CN106888128A - 一种变电站内网监测系统及其监测方法 - Google Patents

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黄学庆
潘文虎
苏志朋
沈新村
宋铭敏
俞鹏
凤飞
周启扬
王鹏
赵倩
徐涛
代业文
章莉
李涛
汤大伟
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Wuhu Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明揭示了一种变电站内网监测系统，变电站内设有后台机，所述后台机通过站控层交换机接入变电站内部网络，变电站内的二次设备接入到变电站内部网络，所述后台机通过网络获取二次设备的运行状态、网络拓扑、流量分析信息。本发明的优点在于将获取的设备状态信息传输至主站，实现对数字变电站二次涉笔的远程监控，现场运行经验表明该系统可安全、可靠、高效运行。

Description

一种变电站内网监测系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别涉及数字变电站网络监测系统。
背景技术
目前变电站二次设备管理仅能监控到其自身发出的＂装置异常＂、“装置告警”、“装置闭锁”三种硬接点信号，对装置的运行状况、网络状态等信息完全不知。因此，如何及时掌握设备运行状态，加强二次设备运行的可靠性，由被动应急抢修的传统模式向提前发现隐患的主动模式转变，对于提高电网安全运行具有重要的现实意义。
现代变电站二次设备数据传输、交换依赖于网络。实时、可靠的通信网络已成为变电站的重要组成部分。但目前变电站内部网络尚无法监控，仅当发现一次设备失去监控时方可发现故障。且部分网络故障隐秘性较高，极端情况下可能造成大规模电力事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是可实现数字变电站内网中二次设备的运行状态、网络拓扑、流量分析等信息监控的变电站内网监测系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种变电站内网监测系统，变电站内设有后台机，所述后台机通过站控层交换机接入变电站内部网络，变电站内的二次设备接入到变电站内部网络，所述后台机通过网络获取二次设备的运行状态、网络拓扑、流量分析信息。
所述变电站内部网络包括站控层网络和间隔层网络，所述二次设备接入间隔层网络的交换机，所述间隔层网络接入站控层网络的交换机，所述后台机接入站控层网络的交换机。
所述二次设备包括测控装置、保护装置、时间同步装置。
所述后台机设有显示器，所述显示器显示后台机所获得的二次设备的信息。
所述站控层网络的交换机连接有总控装置，所述后台机将所获得的二次设备的信息映射成103规约格式输送至总控装置，所述总控装置通过调度数据网将变电站内二次设备的信息上传至自动化主站。
基于所述变电站内网监测系统的监测方法，所述后台机包括数据层、应用层、表现层；
所述数据层通过获取被监控二次设备的状态信息，并存储至数据库中，同时按业务需求将相关数据封装成标准化服务，提供各类数据与应用接口，为数据传输与应用扩展奠定基础；
所述应用层以对象的方式处理数据，形成设备的网络结构，并对设备数据进行研判分析，完成对设备的拓扑、状态、性能、资源的监测分析；
所述表现层负责系统的人机交互，将设备的监测情况以图形、列表的方式展现，并利用应用层的分析结果实现对设备故障的智能告警。
所述后台机通过SNMP技术读取变电站内站控层交换机、间隔层交换机、过程层交换机、后台机、测控装置、保护装置、总控装置、时间同步装置的运行状态，包括以下步骤：
1)获取目的设备的类型和I P；
2)后台机与目的设备网络是否通畅，若否返回1)，若是执行下一步；
3)创建SNMP会话；
4)判定是否得到目的设备的应答，若否则返回1)，若是则执行下一步；
5)按目的设备的类型读取存储数据。
本发明的优点在于将获取的设备状态信息传输至主站，实现对数字变电站二次涉笔的远程监控，现场运行经验表明该系统可安全、可靠、高效运行。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为数字变电站网络结构图；
图2为SNMP查询二次设备运行状态流程图；
