电力系统的监控系统范文

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中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0156-01

1 电力系统通信中数据采集与监控系统存在的不安全

因素

1.1 干扰引起的信号湮没问题

信号的准确性与及时性对电力系统通信中数据采集与监控系统的正常运行的影响巨大。但是，其工作环境中却存在着很多干扰源，例如：电阻热噪声和放大器正反馈引起的自振荡、自然界闪电和当地信号和仪器地间产生的干扰等。这些干扰都会将信号湮没，使得数据采集与监控系统无法正确收集到待处理的信号，从而导致数据采集误差。

1.2 通信协议中存在的安全风险

在电力系统通信中，循环远动（CDT）规约、IEC 60870-5-101/104和IEC 61850是当前较为常见的三种通信规约。然而，这三种通信协议仍不可避免地存在有一些安全方面的问题或者漏洞。以下就此三个协议一一进行分析。

1）CDT规约。CDT数据传输方式中的系统时间对时机制只适用于低速通道。在这种运行机制下，不免会引发通信协议安全问题。除此之外，由于CDT规约还缺乏对传输控制协议一因特网互联协议（TCP/IP）传输层接口的应用规约控制信息（APCI）的详细定义，所以应用层数据传输也相应地不能进行起停控制、抗报文对视或者重复传输的保护。

2）IEC 60870-5-101/104规约。虽然IEC 60870-5-101/104规约的传信量大，多用于专网。但是IEC 60870-5-101/104规约却没有专门的安全防护措施，因此收到外界攻击很可能对其造成非常严重的威胁或损失。

3）IEC 61850规约。IEC 61850规约包括了客户端一服务器模式和一订阅对等通信模式这两种通信服务模式。对于客户端一服务器模式而言，虽然它以TCP/IP协议为标准，但是TCP/IP协议的标准性和开放性特点使得网络入侵行为有规律可行，而TCP/IP协议本身却未具备安全防范能力。另一方面，一订阅对等通信模式下，各项数据大多都以明文形式传输，安全性根本没有保障。一旦SMV或GOOSE因误发而导致断路器误动或拒动，通信协议将受到前所未有的威胁。

1.3 控制中心中存在的不安全隐患

数据采集与监控系统中安全最薄弱的环节之一就是控制中心站。导致控制中心出现安全问题的原因主要包括三方面：使用的软件、网络架构和操作人员。首先，使用软件安全。现阶段，控制中心使用的软件主要还是基于Windows、Unix和Linux等操作系统。而由于技术的限制性，这些操作系统必然会存在着一些漏洞。所以，一些恶意攻击者变可以通过已知的漏洞入侵Web服务器，获取数据采集与监控系统的访问权，并篡改或破坏存储的数据。此外，由于数据采集与监控系统自身纠错能力较差，所以即便收到恶意者的攻击，控制中心也很可能无法识别错误信息或数据，从而不能及时发送错误报告，给控制中心的内部埋下安全隐患。其次，网络构架安全。网络构架在数据采集与监控系统的安全运行中及其关键。虽然，采用路由器或防火墙分段隔离内网和外网可以在很大程度上杜绝安全隐患。但是，防火墙的设置也不可避免地会让无授权的非法访问有机可乘，恶意攻击者很容易便可以找到开放式服务器的数据隐蔽隧道或软件缺陷，并进行攻击导致防火墙失效。而且，防火墙并不能阻止或避免内部工作人员对网络构架的有意或无意破坏。再次，操作人员的责任意识薄弱或是工作能力欠佳，都会增加控制中心的安全隐患。例如，系统操作人员的误操作会影响录入数据的准确性和通信的正常运转。

2 电力系统通信中数据采集与监控系统安全问题的改进和防护措施

2.1 消除干扰

一方面，针对电网频率和电压对系统产生较大干扰的情况，可采用隔离变压器进行消除。另一方面，由于数字滤波具有可靠性好、稳定性高和不存在阻抗匹配等优势，可以针对工业现场环境恶劣、干扰源较多的现状，采用数字滤波器的方法对采样数据进行数字滤波，从而有效降低干扰。

2.2 建立新标准，改进通信协议安全

为了建立通用的新型标准，从而真正保障好通信协议的安全性。可以着重从以下两个方面进行。其一，在国家智能化电网的建设和改造过程中，将旧的CDT规约使用新一代通信协议IEC 60870-5-101/104和IEC 61850规约来代替，同时也可以有效避免使用CDT规约而导致的一些安全问题。另一方面，通过建立专门的IEC 62351建议标准对IEC 60870-5-101/104和IEC 61850通信规约的安全性进行防护：首先，如果事先就知道将使用的通信规约存在安全风险，则安全套接层就应该选择TLS 1.0及以上版本，而不选择SSL 1.0或2.0，以增强通信规约的安全性。其次，严禁杜绝直接使用未加密的密码套件。再次，为了使轻载网络不会因长期连接而丧失认证，应该以时间和分组数为基础，使用透明的密钥进行通信规约再协商等等。

2.3 提升信息技术安全，规范人员及操作

控制中心安全的维护，首先应该全面提升信息技术的安全性：通过防火墙，保护控制中心免受攻击；通过虚拟专用网（VPN），实现公共信道上数据的可信传递；通过安全服务器，实现对局域网资源的管理和控制等等。其次应该严格管理配置端口、带钥匙的锁和支持程序的使用，从而保证只有通过授权的设备和用户才能使用端口。最后，控制中心安全的维护，还应该通过制定相应的政策及法律法规，严格规范信息技术人员的行为和操作。并且通过管理和培训，提升信息技术人员的安全意识，明确每个人的职责，最大程度地降低人为风险。

3 结论

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每一个行业的发展都离不开电力，随着电力发展电力通信网络应用范围也在不断扩大，所需要维护的设备就更多，这个时候传统的管理方式就不能够满足当前电力通信网络的发展需求。当前我们国家维护电力通信网络最主要的方式是集监控与修护相结合的方式，这个方式是集中进行的。通信电源集中监控系统实现了计算机技术与通信技术的有效结合，从而能够准确有效的对通信电源进行监控。

一、通信电源监控系统结构

在通信电源集中监控系统当中运用的是集中维护集中管理的方式，在这个监控系统当中总共分成了监控单元、监控站、监控中心三个级别。监控单元不仅能够接收到控制中心下达的各种指示，还能够在设备出现问题的时候及时报警，并且储存当时的信息，此外，监控单元还能够收集被监控设备出现的各种各样的数据，并且对收集到的数据进行处理，将获得的各种设备的状态以及处理数据得到的结果传送给监控站。

二、基于具体案例分析电力通信中通信电源监控系统的应用

2.1变电站概况

2010年，某供电公司就开始对公司下属的各个通信站的电源进行监控系统的改进工作，将原先使用的系统作为新系统的基础，把电源监控系统与电力通信网络监控系统运用到该系统当中，使这两个系统成为原先系统当中的子系统，从而能够及时掌握该区域通信电源设备的情况，并且能够提高设备维护的效率。

2.2变电站通信电源监控系统应用

（1）从上面的介绍可以得知，通信电源集中监控系统主要分为监控单元、监控站以及监控中心三个部分，在对集中监控系统进行改进的时候可以从这三个部分下手，对这三个部分进行重新的分配与设定，改进后的系统包括变电站监控分站单元、地区监控中心以及通信调度监控中心。在这三个部分当中，通信调度监控中心可以通过计算机直接与地区监控中心相连接，而且这两个部分的运用都可以运用计算机来进行控制。通信调度监控中心的主要作用就是能够直接与通信电源设备相连接并且对这些设备进行实时的监控，并且将监控到的信息传输到监控分站单元当中。如果在集中监控系统当中没有设置该单元那么可以先对需要监控的电源的数据进行收集，将收集到的数据进行处理以后，将处理以后的数据传送到地区的监控中心站，在监控站使用的是能够传输大容量数据的接口，并且能够与其它的设备连接成能够实时对电源进行监控的网络系统。

（2）监控单元能够采集直流监控器中产生的各种各样的数据，通过特定的协议进行打包以后，就会将获得的数字信号转变为模拟信号。在计算机的串口可以安装上多串口卡，用来满足对计算机的不同需求。监控终端运用的是普通的PC机，得到的模拟信号最终会进入到监控终端使用的PC机当中，该PC机能够实时监控各个站点发生的情况，当出现问题的时候会给予警报。得到的数据经过交换机以后会传递到监控系统当中的协议处理机中，经过对数据进行分析处理以后就会将结果传递给服务器。在总的监控系统当中就可以获得电源设备的运行情况以及出现的各种各样的问题，便于对电源设备的管理与维护。

2.3系统应用效果分析

该供电公司建设并且运用了以IP方式为基础的变电站通信电源集中监控系统以后，在设备管理与维护的过程当中，能够运用统一的标准与规范对设备进行更加及时的管理与维护。当某一个设备出现问题或者是发生故障的时候，能够及时找到该设备所在的位置，节约了对故障设备排查的时间，这样电力系统就能够更加稳定与安全的运行，增强人们对于电力系统的满意程度。

三、结语

该供电公司引入通信电源监控系统系统以后，能够运用计算机对通信电源进行集中的维护与管理，供电公司能够及时掌握各个重要通信站的情况，保证了各个站点的通信电源能够顺利稳定的运行，减少了设备的维护成本，提高了员工的工作效率并且减少了公司员工的工作量。

作者简介：

参 考 文 献

[1]曹景雷，王萍，曲艺海.通信电源监控系统发展及应用[J].科技信息，2012，（04）.

