浅析综合自动化系统的远程维护方法

[摘 要]为实现经济社会平稳运行，对作为电力资源有效保障的变电站管理水平提出了较高的标准。不可否认的是，当自动化系统出现问题时，现场维护工作耗时费力，消耗成本较大。为更加科学合理改进自动化维护水平，远程操控、监控与维护是发展的必然趋势。本文探讨如何实现综合自动化系统远程维护方法问题，包括顺利实现远程维护的技术支撑、工作模式，并概述了远程控制方法的功能与优势，旨在提升变电站综合自动化管理系统的运行水平。

[关键词]自动化系统；远程维护；技术支撑

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0229-01

随着经济社会的发展进步，电力已经成为人类生存发展不可或缺的元素。人类实现了电能的生产、传送与使用。电网的平稳运行对人类的生存与发展起着至关重要的作用，在这一过程中关键因素就是变电站。传统的变电站可以实现电力的有效平稳运输，但问题与故障现场排查有时因距离等原因无法实现实时维护，因此，发展综合自动化系统的远程维护技术非常必要。

一、综合自动化系统的远程维护必要性

1、降低运营成本

传统的变电站日常维护与故障检修，不论距离远近均采取现场方式。这种方式耗费较大的时间与人力与物力成本，每年投入的运营成本很大，每次维修的周期持续时间较长。

2、提高设备运行效率

综合自动化系统的现场维护需要技术工人到达实地后，检验设备分析前期运行数据，对故障可能性进行逐项检验与排查，往往针对以往运行数据分析检测就需要花费较大时间精力，往往会错过最佳的维护时机。因此，现场维护对故障点的确认及检修效率提出了较大挑战。

3、实现数据存储与科研分析

随着大数据时代的到来，数据的存储与分析应用越来越重要。传统的自动化系统运行数据无法实现存储与输出，现场维护不能形成及时有效的数据信息，不利于形成有效数据的存储、传递，不便于进行科学的分析。

二、综合自动化系统的远程维护技术支撑与维护方法

1、技术支撑

技术支撑是自动化系统远程维护是否高效的重要因素，重要的技术支撑主要有：

第一，数据传输。数据传输要采用专用传输通道、介质应为光纤，并且光纤环网的传输速率不低于3.0Gpbs，在专用高速传输介质中传递数据，实现远程有效访问与命令。数据传输是实现远程维护的基础，从实质上来说，要实现综合自动化系统的远程维护，关键在于日常数据能实现远程传递，通过数据分析得出运行状况及问题可能突发点。自动化系统日常运行数据较为庞大，因此，数据传输与运行对传输介质与传输速递提出了较高要求。

第二，变电站硬件设备及网络设备。变电站硬件中要实现将二次设备进行有效连接，形成局域网络，只有实现将设备进行有限链接，形成局域通络系统，才能实现指令的传输与执行，每一个硬件设备都是未来信息命令传导与反馈的重要环节，要实现设备间的命令执行互通；同时，网络设备中至少要有不少于一台的三层交换机，通过三层交换机实现不同访问站点与主站之间的有效自由访问。这是针对设置不同访问权限提出的要求，三层交换机是处于维护工作站、不同权限主网与以太网、同步数字体系通讯网之间的重要网络设备。通过三层交换机实现了主网与以太网之间信息数据与命令的互传与交流。不同权限的主网是为了实现不同分析功能所设定的不同访问权限，通过三层交换机实现了不同主网的在各自权限下的自由访问。

第三，系统软件。要实现自动化系统远程维护，运行系统要能实现自由远程访问，日常运行日志要能存储并能查看历史数据，同时，为实现实际维护需求，可以对运行参数与程序进行修正与重新设置。系统软件还要具备对变电站硬件设备及网络设备进行实施监测的技术支持。系统软件重要在于通过统一系统的运行，根据实际运行需要可以实现在线系统升级，参数在线实时更改与控制。

2、远程维护方法

第一，远程维护控制系统工作类型：

硬件维护。硬件维护主要包括电力设备的初装、设备调试。电力设备不同组建的使用功能、寿命、故障点、运转维护周期等都属于硬件维护范畴。硬件维护要实现及时观测看得见的设备是否稳健运行，其实，远程维护基本的目的就是要实现对综合化系统中运行的硬件的日常监测与维护、突发运行故障的及时有效排查与检修。

