电力监控云平台解决方案

电力监控云平台解决方案

摘要

为了解决变电站布局分散，运维值守困难的问题，采用互联网、

物联网、云计算、大数据等先进技术编写了电力监控云平台解决方案，

将各处分散的变配电站进行集中监控、统一管理，实现无人值守，节

省运维成本，预计每年可以降低运维费用50%以上。

提供变电站运维监控整体云平台解决方案。用户依托云电力监控

平台，实现变电站托管管理。独立用户可以访问自己权限范围内厂站，

并且监控平台具有虚拟主站功能。

目录

文档版本管理...................................

摘要.......................................................1

1.客户痛点及发展趋势..........................................3

1.1取得的成绩.............................................3

1.2客户痛点...............................................3

13信息化发展趋势.........................................4

2.解决方案的价值主张..........................................5

3.针对性的解决方案...........................................6

3.1解决方案概述...........................................6

3.1.1设计原贝I].......................................................................................................................6

3.1.2总体目标.............................................7

3.2方案架构...............................................8

3.2.1业务架构.............................................8

3.2.2技术架构............................................10

3.3平台功能..............................................11

3.3.1自由组态............................................11

3.3.2实时监控............................................12

3.3.3历史数据............................................13

3.3.4实时报警............................................13

3.3.5设备管理............................................13

目录

3.3.6统计分析............................................14

3.3.7用户管理............................................14

3.3.8Web监与空............................................15

3.3.9手机APP.........................................................................................15