[2]刘建军，白建民，郭伟，顾勇.基于DS80C320通信电源监控系统的设计与实现[J].电源技术，2012，（02）.

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1.供配电设计中发展电力监控系统的必要性

电力系统的正常运行关系到电力行业的稳定发展，关系到人民生命财产的安全，意义重大。大型建筑内部结构复杂，多个控制系统对电力系统的高全性和稳定性要求相对较高，随着科技的快速发展，电力行业已经不能满足单纯依靠人力对电力运行进行检查维护，电力监控系统应运而生，它不仅能够满足用户对系统的查询需求，也能满足电力运行的智能化监控，提高系统的运行效率，优化资源配置，保持电力行业的健康发展。

一直以来，供配电设计中都没有实现真正意义上的电力监控。传统的配电系统中 ， 通常情况下，都是通过配置模拟电流表或者电压表监视回路的运行状态，但是，各个回路之间不能进行互动通讯。与此同时，数据的记录方法也是人工的，回路的开关也都是由工作人员手动操作，这大大降低了工作效率，浪费了人力资源，并且不能实施监控、发现、控制电力系统。因此，统一管理和监控高低压配电设备，建立智能化电力监控系统平台，是提高电网运行效率的必然要求。

2.电力监控系统概述

2.1电力监控系统简介

在供配电设计中，所谓的电网智能化，主要是通过供电设备本身的工作指令来对整个电力系统中的工作模式与运行参数进行调整与控制，而与电网运行状态无关，也称为被动配电网络；然而，在供电系统中其设备的运行不仅仅通过自身的工作指令来实现，还必须配备有自我诊断软件等，然后根据诊断软件所发出来的数据信息并结合电电网中负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。通常情况下，如果设备工作正常时，要根据负荷分配的合理性，充分利用变压器的过负荷能力，并依靠先进的计算机软件技术等进行节能操作，如果在电网工作运行中某个地方出了问题等，智能系统能够及时地对整个电网进行监测、判断、分析，从而确保一级负荷，并有效的控制二、三级负荷。

2.2电力监控系统基本功能

（1）事件顺序记：这项功能可以确保发生动作按照顺序准确记录和断路器合闸与分闸的准确记录，这需要电力监控系统必须具备充足的内存来存储这一些列信息，方便在需要信息时，准确快速的调取相关信息，及时排除故障，确保电力系统正常运行。

（2）数据采集：该功能主要包括：a.开关量的采集。电力监控系统需采集的开关量有隔离开关状态、断路器状态、断电保护动作信号、接地刀闸状态、运行报警信号以及同期监测状态等；b.模拟量的采集。在电力监控系统必须包含着电流、线路电压、频率功、率因数等所需采集的模拟量；c.电能计量。电能计量是指对有功电能和无功电能的采集，这种方法比传统的更加有效，并充分地利用了当今先进的计算机信息技术，能够准确，及时地对电网中的数据进行采集。

（3）远程操作：监控系统的远程操作，实现了操作人员通过计算机对隔离开关和断路器的分闸、合闸进行远程操作，这样不仅提高了工作效率，及时发现和控制问题，也进一步优化了电力系统配置，但是，计算机系统在运行时，系统可能出现故障，会直接导致电网系统的瘫痪，所以，工作人员在设计时，必须严格按照相关规定，在科学合理的设计远程操作的基础上，必须保留对设备的手动操作装置，这样可以有效防止计算机故障对电力系统造成的不良影响。

2.3安全监视

监控系统对电网运行过程的安全监视，能够保障配电系统的安全运行，当出现电流或电压过大等情况时，监控系统会立即发出警告信号，并做好全程监控的记录工作，方便查看和故障排查。

2.4电能质量监视

该功能主要是针对任何足以导致电力设备故障的电压、电流或频率的静态偏差的现象。具体表现为：电压暂降、电压波动和闪变、短时中断和三相电压不平衡等。当出现以上情况时电力监控系统会自动调节供配电的参数，确保供电平稳、可靠。

3.电力监控系统在供配电设计中的应用

监控系统不仅需要包含高质量的监控作用，还需要具备一定的通信能力，便于电力信息采集、传输，将其应用到供配电中，稳定系统设计，一方面监控供配电的运行，另一方面利用监控降低供配电的故障发生率，所以重点分析电力监控的应用。

3.1实现人机交互

监控系统以清晰的界面，为用户提供了高品质的服务，在操作界面中，用户可以根据自行设定语言方式，避免用户因为语言问题，出现操作问题，监控系统在更新时，会出现操作方法提醒，并及时显示当前供配电系统的运行状态、运行内容和数据情况等，通过实时监控，方便用户操作，了解电力运行情况。

3.2提高权限管理

权限主要是为供配电提供严格的环境，提高供配电设计的安全度，通过电力监控，实现供配电的加密设计，保障数据信息处理的质量。第一，利用监控系统实行权限设置，即对监控系统进行层次权限分级，满足不同级别人员的需要，其中要遵循“高权限包含低权限”的原则，但是不能实现低权限的越级处理，由此可以规定供配电人员的工作范围，避免出现信息外泄，提高信息保密度；第二，对监控系统设置后台操作，方便供配电人员修改设计信息，如发现供配电在设计中，出现非正常状态的数据时，可以及时登录后台系统，操作选项，更改数据。

3.3提高供配电信息采集的效率

通过监控系统，可以有效的对电力系统进行实时的监控，可以提高供配电信息采集的效率，并且对供配电运行中的信息数据进行准确反馈，其中包括数据信息和参数信息，监控系统在采集信息时，主要是通过不同性能的仪表，采集完毕后显示，监控系统的信息显示具备一定的特点，不仅能够保证显示全面，最主要的是本地显示，由此，以监控系统为背景，供配电可及时抽取所需信息，然后处理信息，得出结果，利用监控系统得出的信息，保障时效性和准确率，避免用户对信息产生疑惑。

3.4协助供配电记录事件发生

供配电设计中，需要对相关的事件进行重点记录，做好顺序存储的工作，供配电实际存储的过程中，必须预留未知空间，因此增加供配电的设计难度，通过监控系统，直接对发生事件进行动态监控，无需进行顺序记录，供配电设计只需要预留空间即可，不设定空间大小。

3.5建立供配电设计的数据库

数据库是供配电设计的核心，大量数据来源于数据库，最终还需储存在数据库内，所以必须保障供配电数据库内部的分类，更要保障数据库信息的运行，监控系统可以为数据库提供运行基础，明确划分数据库内部的模块，保障处理后的信息自动根据特定路径，存储到数据库内，由此，用户可在数据库内检索供配电信息，并且根据供配电的实际，导致有效数据，形成管理信息，便于查找相关数据。

3.6实现远程查询

监控系统通过对供配电信息数据的存储、拆选、组合一些列等过程，有效的形成查询报表，可以实现用户的远程查询，大大节省了电力运行人员的工作时间，提高了工作效率，为用户提供了优质的服务。

4.总结

电力监控系统作为电力运行系统中的重要组成部分，对电网的正常运行有着重要的作用。电力监控系统能够实现对电力运行的智能化监控，对线路故障及时的发出警告，实现了供配电系统的优化配置，提高了电网的安全性和稳定性，保证了电力行业的稳步发展，同时也为国民经济的发展提供了有力的保障。

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中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0070-01

在电力系统调控一体化中，电力传输与其监督管理互相结合，这就要求监督控制信号工作的开展要以电网系统的实施操作情况为基础。因此，该文以一体化监控信号对电力系统监控的管理作为研究对象，通过对监控信号的名称规范与监控类别进行划定，在结合相关信号监控工作的基础上，对电力系统监控中，一体化监控信号的显示方式及其对异常信号的处理进行了详细分析。

1 监控信号的名称规范与类别划定

就现阶段而言，我国电力系统中监控信号的名称的表示方法为：N+V+E+S+I，其中N代表电力系统中的变电站名称，V为电压级别，设备名称和信号规范分别以E和S表示，I则表示间隔名称。监控信号名称的规范为：监控信号名称要与电力系统实际运行情况的表达反应相符，进而使信号监控的相关工作人员可以系统地掌握当前电力运行的具体情况。

