.分站部署介绍10

2.3.1.分站拓扑图10

2.3.2.子站硬件一览10

2.3.3.方案描述11

3.项目运行效果报告13

3.1.访问系统平台13

3.2.系统登陆后变电站拓扑组织图14

3.3.桃源站设备类型拓扑图15

3.4.后台机操作窗口17

3.5.保护信息子站服务器操作窗口18

3.6.故障录波器操作窗口19

3.7.文件传输及打印功能20

3.7.1.后台机与保护信息子站20

3.7.2.故障录波器20

4.方案优势与客户价值23

4.1.B/S架构使用便捷23

4.2.变电站综自设备的集中资产管理24

4.3.变电站综自设备的集中远程运维管理26

4.3.1.无人值守的操作实现26

4.4.用户口令、认证、授权管理28

4.5.操作审计-第一手运维资料29

4.6.变电站无人值班、远程运维的实现29

4.7.4A标准的安全运维平台29

4.8.提高运维效率，降低企业风险30

4.9.良好的扩展性30

4.10.提高效率31

本案例将介绍变电站综自设备远程运维系统解决方案具挑战性的一个项目，即为省电力公司的支持系统提供高品质与高可靠性的综自系统远程集控解决方案。

1.案例背景介绍

1.1.案例背景

随着科学技术的不断发展，计算机已渗透到了世界每个角落。

电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。

国家“十二五”规划纲要中提到，适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设。

变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。

在变电站综合自动化系统的推广过程中在每一变电站中均会配备一定数量的服务器、工控机、网络设备。

省电力公司现有变电站数量庞大、同时每年都有大量的变电站新增，其很早就意识到，传统的现场维护手段无法满足变电站运维业务日益增长的需要。

省电力公司开始寻找一个新的系统，可以远程操作此前需要职工现场操作的任务，同时能以更可靠的方式，忠实记录远程操作过程，增加维护操作的安全保障。

通过有效沟通，省电力公司与上海许创信息科技有限公司密切合作，省电力公司决定在其多个故障频发点部署EIM解决方案。

目前，省电力公司正在享受综自设备无边界集中操作与安全审计的优势，同时实现维护响应更快、更具成本效益。

1.2.客户需求

●变电站无人值班，电网集中监控，集约化运行维护管理需要

随着电网管理体制改革和变电站无人值班的推广，运维人员管辖的变电站数量激增加、责任更大，如果没有统一的远程维护管理系统作为工具，一旦设备出现问题，运维人员只能到现场处理，不但会给运维人员带来巨大的工作压力，还有可能由于故障处理不及时，影响变电站的正常运行。

●电网事故快速处理需要

电网发生故障时，监控中心和调度中心需要了解及时掌握变电站保护动作信息。

现有手段难以满足需要，需要采用新的技术支持手段

●智能电网建设需要

“十二五”电网将全面进入智能电网建设阶段，伴随着智能变电站的推广，大量的智能二次设备的运行维护管理将给运行单位带来更加严峻的挑战。

2.解决方案

本方案通过在各变电站分别部署数字化KVM设备、串口管理设备、远程电源管理设备，以及在主站机房部署变电站综自设备远程运维平台，用TCP/IP方式实现了运维人员对远程变电站“本地集中化”的管理模式。