3.3.10视频联动...........................................16

3.3.113D展示............................................17

3.3.12动态扩展...........................................17

4.针对性的公司产品..........................................18

4.1小型变电站（10kVx35kV）资源配置.......................18

4.2中型变电站（llOkV）资源配置...........................18

43大型变电站（220kV以上）资源配置......................19

4.4合作伙伴产品配置......................................20

5.典型应用场景..............................................21

6.成功案例及客户收益.........................................22

6.1xxx项目35kV变电站....................................22

电力监控云平台解决方案

L客户痛点及发展趋势

1.1取得的成绩

现阶段变电站电力监控平台的建设水平层次不齐。

系统内变电站：系统内变电站完全具备综自功能，但小型变电站

（35kV）多数是站内信息交互、存储，需要有人值守；新建的高电压

等级变电站（llOkV及以上）基本具备数据远传功能并实现现场无人

值守。

企业自有变电站多属于小型变电站，相当一部分也具备综自系统,

但基本是现场值守、人工巡检，并未实现无人值守。

无论是系统内变电站还是企业自有小型变电站，现阶段基本是有

人值守巡检，占用大量的劳动力，费时费力，故障却并不能第一时间

发现，往往错失最好的干预时机。

变电站的特性决定了其分布比较分散，单纯靠人工运维、监控费

时费力，尤其是对于偏远地区的变电站，无人值守更是有强烈的需求。

变电站电力监控云平台的建设任重而道远。

1.2客户痛点

变电站的特性决定了其分布广泛，传统的人工模式无法实现集中

式管理，现有模式还是采用传统的人工巡视的方式，存在发现故障不

及时，不能实时掌握变电站运行状态，不能对系统的运行状态作出更

加准确的判断实现预维护，电量消耗的数据分析依据还不完备，变电

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电力监控云平台解决方案

站需要一直有人值班，没有实现无人值守。

1.3信息化发展趋势

随着大数据、云计算、物联网、互联网、5G通讯等新一代技术的

发展，电力信息化、智能化技术水平的提升，更加智能的、可视化的

具备远程运维功能的电力监控云平台是无人值守变电站未来发展的趋

势。

通过智能网关采集前端保护、电能等综自设备数据以及辅助监控

等数据，将数据源源不断的上送到电力监控云平台。在云端通过人工

智能技术，实现大数据分析，为电能的优化、安全隐患的排除提供指

导性意见，构筑以“公有云”为全新框架的新型电力监控平台，实现

变电站的智能化监管，助力无人值守变电站的建设。

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电力监控云平台解决方案

2.解决方案的价值主张

电力监控云平台，创新性的运用大数据、云计算、物联网、互联

网等先进技术，使用“公有云”架构，将变电站相关的电量数据、环

境数据、视频监控数据上送到云平台，实现了将各处分散的变电站进

行集中管控、统一管理、实时查看，大幅减少运维成本。真正做到了

现场无人值守，远程有人查看。

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电力监控云平台解决方案

3.针对性的解决方案

3.1解决方案概述

3.1.1设计原则

本方案充分考虑变电站监控运维的需求及工程实施的科学性，鉴

于小型变电站的现状，在当前变电站综自系统比较完善的基础上，保

持新建设内容的连续性和可持续发展，并保证后端平台和前端没备的

兼容，总体上遵循“规范性、先进性、实用性、可靠性、安全性、兼

容性和可扩展性、易维护性”等建设原则。

(1)规范性

平台建设统一遵循国家规范标准，合理规划，因地制宜，设备数

量、点位分布充分结合现场情况，按照“点、线、圈、面”的格局来

布置，同时遵循重点先行的布点思路。

(2)先进性

在保证可靠性的前提下，新建平台选用目前主流的新技术和新产

品，且保证在近几年中持续处于领先地位，并随着科技的发展不断进

行改进完善。

(3)实用性

平台功能创建和改进符合变电站运维业务特点和需求，从业务根

本利益和责任出发，能为日常工作和业务掌握带来便捷、高效的素验。

(4)可靠性

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电力监控云平台解决方案

平台本身具有很高的工作安全可靠性，所选的设备技术成熟、可

靠性高，通过有效地联接，确保耐久使用。

(5)安全性

在系统建设中，既考虑信息资源的充分共享，同时兼顾信息资源

的保护和隔离。平台搭建于公有云之上，并基于高稳定性、安全性的

数据库和操作系统，有效预防外界侵犯。

(6)兼容性和可扩展性

平台建设不但考虑先进性和实用性，还要考虑系统的兼容性，针

对可利旧的设备，确保无缝接入；同时能保证系统的可扩展性，确保

系统易于扩展，能实现与其他系统的无缝对接，还能为其他应用系统

预留充足的数据接口。同时，电力监控云平台具有前瞻性，不但能满

足现阶段在平实际需要，还能满足今后新增系统设备接入的扩展需求。

(7)易维护性

平台本身具有易维护性，能实时检测前端设备的供电线路各节点

工作状态及网络传输情况，一旦出现故障，能判断故障原因，并及时

通知运维人员进行修复，以保障设备工作的连续性。

3.1.2总体目标

本着先进性、智能化的目的，面向变电站管理运维部门，构建电

力监控云平台，实现变电站远程智能化管理。通过云平台，将各处分

散的变配电站进行集中监控，统一管理，实现无人值守，节省运维成

本。用户依托的云平台，无需自建机房及投入其他硬件设备，即可实

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电力监控云平台解决方案

现变电站托管管理。独立用户可通过PC及手机端访问自己权限范围内

厂站，实现远程监控，电力监控云平台具有虚拟主站功能。

3.2方案架构

3.2.1业务架构

以“远程化、可视化、智慧化”为电力监控云平台建设准绳，以

集中管控为核心业务目标，对电力监控云平台进行整体规划设计，构

建感知层、laaS层、通用PaaS、行业PaaS、云生态应用体系。利用云

计算、物联网、大数据等信息化技术，以变电站各业务系统汇集而来

的海量数据为基石，经过平台的汇集梳理，结合电力行业机理模型及

微服务，为变电站运维提供多种类型的行业服务，包含（视频服务、

电力监管服务、设备管理服务、数据共享服务、可视化服务）并通过

集成技术建立一套整合实时监控、设洛管理、告警分析、APP查看、

视频联动等智慧应用于一体的具有较强应用的新型电力监控云平台。

8

电力监控云平台解决方案

2

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体

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图3-1总体架构

感知层:感知层是电力监控云平台中的信息末梢，分布于变电站

内，对变电站的各个领域最基本的信息进行全方位深度的感知、采集

和处理。感知范围涵盖变电站的各个方面，包括电气参数、环境参数、

视频参数等，同时还会根据需要管理的范围调整而不断扩大感知范围。

laaS层：电力监控云平台建设坚持信息化可持续发展，着力改善

信息化发展生态环境，通过资源融合、数据融合和业务融合，建成一