以方便信号监控工作人员对电力系统的监控工作为原则，可将监控信号划分为如下三类：（1）由于操作不规范或设备自身出现故障而导致的电网运行不正常的监控信号；（2）反应电网内部的一二次电气设备运行不正常以及设备自身运行状况出现变动的监控信号；（3）体现电力系统中电气设备的运行模式与运行情的监控信号[1]。

2 信号监控工作简述

监控信号的分析与处理是电力系统调整与控制一体化的关键性工作，是实现电力系统调控一体化的重要保障。由于监控信号管理设备每天会从电力系统运行设备中获取数以万计的监控信号，要实现对全部信号的监控与管理是不现实的[2]。因此，如要确保体化监控信号管理效率的高效性，就应对系统所获取的相关信号进行科学划分，进而提高电力系统运行的安全性和稳定性。

2.1 即时信号监控

所谓即时信号监控是指在负责信号监控的工作人员对电网的全部监控信号进行类别划分的基础上，对部分关键和紧急的第一、二类信号进行及时分析并处理。然后，通过所收集到的一、二类信号判断出当前电力系统的实际运行情况，在对整个系统运行过程中容易出现安全隐患部分进行全面收集和分析后，将相关结果传递给系统维护人员，进而为电网调度方面工作的开展提供可靠的信息来源。

2.2 后台信号监控

通过一体化监控信号管理系统，可以实现对历史信息监控信号的后台处理与分析。监控信号管理在电力系统中后台信号的监控，在保证了监控信号真实性和广泛性的同时，也通过对以往电力系统的安全隐患进行的综合分析，提高了故障防护和应对措施的针对性。

3 一体化监控信号在电力系统监控中的显示区域及方式

对电力系统监控中一体化监控信号的显示区域及信号在各区域中的显示方式进行综合分析是提高整个电力系统调控监管效率的必要手段。下文就一体化监控信号在电力系统各区域中的显示方式展开了详细说明。事故信号区：在该区域内通过将电网设备因故障而跳闸以及影响变电站安全运行的信号进行显示，以便为监控人员提供系统故障成因的合理分析。开关事故跳闸区：该区域主要显示电力系统中各项开关的位置在非法操作时的变位信号。状态信号区：电气设备运行状态的信号在此区域得以显示。遥测越限区：若线路负荷、电压、电流以及功率和温度等遥测信息超出了正常使用限度，则监控信号便会在遥测越限区域显示出来，以便为系统维护人员提供相关的越限信息。最后便是一体化监控信号显示的综合区域，即综合信号区。整个电网的远动信号、试验信号以及AVC（高级视频编码）事项信号均会经由该区域显示到电子屏幕当中，进而为电力系统的综合维护提供可靠而有力的综合信号信息。

4 电力系统监控中一体化监控信号对异常信号的管理

4.1 操作伴生信号

所谓操作伴生信号是指当相关电力设备的运行情况出现变化时，监控系统随之出现的一种随设备运行情况的变化而变化的类别信号。由于此类信号具有复位较快的特征，因此，在实际监控中具有较大困难。在电力系统运行中，需要采用过滤伴生器来对此类信号进行屏蔽和隔离，具体的隔离原理为：若监控系统接收到具有伴生信号的相关电力信号，则主程序便会将此类信号先置于缓存区，如果系统在较短的时间里（一般为3～5 min）获取到了信号的归复事宜，便不会将此信号送出。若在短时间内未获取到此信号的归复事宜，则会将该信号显示在系统的状态信号区，以便为工作人员对此类信号的处理提供可靠的信息支持[3]。

4.2 设备定值不科学的信号

由于电力系统部分保护装置自身所具备的返回值以及启动定值同监控信号参数规范化运行值出现重合，使得相关设备在运行过程中发出异常信号。针对这一问题，在充分了解监控信号的基础上，电力系统的监控管理人员需要与保护设备定值调整的工作人员进行协商，并就设备当前的定值进行合理调节，从整体上预防并解决设备由此产生的异常信号的问题。

综上所述，在电力系统中做好对相关电力信号的监控工作，并以此确保电力系统运行的安全性和稳定性是推动电力产业发展并满足人们用电需求的前提。电力系统应在保证其自身供电质量的前提下，通过一体化监控信号管理的实施提高其自身的安全性能，并通过监控信号管理的相关措施，提高系统对各个异常信号的处理能力，确保用电安全。

5 结论

该文通过划定监控信号的名称规范与类别，并结合电力系统的实时信号监控与后台信号监控，从开关事故跳闸区、事故信号区以及异常信号区和遥测越限区等方面对一体化监控信号管理对电力系统的监控区域和显示方法进行了分析，在此基础上，又对电力系统监控中一体化监控信号对操作伴生信号与设备定值不科学信号的处理方法展开深入探讨。可见，未来加强一体的监控信号管理在电力系统监控中应用的研究力度，对于促进我国电力产业发展具有重要的历史作用和现实意义。

参考文献

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一、电力通信监控系统需求

我国电力通信系统目前都以sdh，即同步数字传输技术为基础，组网架构一般采用线路传输方式，进行继电保护信号及电力信号的传输工作，对日常电话正常使用进行调度，光穿透业务等综合业务。电路通信网络监控系统是主要的作用就是监控、管理电力系统通信专网，它的开发研究具有重要的意义。

实现本地通信网的多级监控是电力通信监控系统必备的功能，监控系统需要具备良好的稳定、可靠性软件、硬件设备，并确保软件系统对各种传统设备、智能设备都可以很好的适应。传输网、接入网、数据网、调度交换网、宽带网、同步网、程控交换网及ip网等都是电力通信系统的重要网络、设备组成部分，想要实现这些网络及设备的管理需要靠各个厂家通过不同的技术及协议，所以要求硬件设的施兼容性必须强，能够适应硬件系统及电力系统的不断发展，扩容能力需强。

二、lp网络监控系统概述

确保网络安全正常运行及网络的服务质量是ip网络监控系统主要的目的。对网络设备及相应的网络链接进行实时的监控，对线路使用率、出错率相关闭值实施监控，进行闲值报警；定期分析历史数据，提醒管理员对设备或路线进行及时更新升级，确保网络性能。

ip数据网络与ddn、atm、交换及本文由收集整理帧中继等基础网络不同，它具有开放性，因此ip数据网络的管理相对较为复杂。在技术要求方面，ip网络监控系统必须具备有效的监控手段，能快速进行事故紧急处理，实施故障隔离措施，通过有效的控制、操作，短时间内解除故障，保证网络运行的正常及安全，对网络进行维护管理及合理操作。ip网络监控、管理系统必须全面掌握配置、性能、环境及故障等信息，并能够进行网络整体，局部流量流向，元件设备运行负荷状况的监控、管理，采集并提供实时统计数据，提供优化、扩容网络的参考信息。能够自动进行网络故障告警，建立并完善处理故障的知识库，对于定制的特殊服务，需要进行相应要求的管理，如voip、vpn等一些新业务，提供相应的管理及工具，面向用户层，实现qos管理，提供服务等级协议（sla）管理，是ip监控系统发展的趋势。

ip网络监控系统有以下功能：（1）性能分析。统计、分析、管理计算机的性能指标及历史性能数据，判断网络性能状况，提供网络规划的参考信息数据；对性能进行实时监控，信息数据采集过程及分析情况均采用可视化的工具进行显示；（2）性能监控及采集性能数据信息。对监控设备的性能数据进行实时的采集并自动生成报告，能够任意设置采集数据信息的时间间隔；（3）闭值控制。设置管理对象属性闭值，针对不同性能指标及时间段进行闽值设置，实现闭值检查，一旦发现问题及时向网络管理人员发出预警。

三、lp网络监控系统的设计

将对电力通信系统进行故障监控作为核心设计ip网络监控系统，设计过程中要保证实现监控系统的可靠性、实用性及先进性，方便以后扩容系统，软件设备要具备先进高效的算法，硬件设备必须高度可靠。

硬件设计模块：（1）监控中心。实现对电力通信网的运行管理。一般情况下由计算机局域网构成，有多项网络设备及外围设备组成。（2）数据采集单元。进行现有配置设备的数据采集，并提供标准数据通信口，通常情况下由一个嵌入式设备构成。（3）子站。进行网元和适配器的管理、维护工作。子站由单台主机或局域网构成，pc机、接口转换、嵌入式设备及网络互联设备是构成子站的硬件配置设备。（4）数据传输网。通过电力通信专网及公共数据网提供通信设施。

