变电站监控系统(变电站电力监控系统与主站系统通道配置)

变电站监控系统
一、背景上篇文章讲过电力监控系统的传输方式,主要从整体上描述了厂站端(变电站)信号如何上送到调度端(主站)系统实现集中监控的功能。这篇文章主要用于分享厂站端通讯网关机(总控或者远动机)如何与调度端通信,同时如何实现冗余可靠性。
二、 硬件配置情况简介1、调度端硬件配置调度端前置机一般配置为双主机双网卡模式,当然可能部分地方还存在 主备机双网卡模式或双 机单网卡模式等其他不可靠的配置情况。现阶段绝大部分主站均采用双主机双网卡模式。因此本文主要介绍双主机双网卡模式。
本模式物理连接方式中,各通信网关同时连接至骨干网的两个平面,如图1所示。应用系统应满足
如下要求:

通信网关数量:2台
通信网关冗余方式:负载均担
各通信网关接入端口数量:2个
通信网关需配置静态路由,选择使用骨干网网络平面
本模式可靠性高,能适应厂站端的所有接入模式,是推荐采用的接入模式。

图1 调度端双主机双网卡模式物理连接示意图2、 厂站端硬件配置厂站端可能存在多种硬件配置情况,由于站端自动化规范建设较晚,可能部分年代久远的变电站站端配置并不标准,同时也存在不同通信网关机(总控)厂家实现通信方式不同,导致站端硬件配置情况不同。厂站端总的来说的几种配置情况: 双主机双网卡模式, 主备机双网卡模式, 双主机单网卡模式, 主备机单网卡模式, 单机双网卡模式和 单机单网卡模式。工作中常遇到的主要有以下几种双主机双网卡模式,主备机双网卡模式和单机双网卡模式
按照现在的自动化相关要求,一般情况下应该为双主机双网卡模式。
1)双主机双网卡模式本模式物理连接方式中,各通信网关同时连接至两个不同接入网,如图2所示。应用系统应满足如
要求:
通信网关数量:2台;
通信网关冗余方式:负载均担;
各通信网关接入端口数量:2个;
通信网关需配置静态路由,选择使用不同的接入网。
本模式可靠性高,对单网络平面故障,保持业务正常需调度端切换值班通道。

图2厂站端双机(双主机、主备机)双网卡模式物理连接示意图2)主备机双网卡模式本模式物理连接方式中,各通信网关同时连接至两个不同调度接入网,如图2所示。应用系统应满
足如下要求:
通信网关数量:2台;
通信网关冗余方式:主备切换;
各通信网关接入端口数量:2个;
通信网关需配置静态路由,选择使用不同的接入网。
本模式可靠性较高,对单网络平面故障,保持业务正常需切换在线通信网关的工作网卡。
3)单机双网卡模式本模式物理连接方式中,通信网关同时连接至两个不同的接入网。应用系统应满足如下要求:
通信网关数量:1台;
通信网关冗余方式:单机;
通信网关接入端口数量:2个;
通信网关需配置静态路由,选择使用不同的接入网。
本模式可靠性较低,由于通信网关无冗余,对单网络平面故障,保持业务正常需切换工作网卡。
三、 应用接入示例配置最复杂的就厂站端站端均为双主机双网卡模式,因此我们以该模式为示例分析其配置方法。为方便描述,我们假设调度端有通信网关机A和B,厂站端有通信网关机A和B ,备用调度系统有两台通信网关机C和D
1、通信链路分析调度端和厂站端均采用双机双网卡模式,其网络通信示意图如图 3 所示。为简明起见,图中仅给出调度端通信网关A的网络链路情况,虚框中调度端通信网关B的网络链路类似。

图3 调度端和厂站端均采用双机双网卡模式调度端采用上述的双主机双网卡模式,即调度端通信网关A和通信网关B均同时连接至骨干网第一平面和骨干网第二个平面;厂站端采用上述的双主机双网卡模式,即厂站端通信网关A和通信网关B同时连接至本级调度接入网和上级或下级调度接入网(或本级第二接入网)。
调度端通信网关(A、B)和厂站端通信网关(A、B)之间通信路径共有 16 条,通信网关 A通信路径有8条,相应的网络链路可配置8条,即图3中的1、2、3、4、5、6、7、8。
调度端和厂站端均为双机双网卡模式下的业务接入示意图如图 4 所示,为简明起见未标出网络链路;调度端通信网关(A、B)和厂站端通信网关(A、B)之间通信路径有 16 条,即图中的 1 与 5、6、7、8 通信,2 与 5、6、7、8 通信,3 与 5、6、7、8 通信,4 与 5、6、7、8通信。在实际运行中,为简化配置,可采用1与5、7通信,2与6、8通信,3与5、7通信,4与6、8通信的简化模式;也可选择1与6、8通信,2与5、7通信,3与6、8通信,4与5、7通信的简化模式。