流的云数据中心，该数据中心将是支撑未来电力监控云平台业务应用

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电力监控云平台解决方案

的基础平台，承载所有信息的分析处理，是变电站运维管理信息化发

展的基石，通过云计算、大数据等技术实现数据治理，增强网络安全

保障水平，全面提升基础网络和重要信息系统安全保障能力。

工业互联网平台：依托变电站基础设施，以OpenStack.Kubernetes>

Hadoop、Spark等开放技术为基础，为变电站远程集中监控提供弹性的，

按需分配的计算、存储、网络、安全等资源服务，更可以提供应用服

务、软件开发服务、数据库服务、大数据服务、物联网服务等通用PaaS

服务和视频服务、电力管理服务、设备管理服务、数据共享服务、可

视化服务等行业PaaS服务。

监控：通过PC或者APP或者建立展厅大屏展示的方式，对变电站

进行实时全方位监测，重点设备、重点位置异常及时警告，并在信息

系统上显示事故位置、及相关影响范围、应变措施等。

云应用生态：构建面向变电站运维系统的云应用生态，包括实时

监控、告警分析、视频联动、3D展示等应用服务，加强信息化监管力

度，实现变电站无人远程集中监控。

3.2.2技术架构

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电力监控云平台解决方案

智能手机

图3-2云平台系统拓扑架构

前端部署各种采集终端，包含保护装置、测控装置、备自投装置、

电量表计、监控设备、烟感、温感等，并将数据通过智能网关传输、

存储至电力监控云平台进行相关的分析处理，用户只需打开相应系统

的（Windows、Android、IOS）的应用软件，即可通过手机APP、电脑

端完成对变电站内电量、非电量数据的随时调取、监控、分析、管理

等需求。让信息变得简单、直观，让变电站借助先进技术实现更好、

更方便的运维。

3.3平台功能

3.3.1自由组态

可通过组态工具自由设计数据库、画面、报表。包括地理图、接

线图、曲线、棒图、饼图、表格、仪表和动画等多种可视化方式。支

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电力监控云平台解决方案

持C/S、B/S两种方式的组态，B/S组态可直接生成动态网页，并可与

第三方SCADA、DCS、ERP等系统对接。

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图3-3自主组态

3.3.2实时监控

在线连续采集监测各种电力及电表数据。包括模拟量、数字量、

SOE、谐波数据、故障录波数据等。可实现遥控、遥调操作。具有操作

票、工作票管理功能。

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电力监控云平台解决方案

图3-4实时监控

3.3.3历史数据

对电力数据进行长期保存，可以随时查阅和分析历史数据。

3.3.4实时报警

对运行事故、异常、预告、越限等信息实时报警，支持短，'言或微

信等方式。

事件能按其产生的原因和特征来分类，以方便查询和管理：

＞状态量状态变化。

＞SOE事件。

＞模拟量越限、恢复。

＞运算和预测结果。

＞通道运行状态变化。

＞设备运行状态变化。

＞与其他系统通信的运行状态变化。

＞软件功能模块运行状态变化。

＞管理员的系统操作。

通过监视系统中的事件，在满足报警定义条件时触发系统报警服

务，快速启动相应的报告或报警信号。

3.3.5设备管理

可对设备的档案、运行状态、故障消缺、检修状况等内容进行管

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电力监控云平台解决方案

理。

图3-5设备管理

3.3.6统计分析

对电力数据可做日、月、年报表，进行运行评估、能效分析等。

图3-6能效分析

3.3.7用户管理

包括操作员管理、角色管理、参数配置、组态工具、厂站设置、

报表设置、APP首页设置7个模块，用户可创建多个角色，分配不同

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电力监控云平台解决方案

权限，对用户进行分类管理。

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图3-7用户管理

3.3.8Web监控

所有现场监控画面、报表等，都可以在互联网或局域网上发布。

用户可根据分配的权限进行不同的操作浏览。

3.3.9手机APP

随时随地通过手机监测现场运行状态数据、报警事件。

通过微信把事件（运行事件、能源事件）推送给用户，使用户及

时掌握现场发生的事件。

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电力监控云平台解决方案

实时监控=曲城报表

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我的巡检记录

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告警查询

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图3-8告警APP界面

3.3.10视频联动

将站内视频监控设备与设备运行状态相关联，系统发生异常时迅

速将镜头切换到异常地点，并报警，可更直观地了解现场，解决问题。

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图3-9视频联动

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电力监控云平台解决方案

3.3.113D展示

将3D虚拟变电站场景与实测数据相关联，真实地模拟变电站运行

状态。可对变电站进行虚拟巡检、查看设备状态、仪表数据等。

3.3.12动态扩展

系统规模可大可小，最多可支持数百万点的数据采集量。支持动

态扩容、支持负载平衡。

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电力监控云平台解决方案

4.针对性的公司产品

根据项目不同，前端智能终端的数量不同，云端占用的资源数量

也不同。根据项目规模及前端终端接入量，对云资源的消耗大就可分

为以下3个配置。

4.1小型变可站(10kV、35kV)资源配置

综合前端智能终端接入数量少于300台。

表17小型园区资源配置

类别产品参数数量

弹性云服务器4核8G500G高10盘6M4

云数据库2核4G500G高10盘9

/

弹性负载均衡带宽按量付费1

/

云上资源虚拟私有云带宽按量付费/

/

DDoS流量清洗服务免费/

/

Web应用防火墙免费/

/

漏洞扫描服务免费/

/

应用电力监控云平台等B/S架构/

/

其他///

4.2中型变电站(llOkV)资源配置

综合前端智能终端接入数量300-1000台。

表1-2中型园区资源配置

类别产品参数数量

云上资源弹性云服务器8核16G500G超高10盘4

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电力监控云平台解决方案

8M

云数据库4核8GIT超高10盘HA2

/

弹性负载均衡带宽按量付费/

/

虚拟私有云带宽按量付费/

/

DDoS流量清洗服务免费/

/

W6b应用防火墙免费/

/

漏洞扫描服务免费/

/

应用电力监控云平台等B/S架构/

1

其他///

4.3大型变目站（220kV以上）资源配置

综合前端智能终端接入数量1000台以上，规模巨大的需按照倍数

增加相应配置。

表1-3大型园区资源配置

类别产品参数数量

弹性云服务器16核32G500G超高10盘10M4

C

云数据库16核32G2T超高10盘HA4

弹性负载均衡带宽按量付费/

分布式消息服务