电力系统监控网络实时性分析

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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

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0097-02

近年来，随着我国科学技术水平的不断发展和进步，推动了计算机网络技术、通信技术的发展，这些技术在我国各个领域当中的应用也越来越广泛。特别是在电力系统中的应用，有效地提高了系统运行的安全性和可靠性。当前，一种集数字化和网络化于一身的监控网络，在电力系统得到广泛应用，但在实际使用中，时常会发生数据传输实时性问题。借此本文就电力系统监控网络实时性分析进行浅谈。

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。

参考文献

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