软件维护。在硬件组装构建基础上，为实现不同的运转功能，需要对设备运行的系数与参数进行设置，包括修改监控系统后台系数、变更温度参数、后台CT参数、对系统发送的光字信号进行删除或修改、调整或按照实际需求更改数据信息。软件维护是远程操作的关键，通过调整软件系统中系数及相关指标的调整，实现不同维护问题的解决方案。

第二，维护系统的构建。一次设备产生数据信息，通过双以太网作为网络拓扑结构实现数据高效稳定传输至主网络，不同的一次设备产生不同数据信息最终集中汇集至主网络并实现对数据的筛选、加工、处理及运用，最终向调度端传递维护指令，实现自动化远程维护。

第三，主要工作模式

就目前综合自动化系统运营维护的发展情况来看，我国主流的远程控制维护系统主要由三大部分组成：维护中心、服务器、技术维护人员，通过服务器的链接，维护中心对数据进行分析，通过技术人员的系统调整，实现最终维护目的，只有三部分共同有效配合才能实现维护工作。为了实现平稳有效维护工作，目前主要大型电站主要采取以下两种工作模式：

以太网工作模式。通过IP以及TCP协议构建以太网网络协议，通过在同一网段上实现在操作系统中对控制软件、维护接口、网络硬件设备及维护服务终端的控制与操作。具体操作过程中，将智能计算机连接到网络，在系统中安装终端控制软件，设置维护操作参数，就可以实现数据高速传输，高效安全的远程维护操作。在以太网工作模式中，管钱介质通信是其技术保证，传输接口是其硬件保证。以太网可以实现较为便捷的数据修改、参数调整及配置调试等工作，使得远程维护效率得到极大提高。具体流程为：维护工作站中设定不同权限的主网，通过三层交换机进入以太内网、同步数字体系通信网，最终连接至区域电网调度与维护中心。

电话拨号工作模式。电话拨号工作模式作为另外一种自动化系统远程维护方法，主要运行方式为：建立控制终端，在控制终端中安装电话线、调制器、解调器，通过在操作系统设置访问权限。通过远程拨号作为媒介，当拨号成功后便可登陆操作系统，在系统中进行远程维护指令。具体流程为：区域远程维护主站通过调制解调器链接电话，接入另一个调制解调器，最终接入维护工作站。

以太网依托先进的科技组建，可以实现对数据的分析及应用更加智能化，故障检测与维修实时高效；电话拨号模式可以实现基本的远程维护，智能型稍差于以太网，但电话拨号更加经济实惠，性价比较高。不同的电站根据自身运营情况，可以选取不同的工作模式，实现自动化设备的远程维护。

三、综合自动化系统的远程维护的现实功能

1、对系统运行状况的实时掌控

远程工作操作站突破了传统现场维护限制，实现了向不在现场的维护人员提供设备运行信息，使得维护人员可以在第一时间掌握系统运行过程中出现的故障数据信息，通过数据的科学分析实现故障的快速确认与排查。

2、突破区域限制

我国幅员辽阔，不同区域地形及气候复杂，传统实地维护变电站的时间成本、人力成本都很高，并且实际工作效率也有待提高。远程维护通过互联网及统一操作系统的安装，实现了不同地域变电站不同故障形式的同一在线调试，提高了效率，减轻了繁重的工作量，并极大的提高了变电站运营维护效率。

3、运行更加平稳

综合自动化系统的远程维护，可以实现设备在线远程控制热启动与冷启动，降低宕机频次，实现软件功能的在线升级、参数在线更改与控制；远程控制维护系统实现了变电站一次与二次设备运行情况实时监控，并实现了与EMS系统共享运营数据信息。

综上，远程控制维护工作克服了现场实地维护的不足与困难，对未来变电站平稳运行具有重要意义。但要实现远程控制维护需要科学合理的方法，只有建立实际操作性强、科学高效的综合自动化系统远程维护方法，才能真正实现远程控制维护能力的提升，只有实现技术上的有效支撑，工作模式的有效开展，完善远程控制维护系统，才能为自动化远程维护工作得到快速应用于发展。

参考文献：

[1] 陈嘉伟.综合自动化设备及远动装置远程卫华管理[J].北京：湖南电力.2013，44.

[2] 杨利水.一次系统基于物理模型的变电站综合自动化培训系统的研发及应用[J].北京：中国电力教育，2010，143.