智能变电站一体化信息平台
信息一体化在智能变电站中的应用研究
信， 实现设 备的状 态信 息的实时交换 ， 实现过程层 、 间隔层、 远方 、 站控层 内三级 的防误闭锁等功能 。在无操作正 常的工况状 态下， 单元 内的闭锁 ２ ． ４ 环 境 数据 触 点全部处于断 开状态 ， 系统 启动操作时 ， 站 控层 内的五防预演 程序将 对采集 到的部 分有效的环境数据进行分析， 对变 电站正常运行有一 引发防误闭锁判断程序的运行 ， 如 果满足 相应条件 闭锁触 电就会 自动 的 定的保证 。 闭合， 在接收 到操作人员下达 的操作命令 并执 行完操 作命令之 后 ， 闭锁 ２ ． ５ 设 备 信 息 触电将会 自动断开 。在该单元 内采用这 种设计 ， 可 以为现场 的就地操 作 变 电站 中 的 设 备 保 护 控 制 和 其 他 的 应 用 设 备 的 控 制 状 态 或 运 行 状 以及远方遥控操作都能提供较 为完善 的保护，从而使多数 时间之 内， 电 态数据及动作信息 。 源 电压和被操控 对象 的动 作继 电器 的线 圈之间处 于完全 的电气 隔离状 ２ ． ６ 来 自用户的数据 态。 采用用户反馈数据进行 分析 ， 对变 电站的正常运行有一定的保 障。
ｌ 引 言
２ ． ２ 变 电站高压设备状态数据
应用该数据进行分析 ， 可 以反映其高压设备与变 电站 相邻运 行中设 备的状态监测 得到的数据 以及变 电站 内高压设备运行 状态 中的状 态监 测数据 。
４ 智 能变 电站 间隔层 信 息一体 化应 用分 析
４ ． １ 监 控 五 防 一体 化 单 元
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ６ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） ２ １ 一 Ｏ ｌ １ ６ — ０ ２
智能变电站辅助系统综合监控平台技术方案——图文2020
七、配套设备（二）
八、典型案例
资质证书
电科恒钛为高新技术企业和双软企业，在电力物联网方面拥有十多项发明专利 和二十多项软件著作权。获得安徽电力科技进步一等奖、合肥市变配电物联网监控 工程技术中心、科技小巨人培育企业、2016年合肥市创新创业奖、 4项安徽省级重 点新产品、庐州英才等荣誉；并成为安徽省首批科创板挂牌企业（612115）。
※ 目前已经实际接入的二次厂家：南瑞、南自、许继、四方、长园深瑞
六、核心技术与系统优势（-）
智能识别算法及预警技术
基于模糊逻辑、神经网络和进化 计算等理论与方法，结合鲁棒控 制、自适应控制、变结构控制等 现代控制理论，我公司联合中国 科大研发了智能识别和控制算法。
iBS智能软件总线技术
独 创 的 iBS 软 件 智 能 总 线 技 术 把 各 个 进程之间的通信协议标准化、规范化， 可以实现进程间每秒可达数万次的服 务调用，适合用于大型系统内部的消 息总线，是巨量级的并发量的技术保 证。
个事件的能力。
六、核心技术与系统优势（三）
通过超过六百个智能变电站的成功案例，已经兼容全部电力协议和大部 分行业内主流产品协议。
Diversity of
Culture
七、配套设备（-）
核心硬件物联网智能主机、门禁控制器为我公司自主研发、自己生产，质量可控。产品大 批量应用在变电站、开闭所和基站，实践证明产品质量的可靠性。
三、平台架构
智能变电站辅助系统综合监控平台采用分层、分区的分布式架构，分为三级中心、 六大功能模块和八大业务子系统。
∮三级中心：省级主站系统、 地区级主站系统和集控站系 统。
∮六大功能模块：管理服务 器、认证服务器、通信服务 器、流媒体服务器、WEB服 务器和客户端。
智能变电站辅助系统综合监控平台
一、概述智能变电站辅助系统综合监控平台是智能变电站的重要组成部分，是集自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制术等技术为一体的综合信息平台，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制，成为实施“大运行”战略体系不可或缺的重要技术手段。
二、目的通过对现有孤立分散的各类二次系统资源进行规范整合，实现二次系统的优化配置、信息资源共享、部门间业务的无缝衔接，从而提高电网一体化运行水平，解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂等问题，满足大运行体系建设的需要。
1、通过规范各类辅助生产系统的信息传输方式及通信规约，有利于统一化管理，方便新的智能化功能扩充。
2、可以实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。