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电网工作运行的数据收集以及监控都需要借助后台监控系统来完成。后台监控系统具备信息齐全，能够很好的对系统工作进行控制，促进效率，及时查找出系统问题等优点，因此被广泛的运用在电力调控中。大唐淮北发电厂是安徽省最大的火力发电厂之一、也是国家一流的发电厂。该发电厂在2004年～2005年先后进行了全厂电力调度后台监控系统系统的改造，大大的提高了淮北发电厂运行的自动化水平。也为淮北发电厂的运作带来了极大的便利。可见，后台监控系统对电力调度具有重要的意义，也逐渐成为了电力调度的重要组成部分。

1 电力调度中后台监控系统的组成

电力调度后台监控系统一般由硬件和软件组成。硬件包括了数据服务器、维修工作站，调度员工作者以及有联系的网络设施等内容。电力调度后台监控系统结构大概如图1。

1.1 电力调度后台监控系统的硬件系统

数据服务器是电力调度后台监控系统的运作核心部分，主要任务是收集各个分站的数据信息，再透彻的分析每个分站的监测状况，在这期间对各个分站出现的问题进行解决，分析并解决信息问题之后，在广播最终获取的信息内容，分享给其余站点共同利用。数据服务器一般都装载了数据库，这样可以对电力调度系统工作的参数和工作时产生的数据及时的记录，并且能够充当网络交流平台，使得监控系统与外部数据能够进行交流。调度工作者可以借助其工作站及时监测电力调控系统的运行情况，并且能够及时获得电网工作的报表以及数据等内容。并且调度员工作站能够将技术运用到电力调控监控系统以及工作管理中。在电力调度监控系统产生问题时，维修人员在至进行工作站修复的同时也达到了对监控系统修复的效果。使用网关以及路由器等工具与MIS系统进行连接，可以将相关内容信息进行分享。

1.2 电力调度后台监控系统的软件系统

电力调度后台监控系统一般使用HR2000系统。HR2000是一种数据管理系统，具有商业化的性质，其依靠智能扩展卡对数据进行收纳，利用Client/Server 模式及分布式运作方式。该系统也具备实施监控的水平，且便于运作和学习。新硬件能够运行系统软件的时候，可以不针对系统的进行修改便能够运行在硬件上。HR2000系统具有稳定、安全、可靠的特点，能够支持电力调度自动化的需求，使用中能够借由接口对系统进行二次扩展利用，所以其在电力调度上运用的扩展性很高。

2 电力调度后台监控系统的功能与作用

后台监控系统对于电力调度而言具有非常重要的意义，其能够对电网的全部运作情况进行精准的监控、调控以及研究，并能够调节各个变电站之间的状态与联系，然后经过监测与调节使得电网内部维持稳定与安全，保障电力网络能够顺利的进行运作。后台监控系统的工作内容有数据的收集与解决、远程遥控、故障调节、信息及设施管理、保障安全等等。可见，监测系统的内容繁杂、功能齐全。在此基础上，采取双机热备的办法，能够很好的加强监控系统的稳固，确保万无一失。假设某服务器发生问题，其他服务器能够及时的对该服务器包含的数据内容进行备份，防止数据丢失，保障系统能够继续运作。后台监控系统也可以通过本身存在的权限管理功能，针对极有几率发生的问题进行严密监测并及时修复，也可以依靠本身自带的报警系统，及时的发出报警信号，进行手动解决问题，排除潜在的问题影响别的部分正常运作的可能。

3 电力调度后台监控系统的运行效果

3.1 增强了工作的安全性

在SCADA 数据和MIS数据之间建立好相互联系的情况下。后台监测系统就拥有了调度申请票、调度操作票和典型票对比以及警戒等功能，并且可以在运作期间控制电话以及SCADA 的功能，从而达到了对电力调度进行严密控制的效果，避免因为员工原因造成工作问题的可能。利用后台监测系统将电力调度运行过程进行完全的掌控，从而保障运行的安全可靠，达到电力生产确保安全性的目的。把科学技术作为电力调度安全运作的强大支撑，从而促使企业生产能够取得巨大的利润回报。

3.2 增强企业技术能力

电力调度中后台监控系统能够给电力生产发展提供一定的经验，这有利于将计算机技术与生产管理相结合，形成一种完善便捷的科学管理方式。这种科学的管理方式能够很好的促进企业的发展与进步，特别是能够利用科学的技术方法处理一些在工作中遇到的麻烦与困难。

3.3 促进企业社会效益的发展

后台监控系统在电力调度中的充分利用，能够很好的减少电力工作人员的工作量，提升了工作以及生产效率，缩短电网倒闸的运作时间，并且能够高效的减少用户断电的时间长度，达到了电网以及系统稳定、高效、安全运行的目的。最终通过这种方式提高了电力企业的社会效益，促进了地区的经济建设。

4 电力调度后台监控系统的发展形势

现今计算机科技以及电网控制技术处在迅速发展中，后台监控软件也成为调度工作者青睐的工具，可视化科技的运用，能够使常见的数字、图像等表现出的内容转化成借用高科技的图像技术、显示技能传达图形所表达的信息内容。比如潮流可视化技能、电压稳定可视化技能以及负荷预测的可视化技术等等，把电力系统中的一些抽象的内容通过较为形象易懂的图像传达给人们，为电力调度员的工作带来了很大便利。

5 结语

综上所述，电力调度中后台监控系统的应用能够有效的降低错误的产生，提高调度人员的工作效率，促进电力系统的平稳安全的工作运行，为企业的生产提供极大的促进作用。

参考文献

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随着电力系统的逐步扩大，单机容量的不断提高，系统的稳定性也要求越来越严格。低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统、机组与系统之间的失步而解列，严重威胁着电力系统的稳定。解决低频振荡问题已成为电网安全稳定运行的重要课题。电力智能监控系统是上述建筑设备监控系统的子系统，通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可优化电力系统的运行管理，极大地提高电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。

一、电力智能监控系统的结构形式

电力智能监控系统按结构形式可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。系统采用分层分布式机构，分为间隔层设备、通信层设备、站控层设备。系统间隔层设备采用微机综合保护装置、智能配电仪表以及其他智能电子设备(IED)装置。所有间隔层设备均带有RS-485通信接口，以Modbus通信协议通过屏蔽双绞线接入通信管理机。通信管理机和后台监控主机通过站级以太网连接。系统监控主机可在HMI上显示整个系统的监控画面和实时运行状态。系统监控主机还可以对系统进行常规的控制，并对系统进行维护、修改和配置。

二、电力智能监控系统的具体应用

某特大型商业广场整体供电容量及供电范围很大，共设置两座 10kV高压开关站及9座 10／0．4kV变配电站。若采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且不能及时发现和处理电网运行中可能发生的故障，大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。为优化变配电站的运行管理，设计中采用了电力智能监控系统。

（一）系统设计

（1）系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元，837台QP系列智能配电仪表。各个子站就地安装通信控制箱，然后用串口服务器将RS-485转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。主站安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，保证了系统的安全可靠运行。

（2）监控子站内的所有装置由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内，可在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。

（3）实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。确保了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。

(4)系统接地采用联合接地方式，控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。

（二）电力智能监控系统功能特点

(1)极大地提高了现场的工作效率。通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H~f．q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。

(2)降低能源成本。使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

(3)使资源最优化。通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。

(4)延长设备的使用寿命。系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

(5)有效缩短断电时间。系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。

(6)有利于改善电能质量。某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

三、电力智能监控系统的可拓展性

电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统(BAS)可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：

提供标准的Modbus―RTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。

提供符合 IEC标准的OPCSe~er给BAS，适用于中规模BAS。

直接在Ethernet上通过Web或TCP／IP与BAS互连，适用于大规模BAS。通过上述方法，可将电力智能监控系统集成到BAS系统，以实现系统信息共享及联动控制，提高工作人员的效率，降低建筑物的能耗及运行成本，提升建筑物的硬件标准。

电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中，提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

参考文献：

[1]张九根，丁玉林．智能建筑工程设计[M]．北京：中国电力出版社，2007．

[2]李成章．智能化UPS供电系统原理与维修[M]．北京：电子工业出版社，1999．

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【关键词】视频监控系统 电力调度 应用要点

向着集成化、智能化、数字化以及在线监控和事故远程诊断的方向开展是目前变配电站发展的必然，这不仅是变配电站顺应现代化电网发展的要求同时也是变配电站实现经济效益和社会效益的前提。就电力监控系统的应用效果来看，电力监控系统的应用不仅可以增加电力系统数据的可靠同时也能提高电力系统数据的有效性，从而提升电力系统在电能管理上的规范性。运用网络电力仪表和安装在变配电站的电力监控系统进行通信，不仅能够很好的掌握电力系统数据的运行状态，而且还可以提升变配电站在整体上的运行能力和维护能力。