图4为双机双网卡模式下的业务接入示意图2、应用配置分析对一个厂站来说,调度端通常需要建立4条 104通道其中2条是调度到厂站站,2条是备用调度端到厂站,如图5。
1、调度端和厂站端通信网关配置如下:调度端通信网关A 一平面地址:1.3.1.1网关:1.3.1.254
调度端通信网关A 二平面地址:3.1.1.1网关:3.1.1.254
调度端通信网关B 一平面地址:1.3.1.2网关:1.3.1.254
调度端通信网关B 二平面地址:3.1.1.2网关:3.1.1.254
备用调度端通信网关C 本级调度接入网地址:100.2.1.1网关:100.2.1.254
备用调度端通信网关C 下级调度接入网地址:200.2.1.1网关:200.2.1.254
备用调度端通信网关D 本级调度接入网:100.2.1.2网关:100.2.1.254
备用调度端通信网关D 下级调度接入网地址:200.2.1.2网关:200.2.1.254
厂站端通信网关A 本级调度接入网地址:100.1.1.1 网关:100.1.1.254
厂站端通信网关A 下级调度接入网地址:200.1.1.1 网关:200.1.1.254
厂站端通信网关B 本级调度接入网地址:100.1.1.2 网关:100.1.1.254
厂站端通信网关B 下级调度接入网地址:200.1.1.2 网关:200.1.1.254
注意:如果不存在下级调度,下级调度接入网即为本级调度第二接入网
2、调度端通信网关(A 或 B)经过通道(1 或 2)与厂站端通信网关(A 或 B)通信,共 8 条通信链路,通道配置如下:调度端通道 1:调度端通信网关(A 或 B)与厂站端通信网关(A 或 B)以一平面地址建立连接,调度端通信网关(A和B)可自动切换与厂站端通信
调度端通道 2:调度端通信网关(A 或 B)与厂站端通信网关(A 或 B)以二平面地址建立连接,调度端通信网关(A和B)可自动切换与厂站端通信
备用调度端通道 3:备用调度端通信网关(C 或 D)与厂站端通信网关(A 或 B)以本级调度接入网地址建立连接,备用调度端通信网关(C 或 D)可自动切换与厂站端通信
备用调度端通道 4:备用调度端通信网关(C 或 D)与厂站端通信网关(A 或 B)以下级调度接入网地址建立连接,备用调度端通信网关(C 或 D)可自动切换与厂站端通信
3、 厂站端通信网关(A或B)配置如下:厂站端通信网关 A 的网卡 5 和厂站端通信网关 B 的网卡 7 配置调度端通信网关(A 和 B)一平面地址
厂站端通信网关 A 的网卡 6 和厂站端通信网关 B 的网卡 8 配置调度端通信网关(A 和 B)二平面地址
厂站端通信网关 A 的网卡 5 和厂站端通信网关 B 的网卡 7 配置备用调度端通信网关(C 或 D)本级调度接入网地址
厂站端通信网关 A 的网卡 6 和厂站端通信网关 B 的网卡 8 配置备用调度端通信网关(C 或 D)下级调度接入网地址

图5 通道应用配置分析
四、思考题1、如何验证厂站端通信网关 A和通信网关机B所有配置都是一模一样在现在运行配置模式下,调度端通道是以接入网的方式来划分的,一个通道配置了2个IP地址,同时填入了厂站端通信网关机A机和B机的本级接入网的地址,调度端通信网关机A和B是自动负载均衡。同理另外一个通道也是如此配置,只是使用的是厂站端通信网关机A机和B机的下级接入网的地址。因此在这种运行工况下,只要厂站端只要有一台通信网关机双网卡是正常运行,那调度端两条通道均为正常。因此在新厂站接入时,必须逐一验证厂站端通信网关机A机和B机的4个IP地址均是配置正确,且通信正常。在调试过程中,需在验证联通性以后,将主站通道1改为厂站端通信网关机A机两个IP地址,通道2改为厂站端通信网关机B机两个IP地址,来校验AB机配置均准确无误。在调试完成后改为正常运行工况,最大限度保障数据上传可靠性。
2、在厂站端通信网关 A和通信网关机B重启时会对调度端有何影响现阶段的调度系统,下放监控权本质上只是下放遥信监视,在系统中遥测监视是通过遥测越限出发一个遥测越限告警,因此监控权下放到站端,并不代表所有数据主站全部封锁。也不代表主站功能全部退出。
在正常运行工况下,如思考题1中所说,对双机双主的厂站端,先重启备机,然后主备机切换后再重启另外一台,正常情况下主站端应该是没有感知的。我这里描述的双机双主是对上送调度端而言,部分厂家通信网关机可能存在对站控层是主备状态,因此有主备机一说。因此为保证安全,在重启通信网关机前应与调度相关部门核实运行工况并得到同意后再进行重启操作。

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