3、通过各种辅助生产系统的有机整合，不仅可以提升各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。
从而全面提升系统的智能化管理水平。
4、通过各种辅助生产系统的高度集成，统一上传，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，以加强对变电站的运行管理，提高对变电站辅助生产系统的监管质量，降低维护成本，提高运维效率。
三、适用范围可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。
六、九大子系统智能变电站辅助系统综合监控平台包括视频联动子系统、火灾消防子系统、周界报警子系统、环境温湿度采集子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、给排水控制子系统、灯光控制子系统、门禁控制子系统等九部分内容。
1) 视频联动子系统视频联动子系统即将变电站的视频遥视的前端摄像机接入智能辅助系统的功能单元，是智能辅助系统的核心，提供与其它八个系统进行联动操作，实现视频共享及系统间协作功能。
a. 可接受其他系统的调用请求;b. 系统可保障原视频监控系统的系统功能与应用不受影响;c. 系统支持同一摄像机的多位置调用及多个摄像机的同一位置调用方式，即以目标为基础的监控模式。
(完整版)智能变电站辅助系统综合监控平台介绍
智能变电站辅助系统综合监控平台一、系统概述智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6 安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。
二、系统组成（一）、系统架构GPRS/3G/4G TCP/IP RS485/RS232智能变电站辅助系统综合监控平台变压器配电环境SF6 音视频安防消防门禁空调灯光（二八系统网络拓扑智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等， 并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。
（三八 核心硬件设备：智能配电一体化监控装置PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所和基 站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备， 有效保护 客户的已有投资。
能够实现大部分的传感器解析和设备控制， 以及设备内部的联 动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。
工业级设计，通过 EMC4级和国 网指定结构检测。
智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无线 检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体和腐 蚀性气体检测、安防、消防、采暖通风除湿机控制、灯光控制以及门禁而设计生 产的一款产品。
它通过以太网TCP/IP 或者GPRS/3G/4C 网络，主要解决分布式无 人值守配电房的监控和管理问题。
1）置触摸屏支持单机管理配置7寸TFT 触摸屏，可以在触摸屏上进行网络参数设置、监控对象上下限 设置，状态监测、设备控制等功能，即使不联网也可以实现绝大部分功能。
2、智能变电站信息流及重要监控信号解析
智能终端收XX GOOSE 链路中断
保护装置收XX GOOSE 链路中断
原因：光纤损坏、装置故障、配置错误。
后果： 无法收断路器、隔离开关位置，但是保护
可以正常出口。
原因：保护装置硬件故障、装置配置错误、光纤损
保护装置收XX SV采样链路中断
坏、交换机故障
后果：保护无法收到电压、电流采样值，视为TV断
三、智能变电站典型监控信息
2.智能变电站典型监控信息分析
原因：无装置无法运行或失电。电源板损坏，C
PU板损坏，装置电源空开跳闸。
合并单元装置故障 智能终端装置故障
合并单元装置异常 智能终端装置异常
原因： 对合并单元来说装置有 GOOSE 或 SV 总告
警，智能终端有 GOOSE 总告警。或装置有异常但
二、保护信息流
3.220kV智能变电站110kV出线间隔信息流关系图（110kV双母线接线）
调 度
光 纤
现场后台
总控
站控层MMS网
网 线 网 线 网 线
其他 测控
光 纤 光 纤
测 控 ⑴ ⑻
光 纤 光 纤
母差保护
线路保护
⒀
⑺
光 纤
⑼
⑶
⑹
光 纤
⑽ ⑷
光 纤
过程层SV网 过程层GOOSE网
⑾ 母线合 并单元
不足以导致无法运行。一般由自身光模块故障引起。