1 视频监控系统概述

电网企业对变电所和发电机组进行远程遥控、远程遥信、远程遥调以及远程的遥测的开展在电力系统提出完善自动化建设的议案之前就已经开始实施了。电力企业之所以对远程遥控、远程遥信、远程遥调以及远程遥测高度重视，主要是为了提高企业的生产效率和实现市场经济的效益最大化，电力系统通过视频监控系统在远程遥控指挥当中的应用不仅可以做好实时监控和取缔人员看守的模式局限性，而且还能够起到对四遥系统的完善和补充作业。

如今四遥系统已经被广泛的应用于在各大电厂和变电所当中，各大电厂和变电所通过对四遥系统的应用和引进视频监控系统，前端设备就能够对电厂，变电所当中的监控数据和视频信息进行准确的采集和编码，这样电力调度中心就可以通过传输过来的编码数据信息进行监控，管理以及存储的一系列工作了。就目前视频监控系统建设来讲，视频监控系统的建立和完善对于我国电网向着综合化，智慧化以及自动化管理方向发展有着重要的意义。

TCP/IP协议的IP网在网络技术发展的推动下得到了广泛的应用。另外随着各个高速接入系统的快速发展和高速宽带支干网与主干网的发展基于IP技术的通信得到了广泛的应用，尤其是在视频监控系统方面的应用。所以，视频系统在电力企业进行电力调度当中的应用的发展势在必行。

2 简述MPEG-4编码技术

MPEG-4标准和传统标准的最大区别是编码理论的应用，MPEG-4在进行编码时能够将完整的景物划分成若干景物，对空间时间上的音频视频对象进行编码处理，然后在将编码的处理结果传输给系统接收端，对耕种对象分别进行解码，进而实现与需求相符音频和视频数据。

2.1 MPEG-4编码技术所具有的优点

2.1.1 高压缩性优点

MPEC-4作为编码标准其工作效率非常高，5～65kbs是MPEC-4编码标准的最低码率。所以对视频进行编码时，一定要对视频对象的操作性和交互性进行充分的考虑，做好多媒体领域对于编码应用方面的兼容处理工作。另外。MPEC-4还能做到对于不同数据在相同时间上的编码处理，实现场景当中多视角数据流的同步并合成为一个数据流。这一点在仿真练习、三维电影以及虚拟三维游戏当中经常会用到。

2.1.2 交互性优点

视频数据当中的删除、下载和超链接等访问工具都是由MPEC-4提供的，有了访问工具用户就可以在数据当中选择出有针对性的数据，节省了时间也增加了工作效率。另外MPEC-4还为视频数据提供了编辑数据和操作功能，提高了用户在交互式家庭购物当中的便捷度。对于多媒体数据MPEC-4还能够对其进行自然编码。

2.1.3 访问性优点

将复杂的内容简单化是MPEC-4功能的最大特点也就是说MPEC-4具有可分性，MPEC-4具有的可分性，不仅能够满足用户的实际需求，而且MPEC-4还可以传输和接受超大容量的宽带信息。

以上特点对于多媒体的发展起到了很大的促进作用，同时也推动了其他领域的发展。像，可视通信，电视后期制作，虚拟会议，广播电视等等。

2.2 MPEG-4编码技术的实际应用

计算机图形，远程监控系统，计算机动画，无线通信，音频广播，电视，电话静止图像压缩等等都涉及到对MPEG-4编码技术的应用。

3 电力调度过程中视频监控系统的具体应用

制定一套系统完善的视频检测调度系统对于随时调度监控电厂，变电所的运行情况和避免电厂，变电所发生安全事故意义重大。就我公司设计视频监控系统来讲，在设计视频监控系统前应结合现场的实际情况和M PEG-4技术的优势，科学合理的应用视频监控系统，只有这样视频监控系统才能在电厂和变电所当中发挥出应有的效果。数字矩阵，硬盘录像机和系统服务器组成了视频监控系统。

3.1 实际应用要求

电厂和变电所对于视频监控系统的应用主要在以下几个方面：

（1）通过影像监控系统和安防系统形成对电厂和变电所在安全上的保护。

（2）为了避免操作失误对电厂和变电所的安全造成影响，在调度过程当中将经验丰富的工作人员，影像监控和远程监控等措施综合起来进行调度。

（3）进一步强化预警保护工作，通过报警联动系统、影像监控系统以及环境检查系统对现场设备的运行状况进行跟踪监视。四，根据监控系统的点播功能，报警功能和记录功能对视频监控当中的事故现场进行还原和追查。五，视频监控系统还能起到辅助电厂，变电所当中自动化系统，综合调度系统更好的工作的作用。

3.2 视频监控系统所具有的结构特点

子站，调度主站，查询终端经过通信网形成图像画面的信息系统就是电厂，变电所的视频监控系统。如果受控子站设置的工业摄像头如果超出16个就必须需要对工业子站的摄像头加设矩阵控制器，在对受控子站进行摄像头安装时，要结合安装现场的实际情况跟进现场环境要求，有针对性的选择使用摄像镜头、音频头、传感器、云台以及摄像机等监控设备，设备安装后会对本地的图像和信息进行采集，然后传输给监控终端和调度主站，调度主站在通过信息传输的形式对本地进行实时监控。子站发出的信号会由视频监控系统终端进行接收，接收后视频监控系统将会对子站进行有针对性的控制。

3.3 视频监控系统具有的功能

3.3.1 能够对图像进行监视

视频监控系统处理能够对电厂，变电所内部环境进行监控还可以对电厂，变电所周边的环境进行监控。如与电厂，变电所相邻的道路、设备以及入口等主要场所都可以通过系统终端和调度中心进行远程监控。尤其是对户外电气设备的实时监控监控人员不仅可以很准确的对电气设备开路刀闸的开关情况进行掌握，同时对变压器的档位和油位情况也能做的及时的了解。

3.3.2 视频监控系统具有报警功能

视频监控系统功能非常敏捷能够对视频画面的异常情况，线缆中断情况以及信号丢失和解码器出现故障进行及时的警示。另外子站监控主机还能启动辅助设备的功能如，报警语音、报警灯光等措施的功能。

3.3.3 对控制功能进行介绍

电力调度不仅可以对电厂、变电所的摄像点，遥控云台进行监控而且还可以使摄像点和遥控云台的角度进行转换，对镜头的预位置和焦距状态进行掌握进而实现对电厂，变电所整体场景的实时跟踪、

3.3.4 视频监控系统具有自我恢复和诊断的功能

视频监控系统在遇到断电情况时能够重新启动恢复功能，确保监控系统正常运行。视频监控系统在启动恢复功能过程当中能够对断电期间传输的数据进行恢复传输，对干扰通信的误码进行实时的检测，并通过远程系统开启维护、审计以及修改设置等模式的功能。

3.3.5 对系统所具有的安全功能进行介绍

用户权限管理功能是视频监控系统的重要功能，用户权限管理功能是确保主站和其他分站系统安全运行的基础。在系统运行过程当中经常会遇到非法入侵的情况，为了确保系统不受侵犯保证系统能够安全可靠的运行，所以在对网络信号进行输出时要对信号进行加密处理。

4 结语

综上所述电力企业和变电所通过视频监控管理进一步提升了自身在管理上的能力避免了设备故障的发生，提升了电力企业的生产效率和经济效益，为电力企业健康有序的运行发展打下了坚实的基础。随着ICP/IP技术和视频监控技术在电力企业电网调度当中的广泛应用，智能化，自动化以及集中化管理在电力企业电网调度管理当中越来越成熟完善，视频监控系统在提高电网调度能力的同时也使得电力企业向着现代化管理方向又迈进了一步。

参考文献

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1电力监控系统

随着电子时代的到来，计算机在各个行业都已经得到了广泛应用。电力监控系统就是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，它是变配电系统采集实时系统、开关状态检测以及远程控制的基础平台，电力监控系统可以在检测、控制设备的辅助下成为任何复杂的监控系统，它是变配电监控中的核心体系。数据采集与监视控制系统的应用领域非常广泛。例如为电力系统、化工领域采集数据与监视控制以及过程控制等。其中，数据采集与监视控制系统在电力系统的应用中最为广泛，电力监控系统是组成地铁综合监控系统中最主要的一个子系统，它本身具有的优势是无法替代的，如信息完整、提高状态等。数据采集与监视控制系统在电气化铁路上最初的应用目的是为了确保铁路供电的安全可靠，它的应用大幅度提高了铁路运输管理中的调度管理水平，在之后的研究发展过程中，专业学者在国家现在的发展基础之上，从发展稳定技术成熟的国家引进了大量的数据采集与监视控制系统的有关设备，这些设备技术先进，在应用过程中达到了较为理想的状态，对国外技术经验的借鉴研究也带动了铁道电气化远动系统更好更快的发展。

