1、概述

　　變電站自動化是電力系統自動化的很重要一部分，變電站自動化的核心是通過無線遠程監控、控制變電站監控系統的自動化，計算機技術和網絡通信技術在變電站監控系統中的應用，大大提高了變電站的自動化水平，為變電站的無人值守運行奠定了良好的基礎。

　　2基于云服務的變電站監測系統網絡結構

　     該系統的網絡結構如圖1所示。主要包括各種變電站，監控站，移動終端，工程站，云服務器，云存儲，移動通信網絡和GPRS通信服務器。 整個互聯網智能控制為以下四個部分：

　　(1)現場設備層設計

　　監控儀器：遠程傳輸接口，具有四種遠程功能和在線統計功能。實時監測箱式高壓柜，變壓器和低壓進出口的電流，電壓，無功功率，有功功率，無功功率，頻率，相位等參數，并統計配電變壓器的運行情況。

　　(2)通信層設計

　　通信層主要由網絡控制器和通信網絡組成。網絡控制器：控制現場各種智能電表通信，還提供數據遠程傳輸功能，可將數據轉發到兩個或多個數據中心。

　　通信網絡：提供有線/無線傳輸。有線傳輸模式使用RS485總線通信用于智能電表。當站點沒有布線條件或有特殊要求時，可以采用無線傳輸方式，現有的信息網絡平臺或GPRS等無線傳輸方式可以用于通信。

　　(3)云服務設計

　　云服務是整個系統的數據采集和處理中心等功能。

　　(4)監控層設計

　　主要分為硬件設備和軟件設備，如監控計算機，打印機，移動終端。 監控計算機：用于監控箱子更換的所有操作條件和報警。 移動終端：通過手機，操作員可以接收，處理和轉發遠程數據，完成系統的簡單管理，維護和分析。
 

　　圖1基于云服務的變電站監控系統網絡結構

  3、基于云服務的變電站監測系統關鍵技術

　　3.1 網絡通訊技術

　　云服務的通信主要包括有線通信和無線通信。

　　現場總線連接系統可以數字雙向傳輸，非常適合連接電源和智能系統。箱內各模塊的一般工作環境復雜，電磁干擾嚴重，內部需要通信的點很多。變速箱智能系統的模塊一般協同工作，它們之間的信息交換更多，現場總線組網絡靈活，通訊快速可靠，可以滿足智能箱改變內部通信的要求。但是，智能盒與監控中心之間的通信距離很遠。通常，一個監控中心需要管理多個智能盒改變。這里使用現場總線可能具有諸如布線不方便，初始投資高以及后期維護困難等缺點。

　　RS-485總線是一種改進的通用串行通信通信方法。由于傳輸速率低，抗干擾能力差，適合少量數據在周圍環境變化較小的地方傳輸和使用。可以在框中傳輸少量數據。監控中心的控制數據傳輸也是合適的，不能用于智能箱變更監控中心的數據傳輸。 無線通信是不需要通信線路的通信方法。它在早期安裝簡單，實現快速通信。如今，無線通信通常可以在雙工模式下工作。只要能夠到達無線信號，就可以實現遠程區域與停電區域之間的通信，這是智能盒與監控中心之間通信的最佳選擇。

　　GPRS通信是一種無線通信方式。 GPRS是一種基于GSM開發的無線通信方法，適用于信息的遠距離傳輸。它具有實時在線，基于流量的計費，適應性強，數據帶寬寬，網絡覆蓋范圍廣等優點。它特別適用于少量頻繁，突發，間歇的數據傳輸，也適用于偶爾的大規模數據傳輸，因此完全滿足箱變智能系統的數據傳輸要求。隨著GPRS技術的不斷發展，它已被廣泛應用于許多領域，也為智能盒改變和監控中心通信提供了選擇。

　　通用分組無線業務網絡是分層的，不同的層有自己獨特的功能。最高層使用錯誤和流量控制，這減少了開銷并提高了中間網絡層的傳輸速度。數據傳輸安全性也非常重要。在網絡傳輸的某些部分上設置服務級別。只有滿足級別才能查看數據信息。