原因：在智能终端、合并单元、测控装置、保护装
检修压板
置上都有检修硬压板，作用是标示以上装置置检修
状态。原则是两端的检修压板一致，才能保证传输 命令的一致。
三、智能变电站典型监控信息
2.智能变电站典型监控信息分析
智能变电站一体化信息支撑平台构建分析
ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ； ＡＣＳ ｌ ／ ＧＩ Ｄ ｇ ａ ｔ ｅ ｗａ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
中 图分 类 号 ： ＴＭ７ ６
文 献 标 志码 ： Ｂ
信 网关系 统 。
文章编号 ： １ ０ ０ １—９ ８ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ｌ一０ ０ １ ０—０ ４
义、 Ａｃ ｓ ｉ ／ ＧＩ Ｄ 网 关 等 方 面介 绍 平 台 关键 技 术 ， 分 析 在 该 平
台 的基 础 上 可 以 实现 的 高 级 应 用 。 关键 词 ： 智 能变电站； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ ０ ； 信 息模 型； ＡＣ —
易 妍 ， 范 辉 ， 顾 雪平
（ １ ． 华北 电力 大 学， 河北 保 定 ０ ７ １ ０ ０ ３ ； ２ ． 河北省 电力 公 司电力科 学研 究 院， 石家庄 ０ ５ ０ ０ ２ １ ）
摘要 ： 针 对 面 向 整 个 变 电 站 的 智 能化 问题 ， 提 出 建 立 智 能 变 电站 一 体 化 信 息 支撑 平 台 重点 开展 的 工 作 ， 对 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ ０和
１ 概 述
智 能 电网是 当今世 界 电力乃 至能源 产业 发展 变 革 的最 新动 向 ， 代 表 着 未来 发 展 的 方 向 和社 会 的 进 步， 智 能变 电站 是智 能 电 网的 重要 基 础 和 支撑 。智
调经 济运 行等 ， 要 从 整 个 系统 角度 实 现 上述 智 能 化 功能 ， 需要 建立 在变 电站各 种 数 据 的全 景综 合 视 图 之上 ， 对 变 电站 各种 数据进 行集 成和 整合 ， 即在 所有
Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０建 模 进 行 协 调 与 扩 展 ， 从技 术 总线、 通 用 接 口 定
智能变电站信息一体化应用解析
ｌ ｌ 辩 攒 ｌ ｌ 瓣 电 攥 静 糍 ｌ ｉ 豳 电 繁 ｝ ｌ 嘲 虢 撼 ｌ
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来保 汪信 息的 有效性 。该信 息一 体化 平台 主 要是 由一个 中心单 元和 多个 子单 元构 成 ，通 过不 同的单 元 对不 同的数 据 信息 进行 分层 分 布式 处理 。每 一个 子单 元都 有 固定的 观测 区 域 ，并且 完成 该 区域 内的数 据采 集和 处理 工 作 ，并且 根据 预定 的信 息提 取规 则制 定不 同 层次 的信 息源 ，并且 放 置在 不 同的间 隔层 ， 按 照 不同 用户 的需 求转给 信 息的使 用者 。在 通 常情 况 下 ，每 个子 单元 的位 置都 是在 系统 某个 设备 的间 隔层位 置，不 同的 间隔 层通过 功 能 的组 合而形 成 一 个完 整 的设备 。对 子单 元 的功 能设 置一 股可 以根 据 间隔位 置 、功能 和 信息 使 用者 的不 同而进 行分 别设 置 ，这样 才 能够 将不 同的 子单 元按 照 不用的 处理 能力 进 行有效 的 配合 ，进 而形 成一 个完 整的 数据 库和 信 息库 ，为 智能 变 电站的 持续运 行 提供 数 据基 础 。总的 来说 ，信 息一 体化 平 台配置 中心单 元数 据服 务器 、变 电站 各应 用子 单元 应通 过标 准 数据 总线 和接 口与 中心单 元 数据 服 务器进 行 互联 互通 ，满 足实时 数据 和 非实 时数 据存 储 与读 取的要 求 。数据 服务 器应 具 备 隔 离分区 能 力 ，按 照 《 电 力二 次 系统安 全 防 护总体 方 案》 和 《 变 电站二次 系统 安 全防 护 方案》 对 不 同区数据 进行 隔 离存储 。