图3为数字变电站内网监测系统数据流图；
图4为数字变电站技术架构。
具体实施方式
本发明设计一套新型数字变电站网络监测系统，该系统运行在变电站的后台机上，可实现数字变电站内内网中二次设备的运行状态、网络拓扑、流量分析等信息的监控。
数字变电站的网络结构如图1所示，包括站控层网络和间隔层网络。测控装置、时间同步装置等二次设备首先接入间隔层网络，间隔层网络接入站控层交换机。后台机和总控装置接入站控层交换机，实现与各二次设备的数据传输。
本发明中，变电站内网监测软件部署在后台机上，该软件具备内网设备运行状态信息获取、存储及映射的功能。后台机通过SNMP(网络管理协议)技术读取变电站内站控层交换机、间隔层交换机、过程层交换机、后台机、测控装置、保护装置、总控装置、时间同步装置等装置的运行状态，读取过程如图2所示。由于交换机、路由器对标准MI B库支持较好，通过SNMP技术还可以实现远程关闭端口、设备软重启等功能。
系统将获取的设备状态信息直接在后台显示，同时将信息数据映射成103规约格式从而与总控通信。总控再通过调度数据网将站内二次设备状态数据上传至自动化主站，实现对数字变电站内网的监控，其信息流图如图3所示。
平台采用成熟的MVC三层模式，包括数据层、应用层、表现层，如图4所示。数据的采集存储和业务程序完全分离，便于系统调试和维护。
数据层通过SNMP、SSH、TELNET等技术获取被监控设备的状态信息，并存储至数据库中。同时按业务需求将相关数据封装成标准化服务，提供各类数据与应用接口，为数据传输与应用扩展奠定基础。
应用层以对象的方式处理数据，形成设备的网络结构，并对设备数据进行研判分析，实现对设备的拓扑、状态、性能、资源的监测分析。
表现层负责系统的人机交互，将设备的监测情况以图形、列表的方式展现。并利用应用层的分析结果实现对设备故障的智能告警。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变电站内网监测系统，变电站内设有后台机，所述后台机通过站控层交换机接入变电站内部网络，其特征在于：变电站内的二次设备接入到变电站内部网络，所述后台机通过网络获取二次设备的运行状态、网络拓扑、流量分析信息。
2.根据权利要求1所述的变电站内网监测系统，其特征在于：所述变电站内部网络包括站控层网络和间隔层网络，所述二次设备接入间隔层网络的交换机，所述间隔层网络接入站控层网络的交换机，所述后台机接入站控层网络的交换机。
3.根据权利要求2所述的变电站内网监测系统，其特征在于：所述二次设备包括测控装置、保护装置、时间同步装置。
4.根据权利要求3所述的变电站内网监测系统，其特征在于：所述后台机设有显示器，所述显示器显示后台机所获得的二次设备的信息。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的变电站内网监测系统，其特征在于：所述站控层网络的交换机连接有总控装置，所述后台机将所获得的二次设备的信息映射成103规约格式输送至总控装置，所述总控装置通过调度数据网将变电站内二次设备的信息上传至自动化主站。
6.基于权利要求1-5中任一项所述变电站内网监测系统的监测方法，其特征在于：所述后台机包括数据层、应用层、表现层；
所述数据层通过获取被监控二次设备的状态信息，并存储至数据库中，同时按业务需求将相关数据封装成标准化服务，提供各类数据与应用接口，为数据传输与应用扩展奠定基础；
所述应用层以对象的方式处理数据，形成设备的网络结构，并对设备数据进行研判分析，完成对设备的拓扑、状态、性能、资源的监测分析；
所述表现层负责系统的人机交互，将设备的监测情况以图形、列表的方式展现，并利用应用层的分析结果实现对设备故障的智能告警。
7.根据权利要求6所述监测方法，其特征在于：所述后台机通过SNMP技术读取变电站内站控层交换机、间隔层交换机、过程层交换机、后台机、测控装置、保护装置、总控装置、时间同步装置的运行状态，包括以下步骤：
1)获取目的设备的类型和I P；
2)后台机与目的设备网络是否通畅，若否返回1)，若是执行下一步；
3)创建SNMP会话；
4)判定是否得到目的设备的应答，若否则返回1)，若是则执行下一步；
5)按目的设备的类型读取存储数据。
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