　　GPRS通信是一種廣泛使用的通信方法。在數據傳輸過程中，一個用戶可以同時使用多個傳輸通道來提高速度。多個用戶也可以使用一個傳輸通道。充分利用無線通信的資源。會造成浪費。利用GPRS通信技術實現數據信息的遠程接收和傳輸，只需根據傳輸流量收費，并長期在線，即可滿足用戶要求和低成本。 GPRS通信技術的特點： (a)使用分組交換技術 (b)支持高速數據傳輸 (c)可以快速連接到任何通信網絡 (d)GPRS支持偶爾傳輸大量數據和間歇傳輸突發數據。 #p#分頁標題#e#

　　3.2 云服務與云計算技術

　　收集的數據通過GPRS網絡處理并傳輸到云服務器，然后通過云技術將數據傳輸到上位機和移動終端。

　　企業的數據中心和應用程序可以部署在公共云上，以降低一次性投資和運營維護的成本。

　　3.3 移動終端應用技術

　　智能設備的發展已經將移動設備變成了掌握在他們手中的計算機，使無線成為有線計算機的替代品并用計算機取代移動電話。人們可以聚合多個監控位置的情況并在任何移動電話上查看它們。

　　從目前的發展來看，由于各種因素的影響，移動監控的發展正變得越來越成熟。移動終端設備的發展和網絡技術的升級是遠程監控發展的兩個重要因素。今天，個人手機和平板電腦可以被認為是他們手中的個人電腦。從單核到雙核，再到多核CPU升級，運行內存RAM不斷增加，移動終端繼續運行得更快。

　　移動終端也是客戶端。它是安裝在基于Android或iOS的移動電話或其他移動設備上的嵌入式軟件。具有該軟件的移動產品被稱為移動終端，并且也被稱為客戶端。該軟件主要由四部分組成：數據接收，網絡通信，數據分析和云臺控制。

  4、基于云服務的變電站監測系統應用實例

　　陜西榆林化工廠是榆林市耗電量大的重要用戶。我們為其35KV變電站開發了一套監控系統，為榆林市供電局提供實時監控服務。監控系統的實現方案如圖2所示。數據采集系統的硬件配置如圖3所示。移動終端的監控接口如圖4所示。

　　圖2 35KV變電站監控系統實施方案

         圖3數據采集系統的硬件配置

        圖4移動終端監控界面

　　數據傳輸到可編程控制器s7系列smart模塊，可編程控制器處理接收電壓，電流，頻率等的非切換量和切換量數據，通過GPRS模塊將數據傳輸到阿里云，PC端和移動終端可以從阿里云服務器獲取相關數據通過相應的軟，監控用戶系統的狀態。#

　　PC軟件或移動APP通過無線溫度監控器實時顯示電纜溫度。無線溫度傳感器Wtem751測量A，B和C相電纜的溫度，并通過ZigBee通信將測量的溫度傳輸到無線溫度監控器Aptem200。無線溫度監控器實時顯示。每根相電纜的溫度同時傳輸到阿里云。移動終端和PC可以隨時檢查每根相電纜的溫度狀態。

　　移動終端和PC客戶端為每個相電纜溫度生成歷史曲線。用戶可以通過溫度曲線觀察過去一段時間內的電纜溫度變化狀態，還可以查看某個時間點的電纜溫度狀態。溫度傳感器的布置如圖5所示。溫度監測參數如圖6所示。溫度監測曲線如圖7所示。

      圖5溫度傳感器布局

      圖6溫度監測參數

　    圖7溫度監測曲線

　　5、 結論

　　變電站自動化系統是電力系統安全穩定運行的重要保證，變電站自動化的核心是監控系統的自動化，在將計算機和網絡技術應用于監控系統后，變電站自動化水平得到了極大的提高，計算機監控系統深刻改變了電力系統的運行管理模式，為變電站無人值守運行奠定了良好的基礎，變電站的計算機監控系統以計算機技術為基礎，實現了網絡監控。

　　變電站監控系統投入使用后，可全天24小時監控變電站，無需員工定期檢查，節省人力資源，降低勞動強度。在用戶側配電網監控系統投入使用后，實現了監控中心和手機客戶端的測量，顯示和控制功能，使工作人員可以一目了然地看到變電站的工作狀態。工作效率大大提高。這種方便，快捷，有效的監測方法大大提高了變電站的運行可靠性。用戶側配電網監控系統投入使用后，電能質量將大大提高，帶來更高的經濟效益。