广东电网惠州供电局广东省惠州市516001
摘要：在科学技术的发展中，电力行业也逐渐引进自动化技术，以促进电力领域的进步。在电力配网的自动化中，智能终端设备有较好的应用，能够有效检测故障，有效保障电力运行的安全。文章主要介绍基于智能远动装置的监控终端系统及其运行，以此促进配用电设备智能化方面发挥重要作用。
关键词：智能远动；监控终端；应用
1智能配电系统架构
智能配电系统是智能电网中的关键系统，其主要功能是对整个智能电网中的各项数据进行实时采集、监控与配置。一般包括统一调度管理系统，负责整个智能配电系统中的配电生产管理、电力调度自动化管理等；配电自动化主站系统，负责接收、统计配电智能终端传回的各项终端数据，是统一调度管理系统和智能配电终端之间沟通的桥梁；CA证书系统，负责统一管理调度系统、配电自动化主站系统、配电智能终端三者之间数据通讯时的身份认证和安全保密通讯；配电智能终端，负责整个智能配电系统中的终端数据采集，同时也是智能电网中最底层控制单元。
2配电监控终端设计
智能监控终端的应用在设计上，要求不仅自身拥有数据采集功能，还能够凭借通信接口接收来自其他设备的数据信息，同时可以根据现场的通信条件选择适宜的通讯手段。需要考虑以下几个方面：
（1）数据采集：采集的数据包括电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等基础电量信号；有功电能、无功电能、视在电能等电能的计量参数；开关量输入信号。可利用自身的采样模块采集用电端数据，也可采用级联的方式接收电表等专用计量终端的数据。
（2）数据通信：可自由选择的有线、无线通讯方式，包括485、以太网、4G、Wifi等。对应于不同的现场选择有效的通信接口来完成采集数据的实时传输。
（3）数据分析：完成采集信号的处理分析，可实现谐波分析功能，以便分析电能质量。
（4）事件记录：记录的数据形式包括数据采集的操作事件、通信状况事件、装置参数变更等，有较大的存储空间来保证较长时间的正常记录功能。
监控终端的整体系统结构包括硬件平台，软件设计层级及具体的接口等。按功能模块的划分，整体的设计方案是通过三相电能采集芯片采集电网的交流电压、电流等电参量并进行处理，在控制芯片端将经过处理的数据传送到人机交互界面。在该终端上实现主要的几种有线及无线通信方式并预留出其他常用通信接口，以便将监控终端上存储的数据传输到客户终端上进行数据分析。
3监控终端的功能定位及优势
监控终端是一种计算机设备，与智能远动装置配合实现变电站的监视和控制。监控终端的主要功能是适应无人值班的发展趋势，为运维人员提供一种简单的监控手段，其主要功能包括：接线图及告警信息的展示；历史信息的查阅；程序化操作、电压无功控制、五防等高级应用的配置及预演；智能远动装置的组态配置；必要的调试功能。
监控终端使用智能远动装置的历史数据库实现历史信息、图形、组态配置信息的存储，使用智能远动装置的实时数据库作为实时数据的来源，其核心运算功能也由智能远动装置执行，因而监控终端不需要在线运行，任何电脑只要安装了监控终端的软件，即可即插即用。
4基于智能远动装置的监控终端相关技术应用
4.1实现双机冗余的实现
变电站内一般冗余配置两台智能远动装置，但监控终端只配置一台，这里就涉及一个双机问题。通信模块和通信模块之间的切换取决于智能远动装置的对下对上的通信状态及自身的运行情况，通信模块之间的切换不影响监控模块的切换。监控模块之间的切换主要取决于智能远动装置对下通信协议的通信状态，对下通信状态有益的一方为主机，监控终端仅和主机通信。监控终端之间的切换没有考虑监控模块的运行状态，主要原因是监控模块本身有看门狗，出现问题以后可以重启，并且监控终端主要为运维人员维护使用，不需要在线运行，短时间内出现故障不会影响使用。
4.2展示画面及告警
智能远动装置中数据采集与监控(SCADA)模块接收到实时数据库的信息后，经过处理，再加上从历史数据库中获取的模型信息，一并上送给监控终端，监控终端实时告警界面可以实现变电站告警事件分类、分级、分层的实时显示。
图形模型及相关配置存储在智能远动装置的图形文件中，监控终端启动以后，上召此文件，即可获得图形格式、相关配置、图元和数据之间的映射，监控终端在接收到智能远动装置上送的数据后，即可进行图形展示。
4.3程序化操作
程序化操作是智能远动装置的重要功能，监控终端提供组态定义和配置功能的支持，并承担操作客户端的角色，具体包括设备态定义、操作票编辑、一键式启动等，智能远动装置承担程序化操作服务器的功能，负责操作票的执行、操作票的预演。
4.4电压无功控制
电压无功控制的核心模块运行于智能远动装置中，监控终端负责参数整定、运行过程的监视及人工干预。电压无功控制模块从实时数据库中读取相关电气量进行主接线拓扑分析，在实时系统拓扑基础之上按照预先设定的判定条件对变压器分接头和电容器组等设备进行即时控制，将母线电压和注入端无功功率控制在给定范围之内。
5配电智能终端安全设计
配电智能终端作为智能电网中的终端数据采集单元和底层控制单元，在智能电网中占据着举足轻重的地位，一旦其遭到恶意攻击和控制，轻则造成采集数据不可靠、个别用户断电及隐私泄漏，重则影响统一调度管理系统决策分析错误及大面积断电事故。由于智能配电终端与传统配电终端相比，采集数据更加多样化，功能更加全面，可以接入普通网络及任意安装应用软件，因此更容易遭到恶意攻击和控制，面临的安全威胁也更加多样化。
针对配电智能终端内容安全需求，基于国家电网CA证书系统、AES数据加密算法、基于角色的访问控制、数据安全删除、消息推送等方法，设计配电智能终端内容安全管理方案。
方案中，智能终端上的应用软件安全监控策略、具体配置数据均通过服务端管理系统制订后，以消息形式由管理服务器推送到智能配电终端；而智能配电终端上采集的实时数据、已安装应用详情等终端数据则以消息形式由智能配电终端发往服务端管理系统。由此可知，服务端与配电智能终端之间的来往消息包含了终端上的基础数据和用户隐私数据，为了防止被攻击者恶意获取、篡改，消息发送前必须加密处理。为了保证数据传输安全及解析方便，服务端与配电智能终端之间来往的消息格式以JSON格式编辑和解析。
在智能电网中，可对终端数据进行访问控制的角色及权限有：超级管理员，通过网络访问全网中节点终端数据；普通管理员，维修、检测时物理访问终端数据及应用；普通用户，物理访问终端私人数据及应用；非授权用户，禁止访问终端所有数据及应用。针对配电智能终端访问需求，物理访问方式为密码访问，终端所属用户及普通管理员拥有对应角色的访问密码，输入对应角色的密码后，终端按照设定好的角色及策略显示不同的可访问软件及数据，既可禁止普通用户越权访问控制系统数据，又可保证用户私密数据不被非法外泄。
6结束语
综上所述，为进一步优化改善变压器等变配电系统的运行状况，低功耗、低成本和节点容量大的智能终端监控系统具有较好的应用价值。电力企业要加强对配电自动化终端设备的了解，从而有效发挥其作用，提高电力供应的稳定性和安全性。
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