2电力监控系统在地铁中的具体实现

电力监控系统在实际应用中主要是借助计算计的先进技术分析发现目前设施系统中的缺陷和制定可以改进提升的方法，对变电站的二次设备功能进行优化组合，电力监控系统会对变电站的全部设施实线执行监控，它是可以自主协调各个子系统设备的综合性自动化系统。通过在地铁运行中引入电力监控系统可以实现地铁内部间的信息交换、数据共享。电力监控系统的主要功能是对地铁站内各个独立的子系统实现电压、电流、功率、点度量、开关量等信息的采集，并且要在信息采集完成之后，将信息传输到车站的控制中心，然后在对站级和控制中心的控制命令进行接收，从而实现电力集成的完整过程，保证电力系统的安全稳定。通常而言，在控制中心会有专业的技术人员实施完成电力设备的监视工作，在电力系统进行维护和调试操作时，控制权将转由变电所监控的计算机来实现掌握，确保对电力设备的完全控制，以便维护工作的顺利进行。电力监控系统不但简化了二次接线的操作过程，大幅度提高了变电站安全稳定运行水平、降低了运行维护成本而且还是保证向用户提供高质量电脑的一项重要技术措施。在电力监控系统的应用过程中，实现了中低压变电站采用自动化系统和高压变电站的控制方式两个原则。中低压变电站采用自动化系统，可以保证无人值班的方案落实执行，在一定程度上降低了劳动成本，节约了工作时间，高压变电站的建设需要有先进的控制方式为前提，以此解决各专业问题，如果在建设和设计过程中无法控制好高压变电器，严重时会影响系统运行可靠性。电力监控系统的软件架构体系在逻辑上基本可以分为三个等级，站前管理层、网络通信层、间隔层。硬接点通道指的是以非数字的信号方式接入控制信号盘的信息采集通道，凡是在硬接点通道上的信号都被称为硬接点信号，如遥信、遥控、遥测等。一般施工单位在铺设过程中会按照设计院提供的施工图纸将控制信号盘外部接入线接入综合自动控制信号盘端子排。但是在硬接点通道建设过程中常常会遇到硬接点信号无法被接受的情况，导致这种现象的发生很有可能使因为接线错误或者接线点接触不良等，一般硬接点信号上不来的表现通常是上网隔离开关的较远一端的电缆接线压在了电缆的绝缘皮上，导致开关失灵，无法实现远程遥控，或者是由于施工单位对设计图纸把握不准导致接线错误，也有可能是机笼背板里出现虚接现象。另外，总控制处的单元软件在运行中也可能会出现一些问题，例如在计算机重启过程中重启失败，发生这种现象的原因通常是由于网卡驱动丢失造成的，也有可能是在网络配置过程中将网卡的IP地址配置错误，或者是由于在数据库中没有和计算机相应的网卡IP地址，这些原因都会导致通信故障的产生。调试和维护数字通道也是在电力监控系统应用中不可忽略的，在调试过程中，如果直流盘通信正常但是交流盘发生故障，一般就是交流盘的PLC出现了故障。

3电力监控系统的发展前景

电力监控系统虽然还没有完全成熟，在应用过程中也会发生各种无法避免的问题，但是电力监控系统还在不断完善，不断发展，无论是相应的技术应用还是管理措施都在进步，结合现在社会的发展需要，电力监控系统的发展会在未来与其他系统实现广泛集成，如今的电力监控系统在专业学者的努力研究下已经于调度员模拟培训系企业MIS系统成功实现了连接，将电能量计量系统、地理信息系统、办公自动化系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统与电力习题进行技术融合与系统集成型电力监控系统未来的一个重点研究方向。其次，将变电所的控制回路、信号接收等融合到计算机系统中，从而代替传统工作操作中使用的控制保护屏，以此来减少核电站建造的占地面积和设备投资，实现变电所综合自动化的最终目的。电网在运行过程中会有各种各样的状态，但是如果等到实质性的问题出现后在寻求解决的方案会在实际中造成过大的损失，在损失没有造成之前先预测问题然后可以利用这些新的科学技术通过计算机的帮助来模拟电网的实际运行状况，并研发出调度辅助软件和管理决策软件，在有相关领域的专家学者根据模拟的实际情况推演出问题的实际情况，从而最初最合理的运行设计方案，用最优化的方式和速度解决系统的故障，以此实现电力监控系统的有效利用，达到提高运输效率、降低运行成本、优化运行操作等目的。这些电力监控系统的前沿应用已经在传统电网的监控系统中已经取得了良好的效果，相信在今后的发展中，会为地铁电力监控系统带来更加智能更加高效的监控与调度模式。

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一、引言

电力是重要的动力和资源，是国家经济和社会发展的基础。电力系统的运行稳定性和可靠性是保持电力供应的保障。因此，电力系统包含了运行和调度，而这两个系统都是非常重要的系统，保障了电力的正常运作。本论文在设计时针对当前系统存在的运用现状和实际使用需求，并结合了作者所在的四川地区的实际情况后，设计了一套适用于电力系统的调度监控系统。

二、电力调度系统设计的需求分析

伴随着社会的快速发展与信息化的不断发展，对电网进行扩大已经成为一个必然趋势，这也就对电网的全面综合管理提出了更高的要求，传统的综合管理模式已经无法满足时代的发展，因此国网公司应当依据实际发展情况对电网综合管理进行长远计划。在对电力调度监控系统进行规划设计前，首先应当对该系统的设计要求进行分析，基本确认在该系统投入运行之后需要拥有哪些功能，比如在进行计划时应当对网络覆盖程度进行预设，防止出现信息孤岛。

对于大型项目，用户往往对现场控制单元的稳定性要求较高，控制单元能够相互独立，功能上不依赖于上层设备，以增强整个系统的可靠性和可用性。同样对于负责全系统数据传输、数据交换的网络系统需要能够具备冗余能力，单点故障不影响全局应用。最后则需要一个总控中心，负责对数据集中存储，完成系统的集中操控功能。

三、电力调度监控系统功能架构设计

电网调度中心集控模式又称调控一w化模式，即电网监控与调度合一，调度中心调控人员除负责电网调度外，同时负责变电站设备监控、遥控操作等工作。该方式下调度SCADA，EMS系统集电网运行调度指挥与变电站设备操作控制为一体，通过设置若干席遥控操作工作站，专门用于设备运行监视和遥控操作，对无人值班变电站实施“四遥”。该模式在国外电网应用较为普遍，国内（广州、深圳、无锡等电网）也有大量的实际应用。该模式下，集控中心（集控站）即可以设置在调度中心大楼内，也可以分别设置在若干座变电站内。

电力调度监控系统的数据采集模块主要设计结构如图1所示：

通过站级监控工作站的彩色液晶显示器和人机联系工具显示变电站各种信息画面，显示内容主要包括全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用电系统的信息、各测量值的实时数据，各种告警信息、计算机监控系统的状态信息。

系统集成过程中的关键技术是接口的设计，因为系统集成的实质是让不同产品、不同设备互连，让不同网络、不同系统互连。系统集成的技术关键不是对具体产品设备的研究开发，而是解决产品、系统之间的接口问题。因此要完成系统集成，不仅要对产品、技术或系统有全面深入的了解和分析，还应设计开发合适的接口。所有子系统采用共同的接口，使用相同或相近的开发模块。保证系统结构清晰简单，各个部分容易配合，使系统具有良好的扩展性。

四、电力调度监控系统安全防护

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【关键词】电力设备 电缆隧道 综合监控系统

近年来，我国电力电缆隧道维护工作一直处于发展阶段，当前主要通过对电缆温度与负荷来检测其运行状态，设定一定标准值，一旦运行参数超出标准，则必须制定停电计划进行检修，此应对措施，具有较大的局限性，大大增加了检修成本与维修时间，此外，对于部分潜在故障与绝缘性缺陷也无法进行检测覆盖。因此，为保证电力电缆的稳定运行，本文对电力电缆隧道运行状态的综合监控及应用进行探析。

1 电力电缆隧道综合监控系统

1.1 监控系统运用的目的及意义

电力电缆隧道综合监控系统主要利用信息化自动监控技术，通过软件控制，由传统人为巡检方式转换为计算机自动化监控。该技术方式，不仅可以提高电力电缆隧道运行的稳定性、实用性、科学性以及准确性，并且还可辅助预测，具有预知功能，一旦电力电缆隧道运行中出现风险或故障，监控系统可以准确、及时的定位故障点，具有良好的灵活性和准确性，可以将损失降低最小，同时，还可大大降低人力维护成本与劳动强度，提高电力电缆隧道维护质量。

1.2 综合监控系统的功能架构概述

根据建设需求，在电力电缆隧道变电站内或工作井旁，设立综合监控预警控制室。该系统是独立于变电站内的综合监控系统。系统组成部分是由综合控制系统、火灾预警系统、气体监测系统、环境温度监测系统以及视频防盗系统等子模块组件构成。通过计算机软件技术，把各独立模块集合为一套综合监控系统。如图1所示：所有子模块系统均提供不同的通信接口，便于集成管理各功能模块，此外，通过设定的通信接口，还可通过互联网与电力监控中心或电力系统专网进行数据传输，实现监控数据共享。