智能 电网的 建设 ，是 现 代社 会与 经济 发 展的 必然 趋 势 ，也是 保证 电网持 续 、安全 运 行的 基本 保证 。当前 ，全 球 各 国都纷 纷对 未 来智 能 电 网的发 展提 出了设想 和 架构 ，对 于 我 国 电网阿里 说 ，其 本 身有 着独 特的 运行 特 点 ，在借 鉴 发达 国家 电网家 建设 的经 验基 础 上 ，结合 我 国 电网发 展技 术 以及 供 电需求 等 方面 的 因素 ，实 现 电力流 、信 息 流和 业务 流 的又 融合 将成 为 我 国智能 电 网发展 的 必然趋 势 。智能 变 电器 作为 智能 电 网建 设中 的节 点 设备 ，其 主要 的 作用 就在 实现 三 种信 息之 间 的不 愁与 完善 ，使其 能够 满足 不 同类 型 电网 运行 客户 端的 需 求 。而这 一 目标 的实现 ，必 然 要 以一 体化 信 息平 台的 建设 为基 础 ，在该 平 台 实现 变 电站 内所 有数 据的 建模 和运 行 ， 并且 对 站 内 全 景 数 据 进 行 全 面 的 分 析 和 应 用 ，这也 是智 能 变 电站发 展的 内在 要求 。
智能变电站信息一体化应用
智能变电站信息一体化应用分析张雄（四川省电力公司西昌电业局）在面对全球环境恶化、能源危机以及全球变暖等形式，国际电力行业做出了构建智能电网的选择，这也是电力行业的发展趋势，智能变电站是智能电网中重要的组成部分。
智能变电站与其过度形式数字化变电站相比，它更加强调通信平台的网络化水平、全站信息的数字化水平、信息共享的标准化水平以及系统功能的集成化水平等，在分析智能变电站内信息分类和通信网络中信息数据流的基础上，实现智能变电站信息一体化应用具有重大的现实意义。
1智能变电站信息一体化方案在常规型变电站中，设备的规约比较繁多、操作平台差异较大、网络的结构较为复杂、接线工作非常繁琐，这些特点造成网络信息在传输的过程中常常出现延时、堵塞、可靠性与效率降低、后期的维护工作较难开展等，参见图1常规。
变电站体系结构图。
在智能变电站内，执行的IEC61850标准体系是采用了面向对象的建模技术，将变电站运行现场的设备直接的按照对象属性以及对象方法建立起模型，将原本处于分散状态的二次设备等进行了功能上的合理集成，同时对外提供相对统一的访问接口，较大程度的优化二次系统的整体结构，显著的提高变电站系统运行的可靠性，为智能变电站信息一体化设计与建设工作提供了基础性平台。
随着IEC61850标准体系内相关技术的发展，综合各项功能的在分层分布层面上的优化处理办法，同时遵循能够下放的原则，将多项功能尽可能的放入变电站的过程层。
基于这些设想构建智能变电站一体化平台建设方案，实现智能变电站信息一体化应用，智能变电站信息集成方案参见图2。
智能变电站的信息一体化平台是由主机系统、主机系统下端的实时接口的适配网关以及非实时接口的适配网关三大主要部分构成。
站控层是个综合性能较高的信息传输平台，站控层的主要任务是对各个系统所上传到该站层的信息进行一定的汇总分析，该过程要依据信息实时性要求等级以及信息对电网故障的处理优先级等，实现信息按照一定的优先顺序进行处理。
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智能变电站一体化信息平台
摘要：在我国的智能变电站中经常会出现设备重复设置的状况，这不仅不利于变电站的正常运行，同时也会大大增加变电站运行过程中所需要的成本，所以在智能变电站运行的过程中逐渐出现了一体化信息平台，这种技术的出现对变电站的资源起到了很好的优化作用，主要介绍了智能变电站一体化信息平台，以供参考和借鉴。
关键词：智能变电站；一体化信息平台；整合集成
当前我国很多变电站在数据采集和逻辑判断上有着非常紧密的联系，同时这一过程中的所有操作都是由一个设备完成的，所以在实际的工作中，数据采集是由不同的具有较强独立性的单元分别完成的，这种情况的出现就使得我国的智能变电站存在设备重复设置和使用的其情况，同时还存在着诸多其他方面的问题，所以在智能变电站一体化信息平台建设的过程中一定要加强对资源的整合，提高资源的使用率。
1 一体化信息平台主要技术问题
1.1 试点工程中出现的主要问题
在我国第一批智能变电站建设的过程中，变电站监测系统和智能辅助系统后台等很多设备都是需要单独设置的，同
时在变电站建设的过程中还会受到二次安全分区等问题的
影响，系统运行中主要的系统都没有形成有效的联动机制，这样也给各个环节之间的相互配合带来了一定的障碍，同时也会使系统后台主机的数量不断增加，相关人员在对智能变电站改建的过程中首次构建了一体化信息平台的雏形，从而也提高了智能变电站的自动化水平，但是在该系统改建的过程中各个子系统的接入规范都不符合变电站运行的相关规范。
1.2 二次安全分区问题
在智能变电站技术发展的过程中，一体化信息平台的概念已经被明确提出，同时试点工程的硬件建设也已经完成，但是建设一体化信息平台还要受到二次安全分区问题的重
要制约，在我国的二次安全分区要求中将实时监控划入了安全一区中，同时将继电保护工作和电能信息的处理划为安全二区中，将系统运行状态的检测划为三区，在运行的过程中，几个系统都有着很强的独立性，所以在电力系统二次安全防护中一定要着重考虑一区和二区的控制工作。
