基于KVM技术的电力调度监控方案设计

基于KVM技术的电力调度监控方案设计

陈巍1周琦2高倩2徐鹏2

1.国网河南省电力公司河南郑州450000；

2.国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州450000

摘要：电力系统是一个大系统，电能的生产、输送及分配是在一个辽阔的区域内进行的，加上电磁过程本身的快速性，所以对电力系统运行提出了非常高的要求。文章主要分析了KVM技术在电力调度监控中的应用。

关键词：KVM；电力调度；监控

随着电力调度自动化水平的不断提高、各自动化系统的不断投运，自动化机房中的设备越来越多，控制这些设备的操作台也越来越多，到处都是键盘、鼠标、显示器。这不仅使得机房显得纷乱无章，导致操作者经常找错所要操作设备的键盘和鼠标，更使得机房温度升高、噪音增大。同时，由于键盘、鼠标、显示器都是经常出现故障的易损设备，每年都要进行部分更换，费用也很高。因此提出有一套操作终端控制多台设备的构想，本文将阐述基于KVM技术的电力调度监控系统方案。

1KVM技术概述

KVM是Keyboard}Video和Mouse3个词的首字母缩写。KVM切换器可以让使用者通过一组使用者控制台（即1套键盘、显示器及鼠标）管理多台计算机。KVM（键盘、显示器和鼠标）是计算机主机资源共享之接口设备，只需1台KVM即可共享1组键盘、鼠标及屏幕，同时控制2台、4台、8台、16台甚至高达4096台主机，可以为个人、企业甚至是机房有效节省空间，简化管理过程，同时降低开销的数字分享解决方案，如同网络计算机及其变体一样。

2电力调度监控的KVM需求

2.1传统电力调度监控系统的缺点

传统的电力调度监控系统是由许多安装在大控制室内的仪表及某些单项自动化装置所组成的，包括：①各种继电保护装置；②自动重合闸、低周减载、故障录波及故障测距等各种单项自动化装置；③各种变送器、远方终端RTU及其当地功能设备所组成的远动系统设备；

④中央信号装置；⑤各种测量仪表。

此外，还需大量电缆从开关现场将TV/TA，跳合闸线圈以及各种位置信号触点一一对应地连到上述各类装置。传统的变电站监控系统存在以下缺点：①安全性、可靠性不高。传统的变电站大多数采用常规的设备，尤其是二次设备中的继电保护和自动装置等属于电磁式或

晶体管式，结构复杂、可靠性不高，本身又没有故障自诊断的能力，只能靠一年一度的整定值的校验或等到保护装置发生拒动或误动后才能发现问题，进行调整与检修。②占地面积大，增加了征地投资。传统的设备组成的控制屏（台）体积大、笨重，因此，使主控制室、继电保护室占地面积大。③施工、安装、调试工作量大。将现场TV/TA，跳合闸线圈以及位置信号触点一一对应地接入各种自动装置和仪表，需要大量电缆，所以施工、安装和调试工作量大。④维护工作量大，不利于提高运行管理水平和自动化水平。常规的保护装置，例如晶体管型保护装置，其工作点易受环境温度影响，因此其整定值必须定期停电校验，每年校验保护定值的工作量是相当大的；更无法实现远方修改保护或自动装置的定值。

2.2电力调度监控应用KVM的必要性

目前，KVM技术应用于电力调度通信中心机房主要体现在两方面：一是机房内等主机设备的集中监控维护；另一方面是调度（集控）类工作站信号远程延伸，以满足调度员（集控员）对电力调度控制的要求。

传统模式一般将调度员用工作站布置在调度员席的桌体内，各工作站配置不同的键盘、鼠标和显示器，调度员操作不同工作站主机时，需要在不同的键盘、鼠标和显示器之间切换。这种模式带来以下问题：一是桌面设备繁多，操作非常不便；二是调度室温度、湿度、灰尘、静电等工作环境条件不利于工作站的长期稳定运行，造成频繁故障；三是人员往来、卫生清洁等带来安全隐患；四是极大地占用了调度员席的办公空间，工作站正常扩展困难。另一种模式是把各个工作站布置在调度大屏幕后面，利用延长线，将键盘、鼠标和显示器信号通过专用电缆点对点延伸出来，这种方式也并未减少调度员需要操作的键盘、鼠标数目。此外，机房中的服务器和机架式工作站，包括调度（集控）工作站均需要布置在主机房中，实现统一监控和维护。综合考虑上述两方面的实际需求，非常有必要科学合理地利用KVM技术，考虑多方面需要，整体设计基于KVM技术的电力调度监控方案。

3KVM技术在电力调度监控中的应用

3.1电力调度监控自动化的功能设计

变电站监控系统的功能变电站监控系统应具有下述3个方面的功能：①采集与处理功能。主要是对变电站的参数进行检测、采样和必要的预处理，并以一定的形式输出（如打印制表和CRT屏幕显示），为运行和管理人员提供详实的数据，以便于他们分析、了解运行情况，监视变电站运行过程的进行。②监视功能。将检测的实时数据、人工输入的数据等信息进行分析、归纳、整理、计算等二次加工，并制成实时和历史数据库加以存储。根据实际运行的需要及进程的情况，进行故障诊断、险情预测，并以图、文、声等多种形式及时做出报道，以进行操作指导、事故报警。监视系统的输出一般都不直接作用于动作，而是经过运行人员的判断后再由操作人员对变电站设备进行干预。③控制功能。在检测的基础上进行信息加工，根据事先决定的控制策略形成控制输出，直接作用于动作。完整的微机监控系统是上述3种功能的综合集成，它利用计算机高速度、大容量和智能化的特点，可以把一个复杂的工作过程组织管理成为一个综合、完整、高效的自动化整体。

3.2KVM技术在电力调度监控应用的方案

该方案采用UMT442KVM主机切换器，将7台TMR，12台DMIS，6台TMS，14台EMS服务器和工作站集中到1台UMT442上，可随意设定使用者的控制权限。基于KVM技术的电力调度监控系统由信号采集和执行子系统、信息传输子系统和信息处理子系统三部分组成。

①调度自动化厂站系统。调度自动化厂站系统主要包括安装于发电厂和变电站自动化远方终端单元（RTU）以及发电厂、变电站计算机监控系统的远动工作站。调度自动化厂站系统负责采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，如断路器状态、发电机功率、母线电压、变压器负荷等，并将采集到的实时信息经远动工作站上送至各级调度自动化主站系统。同时，调度自动化厂站系统负责接收和执行上级调度中心发出的操作、调节和控制命令。

②远动通信系统。远动通信系统为信号采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，由电力载波、微波、光传输设备等组成远动通道。随着通信技术的发展，传输方式正由模拟通信转向数字通信。

③调度自动化主站系统。调度自动化主站系统前置机完成电力系统运行数据的接收及预处理等功能，后台处理机完成数据的进一步处理、存储、系统监视与分析等高级应用功能。经过人机联系子系统呈现给调度人员，执行子系统对发电厂、变电站自动化系统进行远方控制和调节操作。

4.结语

采用KVM技术后的调度自动化系统，要求调度人员不断地监视调度自动化系统本身的工作，全面、深入并及时地掌握电力系统的运行状况。另外，根据系统运行的不同情况，做出相应的决策或发出各种控制命令，以保证电力系统安全和经济地运行。

参考文献：

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[2]钱栋.电力调度监控系统的方案设计与实现[D].山东大学，2013.

[3]周敏慧.试析电力调度监控系统的设计与实施[J].科技创新与应用，2016，35：241.