运维人员从此摆脱了异地奔波之苦，可以足不出户的对各变电站进行全面运维管理；企业也就此提高了对突发故障的响应效率，节省了大量的时间、人员与金钱成本。

2.1.实施范围

总站：

市电业局机房一套

分站：

变电站10套

2.2.总站部署介绍

2.2.1.总站拓扑图

2.2.2.总站拓扑描述

2.2.3.总站硬件一览

总站硬件包含：

序号

硬件

数量

1

服务器

2台

2

商用PC

2台

3

交换机

1台

4

机柜

1个

5

PDU

2台

6

激光打印机

1台

7

2M协议转换器

1个

8

长线延长器

2套

2.2.4.总站软件一览

总站软件模块包含：

序号

软件

1

系统应用平台软件

2

动态口令认证模块

3

旁路操作审计模块

2.2.5.总站拓扑描述

总站与子站之间通过2M协议转换器连通网络，总站与子站之间通过2M专线进行数据传输。

总站机柜中安装服务器，交换机，商用PC等设备。

服务器1中安装系统应用平台软件，负责提供日常的运维操作界面

服务器2中安装动态口令认证系统，负责提供强身份认证。

总站机柜中的交换机负责承载总站系统内部的网络通信。

连通设备包括：

●4个2M协议转换器

●2台服务器

●2台商用PC

●2台数字PDU

●2套长线驱动器

●1台激光打印机

总站机柜中的PDU负责向机柜中的其他设备供电。

总站机柜中的2台商用PC主机，由2套长线驱动发送器，通过网络交换机与运维工位上的2套长线驱动接收器相通。

运维工位上的2套长线驱动接收器分别连接一套键盘、鼠标、显示器供使用者操作。

激光打印机通过网线连入交换机网络，供2台商用PC共享打印。

2.3.分站部署介绍

2.3.1.分站拓扑图

2.3.2.子站硬件一览

序号

硬件

单位

数量

1

多路控制单元

台

1

2

计算机智能接口

台

3

计算机智能接口

台

1

3

串口控制器

台

1

4

适配器

个

4

5

远程电源控制器

台

1

6

网络交换机

台

1

7

2M协议转换器

个

1

8

信号分割器

台

4

9

安装材料

套

1

2.3.3.方案描述

本站设备配合供电公司变电站综自系统远程集中运维系统主站平台建设，总站与子站之间通过2M协议转换器连通网络，总站与子站之间通过2M专线进行数据传输。

本站设备安装于供电公司指定位置。

2M协议转换器，与主站端的协议转换器配合，实现总站与子站间的网络联通。

多路控制单元、计算机智能接口与信号分割器配合，管理本站的后台机、保护信息子站、故障录波器等设备。

串口控制器与适配器配合，管理本站的交换机等网络设备。

远程电源控制器负责控制本站服务器及网络设备的电源通断。

网络交换机负责承载总站系统内部的网络通信。

连通设备包括：

●2M协议转换器

●多路控制单元

●串口控制器

●远程电源控制器

3.项目运行效果报告

3.1.访问系统平台

操作人员可以在安装于主站的工作站，通过IE浏览器访问本系统。

访问地址：

3.2.系统登陆后变电站拓扑组织图

通过点击指定站点按钮，如桃源变电站按钮，操作员可进入相应站点操作界面。

3.3.桃源站设备类型拓扑图

操作人员找到想要操作的设备，点击操作按钮即可看到对应设备的界面。

3.4.后台机操作窗口

3.5.保护信息子站服务器操作窗口

3.6.故障录波器操作窗口

3.7.文件传输及打印功能

3.7.1.后台机与保护信息子站

对于后台机与保护信息子站服务器进行打印操作可采取2种方式：

●将待打印文件传回主站运维工作站进行打印

●将待打印内容生成电子报表传回主站运维工作站进行打印

3.7.2.故障录波器

针对故障录波器，情况较特殊，原因如下：

设备中有2005年配置的设备硬件配置较低，运行的操作系统为Win98，与微软其他系统的架构区别较大。

针对以上情况，该设备打印方式可采取2种方式以供参考：

●远程窗口截屏

●电子报表，远程传回主站打印。

2种方式比较如下：

远程窗口截屏

PDF电子表格

操作时间

约1分钟

约10分钟**

数据连续性

一般

好

对操作的要求

操作简便

