1、概述

2019年6月國家電網(wǎng)發(fā)布了《變電運維班輔助設(shè)備全面監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，明確了對變電站輔助設(shè)備全面監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造是未來幾年變電站改造和建設(shè)的重點，根據(jù)《變電運維班輔助設(shè)備全面監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)范要求，各變電站的輔助系統(tǒng)信息可以實現(xiàn)統(tǒng)一架構(gòu)、規(guī)范接入、遠(yuǎn)方監(jiān)控、智能聯(lián)動。各地市運維班通過輔助設(shè)備監(jiān)控終端及視頻監(jiān)控終端對變電站輔助設(shè)備信息進(jìn)行全面掌握，解決變電站輔助設(shè)備信息封閉、無法遠(yuǎn)程監(jiān)控的實際運行管理問題，提升變電站輔助設(shè)備的運維效率，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示：

 圖 1  變電運維班輔助設(shè)備全面監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

根據(jù)《變電運維班輔助設(shè)備全面監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》要求，“輔助網(wǎng)關(guān) 機”通過DL/T860通訊協(xié)議采集站內(nèi)安全防范、環(huán)境監(jiān)測、SF6 監(jiān)測、照明控制、在線監(jiān)測等子系統(tǒng)智能傳感器的信息，將所有采集的信息統(tǒng)一匯總后采用DL/T634.5104擴展協(xié)議經(jīng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全I(xiàn)I區(qū)上傳到地區(qū)局輔助監(jiān)控主站系統(tǒng)，同時接收輔助監(jiān)控主站系統(tǒng)的控制命令并轉(zhuǎn)發(fā)給各子系統(tǒng)相關(guān)智能傳感器；即：“輔助網(wǎng)關(guān)機”是實現(xiàn)變電站輔助設(shè)備站端監(jiān)控系統(tǒng)與輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信，為輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)信息查詢、控制等功能提供協(xié)議轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)、模 型、文件的傳輸服務(wù)的一種通信設(shè)備，由于其位于變電站和主站業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間，因此承擔(dān)的是信息、命令中轉(zhuǎn)的關(guān)鍵樞紐作用。

輔助網(wǎng)關(guān)機在滿足《變電運維班輔助設(shè)備全面監(jiān)控系 統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》要求的基礎(chǔ)上，軟件設(shè)計上采用自主研發(fā)的可擴展平臺，大幅提升軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性、易用性、安全性和兼容性；硬件設(shè)計上,基于硬件模塊化的設(shè)計，支持通過擴展板卡，快速增強硬件接口能力，滿足錯綜復(fù)雜的現(xiàn)場接入條件；設(shè)備符合輔助網(wǎng)關(guān)機的技術(shù)要求，且可根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求，快速穩(wěn)健地實現(xiàn)產(chǎn)品的進(jìn)化迭代。

2、系統(tǒng)功能與特點

輔助網(wǎng)關(guān)機憑借平臺的強大擴展能力，不僅支持規(guī)范要求的DL/T860協(xié)議通訊采集站內(nèi)各子系統(tǒng)智能傳感器的信息，同時也支持采用其他常用的通訊協(xié)議（如 MODBUS、CDT、101、103、以及廠家自定義私有協(xié)議等）進(jìn)行信息采集，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需要可以不經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置直接接入輔助設(shè)備；在進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳時，不僅支持規(guī)范要求的DL/T634.5104 擴展協(xié)議，同時還支持IEC103擴展協(xié)議、WebService協(xié)議等常見的數(shù)據(jù)上傳通訊協(xié)議。業(yè)務(wù)應(yīng)用更加靈活高效，結(jié)合硬件模塊化平臺，可以根據(jù)需求擴展出新的串口、網(wǎng)口、IO接口板卡，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)接入能力。

2.1數(shù)據(jù)采集

1)應(yīng)遵循DL/T 860標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)輔助設(shè)備信息實現(xiàn)統(tǒng)一接入；

2)對于未遵循DL/T860標(biāo)準(zhǔn)的輔助設(shè)備，既可經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換后再接入，也可以通過常規(guī)規(guī)約直接接入；支持絕大多數(shù)常見的電力設(shè)備通訊規(guī)約（如MODBUS、CDT、IEC101、IEC103、MQTT、HTTP以及廠家自定 義私有協(xié)議等300多種規(guī)約類型）；

3)數(shù)據(jù)時標(biāo)應(yīng)取自數(shù)據(jù)源，無時標(biāo)數(shù)據(jù)自動采用輔助網(wǎng)關(guān)機時標(biāo)；

4)根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的重要性和實時性要求，通過參數(shù)靈活實現(xiàn)周期性、數(shù)據(jù)變化、品質(zhì)變化及總召等方式數(shù)據(jù)上送；