2 一体化信息平台整合方案及应用
2.1 整合方案
在采取当前分区策略的前提下，通常会采用一体化信息平台和状态监测系统、智能辅助系统的方案，采用这种方案具备极大的优势，首先是二次安全防护技术在现阶段具有非
常高的可行性，其次是这种方案应用之后大大减少了系统后台的主机数量，这样也有效的促进了管理大区的信息融合。
最后在使用该方案时可以有效减少对生产大区安全所产生的负面作用。
但是其在使用中也存在着一定的不足，最主要的体现就是没有真正的实现对系统所有数据的实时监测。
2.2 一体化信息平台与保信子站功能整合
2.2.1 可行性分析
保信子站系统是变电站集成保护故障信息系统的一个重要的子系统，在传统的变电站保信子站系统中，其组网的方案通常是不同的保护装置先独自组成一个比较安全可靠的网络，然后再经过规约转换装置将所有的保护装置都接到保护故障的字信息系统中，故障录波器通过一定的处理之后将其单独接入到保护子站中，这种组网方式在实际的应用中有众多的优点，首先，其界面的请清晰程度非常高。
保护网络和监控网络之间不存在相互影响的情况，同时在应用的过程中我们还能够借鉴已有的经验。
但是这种整合方案也存在着一定的不足，首先是保护装置在运行的过程中需要有很多硬件的支持，这也使得系统整体的运行成本也有所增加，变电站在工作中需要做出大量的调整，其次是不同厂家的装置在生产中使用的通讯规约和数据形式也存在着比较明显的差异，装置之间无法很好的实现信息共享功能，如果想要实现信息共享功能必须首先完成数据格式转换工作。
2.2.2 整合措施
各保护装置、故障录波装置正常运行时仅用于事件的主动通知和查询等，传输数据量并不大，大量数据传输往往出现于故障录波装置文件的召唤阶段（故障录波装置文件数据大小在几兆～十几兆之间），而本文的MMS网采用100M以太网，因此在传输单个故障录波装置文件时不会造成网络堵塞。
同时考虑故障录波装置文件的上传时间并无实时性要求，因此通过优化站内故障录波装置文件召唤策略，可避免同时召唤两个及以上故障录波装置文件而造成短时性网络
拥堵。
2.2.3 一体化信息平台保信子站功能上传问题解决方案
站端保信子站采用DL/T860规约，向主站上传采用
DL/T634.5104规约，并通过调度数据网上传，因此一体化信息平台保信子站功能上传必须具备如下两个功能：①保护信息从DL/T860规约向DL/T634.5104规约的映射转换；②保护信息的直采直送。
目前在试点应用中，实现一体化信息平台保信子站功能上传主要采用以下三种方案：方案1。
通过外加转发器实现。
保护信息通过一体化信息平台主机（或监控主机）汇总，利用转发器实现保护信息规约转换和直采直送。
方案2。
通过在一体化信息平台数据服务器上增加功能实现。
通过在一体化信息平台数据服务器上增加远动功能相关硬件来实现保
护信息规约转换和直采直送。
方案3。
通过一体化信息平台综合远动网关机实现。
配置安全Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区远动网关机，综合远动网关机可视为远动工作站的替代品，其可实现与变电站内相关IED设备和数据服务器的互联和信息通信及各类信息综合处理，具备常规远动工作站的功能，并具有远方调度（控制）中心对站内图形浏览和其他相关信息查询服务功能。
综合远动网关机的功能和业务范围远超过传统工作站，其通过站控层网络获取各类保护信息，具备专业的向远方上送功能，可实现保护信息规约转换和直采直送。
由此可知，方案1需额外增加一台硬件装置，并将远动功能独立于远动工作站设置，造成硬件资源浪费，经济性较差；方案2会增加数据服务器CPU处理负担（数据服务器的最佳服务定位应面向站内，增加任务后可能会影响原有数据处理任务）；方案3利用专业的远动网关机与数据服务器配合，实现了实时和非实时数据隔离存储和读取的要求、满足了二次安防策略、保证了各系统可靠运行。
且集成主站下行的软压板投退、定值区切换等功能定位相对合理，硬件资源利用率较高。
因此，方案3为一体化信息平台保信子站功能上传问题最优解决方案，即通过一体化信息平台综合远动网关机实现保护信息上传功能。
结束语
随着我国科技水平的不断提高，我国也逐渐出现了一些
智能变电站，在智能变电站运行的过程中，一体化信息平台也不断应用，但是在应用的过程中存在着一些不足，这些不足会严重阻碍我国智能变电站事业的发展，所以一定要采取有力的措施对这一现象进行改进和完善面，促进我国电力系统的发展。
参考文献
[1]薛晨，黎灿兵，黄小庆，唐升卫，刘?_.智能变电站信息一体化应用[J].电力自动化设备，2011（07）.
[2]陈文升.智能变电站过程层通信监视方法研究和应用[J].上海电力，2011（03）.。