摘要：2001年左右投运的500kV变电站监控系统中，全国大约有200多套监控系统采用了西门子的6MB524测控装置＋南瑞科技的BSJ-2200站级监控系统，新乡供电公司500kV获嘉变监控系统采用的就是这种模式。6MB524测控装置性能稳定，运行年限为15年。而BSJ-2200站级监控系统配置的硬件设备运行年限为8～10年，在变电站监控系统投运8～10年时，提出仅针对站级监控系统进行技改大修的方案。这种方案既考虑了测控装置的长运行周期，保护了原有的投资，又完善了监控系统，提高了系统的稳定性。通过在新乡供电公司500kV获嘉变的应用实践，验证了该方案的有效性和实用性。
论文关键词：监控系统,BSJ-2200,改造
一、监控系统现状
1、500KV获嘉变监控系统是2001年12月投运的。间隔层监控设备采用的是南京中德代理的西门子设备——6MB524系列测控装置，并配置2台通信管理机（6MB5515）。站控层监控系统采用的是南瑞科技的BSJ-2200系统，UNIX平台、双网、双前置、双操作员站、双远动机、单工程师站、1台国调专用SUN工作站（以网络方式向国调传输远动数据）。其系统结构、设备配置如下图表所示：
监控系统网络结构示意图
监控系统设备明细
设备名称
集成/制造厂家
规格型号
操作系统
数量
一、站控层
南瑞科技 BSJ-2200
1、主机/操作员站
研华
ICS-ADVENT
UNIX
2
2、前置机（DPU）
研华
ADVANTECH
UNIX
2
3、工程师站
DELL
DELL微机
UNIX
1
4、远动机
研华
ADVANTECH
UNIX
2
5、TASE2服务器
SUN
SUN工作站
UNIX
1
二、间隔层
南京中德
1、通信管理单元
西门子
6MB5515
29
2、测控装置
西门子
6MB524
29
二、监控系统现状分析
1、监控系统特点
间隔层监控设备——6MB524测控装置性能稳定，运行年限为15年；而站控层监控设备——BSJ-2200监控系统配置的硬件设备运行年限为8～10年。
从目前监控系统的运行状况看，影响系统安全稳定运行的主要因素在于站控层监控设备老化，性能下降。另外，远动数据流环节过多，不符合上级调度关于远动数据直采直送的新要求。
从保护原有的设备投资角度考虑，保留间隔层监控设备（设备原值800万，占系统总投资90％）继续运行，仅针对站控层监控设备进行改造，改善系统硬件性能，完善系统结构，既可以节省大量的资金，又可以保证系统的安全稳定运行。
2、数据流分析
站内监控数据流向：西门子5515通信管理单元→前置机→集线器→操作员站
四级调度数据流向：西门子5515通信管理单元→前置机→集线器→远动机→通道切换装置→四级调度
国调TASE2数据流向：西门子5515通信管理单元→前置机→集线器→国调数据网服务器→路由器→国调
3、各节点运行情况分析
1）前置机：由数据的流向可以看出,前置机是当地操作员站和四级调度数据来源的核心，对下负责接收西门子5515传过来的四遥数据，对上要分别将数据转发到操作员站、远动机及国调数据网服务器。
获嘉变电站监控系统于2001年投入运行以来，前置机已经连续运行8年，设备老化。同时经过多次扩建，数据库数据随之增多。目前前置机无论从硬件的可靠性、CPU的速度和内存方面都跟不上现有运行规模的要求，已经成为数据流动的瓶颈。
事实上前置机曾经数次出现单机死机现象。经检查，死机现象是硬件引起的软故障。这种状态已经严重影响到变电站的安全稳定运行。对前置机进行升级改造十分紧迫。
2）网络集线器：目前的网络负荷很大，而IMC网络集线器不具有交换机的功能，对于大量的数据交换已有些力不从心。目前获嘉变发生了几次后台数据刷新慢等问题，经查实都是因为IMC网络集线器阻塞造成的。而且IMC的网络集线器国内已经停产，维修必须送到国外，周期漫长。所以要解决根本问题，必须对网络进行升级。
3）远动机：远动机曾数次出现个别调度远动数据不刷新的现象。故障出现后重新启动远动机，远动数据即恢复正常。
分析后的结论是远动任务多，远动机无法承担繁重的任务。若改变其内部软件运行机制，存在着调试周期长、效果不能保证、调试过程中几级调度须同时退出运行的问题；同时，按照《华中电网有限公司500KV变电站自动化系统管理规范》关于远动机的新规定，应满足直采直送、嵌入式系统、无硬盘、无风扇的技术要求。因此考虑将远动机改造为无盘工作站，在并列运行的情况下调试好新设备，再将老的远动机退出运行。这样可以保证调度远动数据的连续运行，同时也满足了上级调度的新要求。
4）调度数据流：几级调度的数据流向都来源于前置机,中间环节多,对调度数据的可靠性和实时性都有一定程度的影响。其数据流不合理，有必要减少中间环节。
三、监控系统改造方案
1、将站内的两台IMC集线器更换为性能更为优越的交换机。
由于目前市场上的交换机光纤接口都是100MSC头接口，所以两台前置机和六台保护管理机都要更换100M光纤网卡，而且光纤网卡都是SC头接口，所以光纤跳线也需更换；
2、将站内的两台前置机(研华一体化工控机)更换为性能更为优越的西门子一体化工控机。
3、将站内的两台远动机(研华一体化工控机)更换为两台无硬盘的远动控制器。
4、远动数据流向更改
分别将原先中德5515通讯单元的一个串口直接接入新的通道切换插箱，将数据站内的四遥数据直接传送到无硬盘的远动控制器中。从而使的远动数据传送避开了前置机和网络中的传输，实现直采直送。
5、更改后的网络结构如下：
监控系统改造后网络结构示意图
 注:① 红色的设备为此次改造设备
② 红色虚线内的设备在改造期间保持运行，改造结束后退出运行。
四、方案难点分析——施工时如何缩短远动数据中断时间
按照方案的改造内容，影响远动业务的工作有交换机更换、前置机更换、远动机更换。
对策：交换机B～前置机B组更换完毕后，所有站控层节点运行在B网，可以保证当地监控及远动数据连续运行。之后，再更换交换机A～前置机A组。
新的远动屏安装调试好后，对网调的网络通道、数字通道、模拟通道以及中调的数字通道、网络通道、模拟通道分别倒换，可以做到远动数据连续运行。
五、效果评估
本改造方案中，仅将监控系统站控层进行改造，价值高达800万的间隔层设备——原装进口的西门子6MB524测控装置——继续运行，最大限度地保护了原有的硬件软件投资，技改费用仅30万。同时通过改变远动数据流向，使得改造后的监控系统符合远动数据直采直送的要求。目前运行2年多，未再发生监控数据中断、远动数据中断等现象，效果良好。
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