5)采用雙網(wǎng)冗余連接，共用報告實例號，雙網(wǎng)切換時不重發(fā)不漏發(fā)。

目前可以接入的輔助設(shè)備類型如下：

對于目前沒有接入的輔助設(shè)備類型，可以根據(jù)輔助設(shè)備廠家提供的通訊協(xié)議進(jìn)行快速開發(fā)，滿足輔助設(shè)備的接入需求。

2.2數(shù)據(jù)處理

1)支持遙信信號的與、或、非等運算；

2)支持遙測信號的加、減、乘、除等運算；

3)運算的數(shù)據(jù)源可重復(fù)使用，運算結(jié)果可作為其他運算的數(shù)據(jù)源；

4)支持將DL/T860品質(zhì)轉(zhuǎn)換成DL/T634.5104 規(guī)約品質(zhì)；

5)若協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置通信中斷或異常時，應(yīng)能正確判斷并處理；

6)與協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置通信中斷或異常，自動設(shè)置數(shù)據(jù)為可疑；通信恢復(fù)后， 應(yīng)能自動總召；

7)初始化過程中與協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置無法初始化通信時，應(yīng)自動設(shè)置直采數(shù)據(jù)的品質(zhì)置無效。

2.3數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳

1)支持以DL/T634.5104方式進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳；

2)支持多路多協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)，數(shù)據(jù)傳遞更靈活高效；

3)上傳規(guī)約協(xié)議除了DL/T634.5104擴展協(xié)議以外還支持CDT、IEC101、IEC103、WebService、MQTT、HTTP等300多種規(guī)約類型；

4)支持向輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)傳輸輔助設(shè)備的各類數(shù)據(jù)；

5)支持周期、突發(fā)（自發(fā)）或響應(yīng)總召的方式上送；

6)支持每網(wǎng)口同時建立32個通信鏈接，支持多鏈接狀態(tài)監(jiān)視；

7)支持IP白名單規(guī)則，對非法IP地址的鏈路請求應(yīng)拒絕響應(yīng)；

8)支持遙測量與遙信量帶時標(biāo)上送。

2.4遠(yuǎn)方控制  

1)支持接收并轉(zhuǎn)發(fā)輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的各類遠(yuǎn)程控制命令；同時支持調(diào)試狀態(tài)下就地下發(fā)控制命令；

2)支持單點遙控、雙點遙控等遙控類型；支持直接遙控、選擇遙控等遙控方式；

3)具備遠(yuǎn)方控制操作全過程的日志記錄功能；

4)具備遠(yuǎn)方控制報文全過程記錄功能。 

2.5時間同步 

1)支持IRIG-B碼或SNTP對時方式；

2)對時方式可設(shè)置優(yōu)先級，優(yōu)先采用站內(nèi)碼時鐘源；

3)具備守時功能。 

2.6自診斷 

1)具備自診斷功能，監(jiān)測到進(jìn)程異常、通信異常、硬件異常、CPU占用率過高、存儲空間剩余容量過低、內(nèi)存占用率過高時自動記錄；

2)裝置異常時設(shè)備提示告警；裝置故障及失電狀態(tài)下進(jìn)行信號輸出；

3)診斷記錄結(jié)果應(yīng)保持日志文件，方便查看問題來源。

3、性能指標(biāo) 

1)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置或其他直采設(shè)備接入數(shù)量：≥255臺；

2)設(shè)備初始化時間：≤2min；

3)網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)變化響應(yīng)時間不超過1min；

4)遙測處理時間：≤500ms；遙信處理時間：≤200ms；遙控命令處理時間：≤200ms；遙調(diào)命令處理時間：≤500ms；

5)控制操作正確率：99.9％；

6)遠(yuǎn)方遙控的報文記錄條數(shù)：≥1000條；

7)運行日志、操作日志與維護(hù)日志各記錄條數(shù)：≥10000條；

8)數(shù)據(jù)庫最大容量可達(dá)100萬條；

9)IRIG-B 同步對時精度：≤1ms，SNTP同步對時精度：≤10ms；

10)在沒有外部時鐘源校正時，24小時守時誤差：≤1s；

11)整機功耗：≤50W；

12)平均故障間隔時間（MTBF）：≥30000h。 

4、系統(tǒng)安全特性  

1)采用安全的Linux操作系統(tǒng)，修補系統(tǒng)高危漏洞；

2)無內(nèi)置后門、不存在緩沖區(qū)溢出等安全漏洞； 

3)能夠檢測并抵御各種常見網(wǎng)絡(luò)攻擊及滲透攻擊；能識別報文篡改并記錄日志； 

4)關(guān)閉非必要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及端口；

5)不使用http、https協(xié)議進(jìn)行通信；通信協(xié)議有容錯機制；

6)控制身份IP白名單功能，拒絕非法控制和訪問；

7)具有配置檢驗功能；異常時系統(tǒng)功能可自動恢復(fù)。