2 系统功能设计

2.1 火灾预警系统

该功能模块主要采用预警/控制总线连接方式，由火灾预警控制主机与火灾探测器、消防联动装置以及报警提示设备组建构成，可接收各探测区域返回具有地址码的火灾预警信号，并显示详细的位置与信息。在隧道两头各设立1个火灾控制器，火灾预警控制器接收到火灾报警信号后，可手动或自动向防火门、风机、消防设备发出控制信号，并给予报警信号。提示工作人员迅速处理火灾。

2.2 气体监测系统

电力电缆隧道中如果存在有毒有害气体，并且无法及时排出时，对进入隧道巡检的工作人员人身安全造成极大威胁，针对该问题，必须对电缆隧道中容易产生的CH4、H2S、CO等有害气体，进行实时监控。对电缆隧道防火墙划分为若干分区，在各分区内设定一组环境监测传感器，对有害气体进行实时监控，将采集到的环境信息传输到综合监控平台。同时，还需对隧道内的空气温湿度、含氧量进行监控，尽可能的保障工作人员的人身安全。

2.3 环境温度监测系统

随着社会用电需求的不断增长，电缆隧道长度也随之增加，传统线性感温电缆已无法满足当前环境温度的监测需求，综合监控系统设计采用分布式测温光纤系统，该系统是由光电检测器、二极管激光器、信号处理器、传感回路以及计算机处理模块等设备构成。具有可定位、精度高、稳定性强等特点，可对单通道1.5-4.5km长度范围内的电缆进行温度监控。每个监控控制区均可进行预警参数的设定。最多可设定500个电缆监控点，监控点与系统主机相连，可准确显示电缆的报警信息、温度轨迹以及受损点。

2.4 视频防盗系统

在位于电缆隧道出入口或重要设备位置安置视频监控设备，对电力电缆隧道内安全防护进行实时监控。该监控系统由摄像设备、视频光端机以及编码器等设备构成。本系统采用红外防水摄像机，具有外置红外灯，可达到IP68防护等级，有效监控范围为50m。系统将采集到的视频信息通过视频电缆SYV75-5传输至视频光端机，在利用通信光纤把视频信息传输到视频编码器，然后把模拟信息转换成DVD画质的D1数字信号，最后，实时显示在控制室的显示器中。

3 总结

综上所述，本文对电力电缆隧道综合监控系统的功能及架构进行深入探析。通过实践证明，该系统的运用，可以有利减少巡检人员的工作量，提高巡检效率和准确度，对设备缺陷与安全隐患进行有效的预警和监控，做到及时发现问题、分析问题、处理问题，能够有效的控制电力电缆隧道内运行设备的稳定运行。

参考文献

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[2]刘红彬.IP网络摄像机及其在远程视频监控系统的应用[J].设备管理与维修，2004（09）.

作者简介

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中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0026-01

电力监控系统是保证配电体系平稳顺利进行的重要组成部分，随着我国经济的快速发展，大多数企业都是依靠电力进行运转，如今电力运营成为大多数企业发展的重要能源。随着电力使用量的不断增大，电力成本也随之上升。同时，科学技术的迅速发展用科技代替人力的成为管理的一大趋势。电力监控系统对提高配电设计的管理效率、减少运营成本有着重大影响。下面则是本文对电力监控系统在配电设计中的应用所进行的分析。

1 电力监控系统的基本概述

作为电力运营不可或缺的电力监控系统在科技迅速发展的今天，其作用越来越明显。下面主要针对电力监控系统的概念、功能进行介绍。

1.1 电力监控系统基本概念

电力监控系统主要是以计算机技术、网络技术、控制技术、现代电子技术等先进技术为依托，以实现对配电系统的集中监控管理为目标，利用遥控、遥调、遥信、遥测等手段，通过采集数据、进行数据分析等对电力系统进行智能化管理。通过电力监控系统，能够实现电力系统的透明化，为电力系统的运行提供保障。

1.2 电力监控系统的基本功能

电力监控系统的基本功能主要有数据采集、事件顺序记录、故障记录、远程操作、安全监视、数据处理、电能质量监视七个方面。第一，数据采集又由模拟量的采集、开关量的采集和电能计量组成，通过模拟量采集实现对各段电压、电流、功率等数据的采集，通过开关量的采集实现对各个开关的检测，通过电能计量实现对有供电能和无供电能数据的采集；事件顺序记录主要是对各种状态的记录，以保证数据的安全性；故障记录主要是针对与故障有关的电流、电压及其相关故障的记录；远程操作是为了应对故障现象发生时的操作，从而保证在发生故障的情况下不至于自乱阵脚；安全监视主要是对第一步骤中所采集的模拟量进行监视，保证电力的安全运行；数据处理主要是指对数据的分析及记录存储，通过数据处理能够方便查阅，为用户提供便利；电能质量监视是指对导致电力故障的相关问题进行监查以确保电力系统的顺利运行。

2 电力监控系统的设计

电力监控系统的设计主要包括电力监控组态软件的设计、网络设计和现场智能监控设计三个部分，下面本文将针对这三个部分进行分析。

2.1 电力监控组态软件设计

电力监控组态软件主要是应用组态功能，对数据进行采集和监控，方便工作人员获得实时数据，从而实现监控。电力监控组态软件通过其绘画功能、编辑功能、身份校验功能、报警功能、OPC接口功能等实现对数据的监控，以及对相关故障的预防，保障电力监控的实施。

2.2 网络设计

电力监控系统以实现分散控制、集中管理为主要目标，采用现场总线技术传输现场采集的数据。通过网络设计能够快速准确的传达相关数据及操作指令。本文主要介绍三个网络设计方案，供大家参考。第一，适用于集中且较小型的系统，在这种情况下可以利用其优势，采用总线贯穿的方法，将智能设备贯穿连接在一条总线上，之后通过借口转换器实现与监控主机的数据传输交换；第二，适用于相对分散且庞大的系统，是指将各个设备就近与现场总线相连接然后再将各总线接入网关；第三，适用于多个子变电站的大系统，在这情况下，需要严格控制系统的稳定性，这就需要有一台设备作为电力监控中心的主机，主要负责现场内部的监控，同时还需一台主机控制其他系统的监控，下设多个子站监控主机分别进行监控管理，不仅能提高主机运转效率，还能有效保障系统的稳定。

2.3 现场智能监控设计

现场智能监控设计关系着整个电力系统功能的发挥，尤其是对现场智能监控设备的选择，必须在考察用户选择、分析电力网络结构及其电力负荷的基础上进行选购。现场智能监控设计主要是针对监控设备独立完成数据的采集与传输功能，主要解决了在网络故障情况下实现对现场电力系统的监控。

3 电力监控系统在配电设计中的应用

随着我国经济技术的不断发展，电力监控系统在配电设计中的作用越来越大，在配电设计中实现电力监控有助于提高电力系统的运转速率，实现安全便利的管理。现阶段，我国电力监控系统大多实现了智能化管理，本文将主要针对智能电力监控系统在配电设计中的应用进行分析。

3.1 智能化电力监控系统

智能监控就是通过有计算机技术、网络技术等高端技术的智能化改造，实现智能化操作。利用网络进行机器监控管理代替人员管理，确保配电管理的透明化，从而提高电力系统的稳定和安全性。智能电力监控系统可以实现与其他智能装置进行有效组合，实现多方面管理，同时智能化也具有网络的某些特征，例如信息共享、开放性能良好等，对提高工作效率与安全有着极大影响。采用智能化电力监控系统能够有效减少在配电设计中的人工失误，提高工作准确性，管理的安全性，减少故障维修，从而节省了电力运营成本。实现智能化电力监控，对于提高工作的智能性也有着较大的意义，对提高我国的技术水平推动电力产业的发展都有着深远意义。

3.2 电力监控系统的设计

对于电力监控系统的设计主要包含系统配置选择和考察监控系统基本要求两个方面。对于电力系统的配置要根据其现场情况而定，前文已有描述。监控系统的基本要求主要是采用遥测、遥信、遥控、可设定告警输出、就地显示等多个方面进行检测实现对主中压进线回路、低压进线回路的监控，从而实现对配电设计的监控。

4 总结

总之，现阶段我国经济技术发展迅速，传统的电力监控系统已经不再适用于当前的配电设计，电力监控系统在配电设计中的应用不仅提高了电力系统的运作效率，有效保证了系统安全，还能实现对配电现场的适时监控。既解决了电力系统在故障情况下的监控，也更进一步提高了系统的稳定性。我国必须重视电力监控系统在配电设计中的运用，提供高端服务，满足客户不断严格的要求，推动我国电力事业的发展。

参考文献

篇13

中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-02

The Application of Information Constraction in Power System Control Center

Guo Meizhi1,Yan Lei2,Jiao Jie3

(1. Electrical and Electronic Engineering

College,North China Electric Power University,Beijing102206,China;munication Administration Center of North China Grid Company Limited,Beijing100053,China;3.Beijing EHV Company of North China Grid Company Limited,Beijing102488,China)

Abstract:As the development of IT,have promoted the development of all walks of life.Power system centralized control center as a new management model of the power system,played a key role in power system security and stability.A large number of IT widely used in centralized control center.This paper focused on Web services,data mining technology,modern communications technology,fingerprint recognition technology and information security technology,IT application in power system control center.

