[发明专利]一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，该系统包括：OPUA客户端：用以发布指令和调阅云服务器的信息；云服务器：用以处理、存储、备份和传输数据；安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置；中心控制模块：包括OPCUA订阅者和OPCUA服务器；检测模块：包括OPCUA发布者和电力设备；安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置；警报控制模块：与报警及控制设备连接，用以对报警及控制设备进行控制；灯光控制模块：用以控制变电站辅助控制系统的照明，与现有技术相比，本发明具有通过合理利用资源减少对辅控系统性能的负担、减少了巡查人员的工作量以及提高了系统的可扩展性、安全性、灵活性和可靠性等优点。

技术领域

本发明涉及变电站的环境监测领域，尤其是涉及一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统及方法。

背景技术

随着智能制造和工业4.0的推进，设备间的互联显得越来越重要，整个变电站所用到的设备来自各个厂家，采集到的数据或者传输的数据不同，设备接口也不同，由此导致不同设备难以集成到统一的现有系统中，或者需要多种网关来实现，极其不方便，扩展性也较差。

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中，变电站内的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备指直接生产、输送、分配和使用电能的设备，主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等；变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备，它主要由包括继电保护装置、自动装置、测控装置、计量装置、自动化系统以及为二次设备提供电源的直流设备。

变电站辅控系统包括智能的辅助系统平台、图像监视及安全警卫设备系统、火灾自动报警设备系统和SF6气体监测系统等设备，其中提到的各种系统设备之间的集成就有了一定的困难，并且在接入互联网的过程中也会很麻烦，需要再一次转换适用于互联网传输的协议，才能应用现代的一些远程的工业软件的使用，各种工业软件的使用也需要大量的设备运行数据，且环境因素不断并及时的以一种统一的方式传输到上位机，工业上数据量是相当大的，并且对于数据传输的实时性要求非常高，大量的数据包含周期性和非周期性的数据，传统的以太网对于这两种数据是不兼容的，目前来说，使用较多的还是Modbus协议和很多PLC协议，电力系统用到的设备也不例外，且电力系统又有自己的标准(61850)，若要实现变电站中各种设备数据的集成和互联，需要有兼容大量数据的传输协议和标准。

就电力系统的标准来说，在不接入互联网的情况下是完全够用的，但按照目前IT和OT结合的趋势，未来一定是需要与互联网连接，且数据要通过互联网传入云端服务器或者远端的客户端，因此为了解决这个问题，基于OPCUA标准将现场级硬件端的多种标准的数据转换成OPCUA标准的数据，便于接入互联网，且安全性有保障，应用OPCUA改善了可扩展性，有新的底层设备接入时，通过在服务器预留的增加节点的方法就能够完成同类新设备的接入。

目前来说，针对OPCUA协议的接口装置已经有一定的产品出现，但是对于需要同时接入多种协议(比如常用的Modbus、西门子的S7和欧姆龙的HostLink协议等)的，且能够可靠运行的设备比较少。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，该系统包括：

OPUA客户端：用以发布指令和调阅云服务器的信息；

云服务器：用以处理、存储、备份和传输数据；

安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置，用以保护现场级数据的安全；