操作步骤较多且必须严格按照流程操作。

**此种操作中由录波器程序ZH-2向虚拟打印机以及虚拟打印机生成文件步骤耗时较长。

其他型号或其他类型的设备操作时间小于1分钟。

3.7.2.1.远程窗口截屏打印效果

3.7.2.2.电子报表

4.方案优势与客户价值

4.1.B/S架构使用便捷

图1贴合组织架构的管理入口

4.2.变电站综自设备的集中资产管理

•综自系统计算机、网络设备在线监测管理

•变电站设备的完全覆盖

•计算机系统，变电站综自系统、保护子站…

•网络设备，路由器、交换机

图2运维中心业务拓扑

图3变电站业务拓扑

•多种分类方式

•按地点、设备类型

4.3.变电站综自设备的集中远程运维管理

4.3.1.无人值守的操作实现

以保护子站系统为例：

•信息在线浏览

–保护子站信息在线浏览

–故障录播器信息浏览

–监控后台计算机信息浏览

•文件传输、存档

–保护动作信息文件远程下载、存档

–故障录波文件远程下载、存档

–监控系统数据库文件下载、存档

•参数远程在线修改

–综自系统后台数据库、画面远程在线修改

–保护信息子站数据库远程在线修改

–故障录波器参数远程在线设定修改

–保护定值修改

•通过专用线路实现到目标设备的独立连接

•灵活的带宽选择，多级图像参数调整

•便捷的操作界面

•实用的多人远程会诊功能

•变电站远程维护的需求

–变电站计算机/网络设备死机的解决办法

–应用系统自启动功能失效的解决办法

4.4.用户口令、认证、授权管理

在一个变电站综自远程运维网络中，往往有很多的网络设备和主机系统，同时，又有很多管理员对这些设备进行管理，相应的管理员只能管理自己有权限的设备或主机，这就造成了一个管理难题，如果采用帐号密码分布式管理（即将帐号、密码在每个设备和主机上进行建立和保存），则管理成本非常高，管理员每一次更改密码，都需要登陆到所有的设备上进行修改和保存，同时，如果建立、删除、修改帐号，也必须要到所有的设备上进行设置。

同时，这种管理方式不符合集中化管理的要求。

变电站综自远程运维系统，安全管理模块主要就是用于解决上述问题，系统可以将所有的帐号和密码保存在系统的数据库中，同时，用户可以通过Ukey承担用户身份的认证任务，系统的主要功能如下:

•账户管理

–长度、复杂度、有效时间、封锁次数、封锁时间

•认证管理

–多种认证组成条件，静态密码+动态密码+UKey（数字证书）

–有效的身份认证，每20秒生成一个动态口令进行认证。

•授权管理

–精细的授权模式

4.5.操作审计-第一手运维资料

•操作的完全记录

–支持对变电站计算机设备的操作审核

–支持对变电站网络设备的操作审核

•细粒度的审计精度

–谁、在什么时候、对什么设备、做了什么操作

•录制规则设定

•记录回放

4.6.变电站无人值班、远程运维的实现

综自设备运维管理系统，解决了传统的维护工作模式需要运维人员亲赴现场处理，考虑到无人值守变电站在地理位置上的偏僻性与离散性，提高了运维人员处理故障的效率，节省了人力成本。

4.7.4A标准的安全运维平台

•实现了账户、认证、授权、审计的4A标准的安全运维平台；

•达到了安全审计的不可否认性的要求；

•达到了安全审计的数据完整性的要求。

4.8.提高运维效率，降低企业风险

•变电站设备远程管理，远程专家会诊

•减少恢复时间，缩短停工期

•增强安全性

4.9.良好的扩展性

•线性扩展

•智能变电站二次设备远程集中维护管理

系统功能扩展，对变电站其他二次系统实现远程集中维护管理。

•智能变电站二次设备在线监测、状态检修

通过综自设备运维管理系统，可以实现对保护装置、自动装置、测控装置、合并单元、智能单元、监控计算机以及其他智能设备实施在线监测，获取详细的设备自检信息而不影响设备功能的在线运行。

从而可以及时发现故障隐患，为实现二次设备状态检修提供技术支撑。

4.10.提高效率

该解决方案可帮助电力公司不同部门和业务线的员工提高工作效率。

熟悉、直观的用户体验使员工能够快速浏览和共享信息、完成任务，并更快、更好地做出决策。

该软件容易上手，其界面和操作模式便捷节省了大量培训时间和费用。

电力公司领导表示：

“我们发现，员工都能轻松使用这款软件，这意味着公司将获得更高的生产率。

”