Keywords:Power system;Centralized control center;IT;Application

随着电网规模的不断扩大，向超高压、运距离、系统化方向的发展，使得电网运行操作工作量迅速增加，这对电网的技术手段、管理机制和系统组织方案提出了更高的要求。集控中心是利用现代信息技术对多变电站实现无人值班的一种运行管理模式，它负责各受控站的远方运行监视、倒闸操作、事故异常处理、设备的巡视与维护以及文明生产等全面运行管理工作。在集控中心设计中采用了大量的信息化技术，这些信息技术能够保障集控中心的安全稳定高效的运营起到了非常关键的作用。

一、Web服务可以为电力系统集控中心提供综合数据服务

电力系统集控中心主要由计算机监控系统、DMIS系统、电能量系统和综合数据查询系统等子系统组成，每个系统都在不同位置内相互独立运行，各司其职，互不干扰。电力系统需要在这些子系统上实现实时高效的电力数据、控制指令的传输和共享。由于各子系统的厂商各不相同，不同厂商在开发这些子系统时可能选用的开发语言、操作系统和通信协议等都不尽相同。因此，这些子系统之间的信息交互和信息共享成为难题。

利用Web服务技术开发一个综合数据服务平台作为这些子系统的中间件可以解决这个难题。Web服务（Web Service）是基于HTTPS和XML的一种通信服务，其通信协议主要基于SOAP，服务的描述通过WSDL，通过UDDI来发现和获得服务的元数据。Web服务技术具备标准统一、跨平台等优点。利用Web服务技术开发的综合数据服务平台可以兼容不同的通信协议和操作系统，可为电力系统集控中心中基于不同平台的子系统接口提供数据传输和信息共享服务，在不影响各系统性能的前提下很好的实现集控中心中不同系统之间的信息传输和信息共享。

二、数据挖掘技术可以为电力系统安全运行提供必要的数据支撑

近年来，数据挖掘技术发展迅速，其在电力系统中的应用也得到了广泛的研究和重视。数据挖掘(Data Mining)就是从存放在数据库，数据仓库或其他信息库中的大量的数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。电力系统在运行过程中积累了大量的原始数据，这些数据目前一般在电力系统内部的数据仓库中进行存储和管理，在这些海量的数据中蕴藏着大量的潜在的有价值的信息，对人们正确了解电力系统的运营有着重大的指导意义。现有的电力系统数据库只能对已有数据进行存取和检索，只能得到一些肤浅的表层信息，对隐含在数据中深层次的整体特征信息和数据发展预测信息根本无法掌握。

数据挖掘可以根据现有各种电力生产数据和机组、设备的故障信息发现内在隐含的规律，对设备可能出现的故障进行提前预测并进行预警，并告知电力维护运行人员需要对那些设备进行重点监控。数据挖掘还能够发现电力生产运行的内在规律，对自动控制系统的运行参数进行设定，使设备达到最佳工作状态，进一步提高工作效率，降低检修成本，为电力系统的安全稳定运行提供必要的数据支撑。

三、通信技术可以为电力系统内部信息传输提供保障

由于电力系统集控中心的中心站和受控站之间距离较远，其相互之间的信息共享和控制命令传输都务必需要先进高效的通信系统。集控中心的通信业务主要分为四种：话音业务、调度数据业务、视频业务和信息MIS业务。其中话音业务主要完成集控中心与各集控站等之间的行政电话、调度电话和远程数据采集拨号业务。调度数据业务主要完成集控中心至各集控站的各类生产控制类信息传输。它主要包括调度自动化信息、电力市场信息、电能量计费等。视频业务主要完成集控中心至被控二次变电站的视频监控和防盗消防报警系统以及集控中心至地调的视频会议。信息MIS业务包括办公自动化的多媒体业务、用电管理、人事财务管理、生产安全管理等各个子系统。MIS系统信息传输将是电力信息网络传输的主要业务之一。这些通信业务共同保障电力系统集控中心的安全高效运行。

在电力系统集控中心中的通信系统主要包括有线通信和无线通信两类，其中有线通信包括音频电缆、载波电缆、光纤、电力载波等。由于光纤具有大容量、高传输速度，因此在电力通信中得到广泛应用，SDH技术和ASON技术都已在我国电力通信事业中得到大力推广。无线通信包括电台、卫星、微波等。通信系统是实现电力系统中各类信息传输的关键部件。

四、指纹识别技术可以加强保障集控中心的无人值班安全

目前国内大部分地区110KV和220KV变电站均由集控中心进行统一监控，变电站站内开关和刀闸操作都通过集控中心遥控操作。尤其是遇到集控中心的遥控操作非常频繁时，集控中心要平均每天通过遥控操作百余次。目前集控中心监控系统采用“用户名+密码”的方式对用户身份进行认证和权限控制，在这些频繁操作中，每一步操作都需要技术人员输入用户名、监护人用户名及相应密码，这些步骤花费了较多时间，使得调度指令执行有延后。另外，由于经常操作，密码一般设置较为简单，技术人员之间相互知道对方的密码，导致密码失去保密作用，且容易发生操作人冒名监护人进行操作的现象。这容易导致集控中心监控系统出现安全隐患，还将对电力企业的安全生产造成安全威胁。

指纹识别技术，又名人体密码，是指把一个人同他的指纹对应起来，通过他的指纹和预先保存的指纹数据进行对比，可以验证其真实身份。指纹识别技术目前是最为成熟的生物鉴定技术，是将电子技术、模式识别、数字图像处理、生物技术和传感器技术综合在一起的高新技术。因此，将指纹识别技术应用于集控中心监控系统，以实现用户对变电站设备进行控制前的身份认证。当技术人员登入集控中心电力监控系统时，首先采用光电传感器采集操作人员指纹，并通过数据接口与监控系统服务器相连接。指纹图形及相关特征采集后传送至指纹采集程序中，经过运算及统计和查找，与已存储的技术人员指纹信息进行对比，验证其与指纹数据库中的比对资料的相似度。然后通过同样的方法再验证监护人的指纹信息。只有技术人员及其监护人的指纹验证均通过，并不为同一人时，遥控操作程序才能继续执行。

在指纹识别过程共分为三个步骤，分别是图像预处理、指纹特征提取和指纹比对。图像预处理是由于采集的指纹图像会由于多种因素而使图像质量变差，如手指按压的力度和方向、皮肤的干湿程度等。通过对指纹图象预处理，下一步可以对指纹特征提取，并将提取出来的信息与已存储的指纹信息进行比对，找出相匹配的指纹，并确定相关人员的身份。

五、信息安全技术可以保障集控中心的信息安全

电力系统集控中心的信息系统中包含当地电力部门重要的生产信息，这些信息务必要切实的安全保障。集控中心的信息传输安全需严格达到电力二次安全防护规定的要求，对各子系统进行安全分区，并使用具有访问控制的硬件防火墙和网络隔离设备进行隔离。各子系统均需使用统一的数据接口，严格按照接口规范进行通信。另外，还要在满足集控中心中各子系统之间的数据传输和共享的前提下保证这些数据的安全稳定。现有的安全技术禁止各子系统之间直接通信，所有的信息均需通过综合数据平台进行交互。这样避免了各子系统之间的交叉联系，减少可能存在的威胁。除此之外，由于电力系统也提供电力生产信息的管理和查询服务，不同权限的用户众多，因此务必对每个用户的需求和权限进行设置，增加对集控中心信息系统的访问控制和身份认证机制。最后，也必须保证集控中心与外界进行数据交互时集控中心内部的信息系统不会受到攻击和感染。这必须要求与外界通信的对象务必通过集控中心的审核，信息系统只能与规定的对象进行信息交互，避免病毒感染或网络攻击。

六、小结

信息化是电力系统集控中心的基本特征，随着电力系统自动化程度的不断提高和信息技术的不断发展，现代信息技术在电力系统集控中心中的得到了广泛的应用，促进了电力事业实现了大踏步的发展。

参考文献：

[1]邹国强.电网集控中心建设与开发应用的研究[D].合肥工业大学硕士论文,2007