OPC UA 在变电站辅控系统中的应用

最近，在第五届国际可再生能源和电力工程会议上，建设部国网上海市电力公司和复旦大学联合发表了一篇题为《Design and Implementation of the Substation Intelligent Auxiliary Control System Based on OPC UA》的论文，介绍了国家电网如何在变电站的辅控系统中利用 OPC UA 实现设备的互联互通和数据的统一利用。

对于变电站来说，因为它一般都是架设在比较偏远的地方，所以传统的运维方式是依靠人力进行巡检定期，所以不能做到对变电站所有设备的实时监测，也不能实时掌握变电站设备和环境是否安全稳定。

通过利用变电站辅助控制系统，则可以对电气设备、环境、安防、消防等进行综合监控，无需人工排班巡检。告警信息及时发出，故障精准定位，帮助工作人员高效运维。变电站的辅控系统对变电站内各种电气设备进行监测、保护、控制，对变电站内环境包括温度、湿度、空调、新风机、漏水、SF6气体泄漏，对变电站设施进行安防保护，安放系统包括门禁、红外、照明、视频图像、火灾消防、防盗等。

但是，在辅助控制系统的建设过程中，电网公司也遇到这样一些问题：

• 由于辅助控制设备的厂家众多，接口不一，设备之间数据不兼容、通信协议不匹配，导致辅助控制设备之间间通信较为困难。
• 目前的通信协议缺少信息安全保障，无法做到隐私数据的安全利用。

针对这些问题，这篇论文的解决方案是在辅控系统从设备端到云端用 OPC UA 进行统一通信。变电站传感器、摄像头、控制器等设备作为 OPC UA Publisher 发布服务器，实时提供采集到的数据。安全监控终端、动态环境监控系统、视频监控系统作为 OPC UA Subscriber 订阅客户端，接收来自底层设备的数据，同时对上提供 OPC UA Server 服务，供集成应用服务器和智能巡检系统访问。集成应用服务器提供数据服务给云上的 OPC UA 客户端应用访问。远程控制命令可以通过移动终端向云服务器发送命令。

这对这个论文，我有一些疑惑：

第一，论文中提到集成应用服务器接受到命令后，由服务器上的 OPC UA 客户端应用查询命令，再下发指令到变电站设备。这里就可能会有一些延时，不知道为什么要这么设计。或许，直接通过 OPC UA 服务器应用中的的方法调用客户端接口发送命令，效果会更好一些。

第二，目前辅控系统中的那么多设备，是否都具有 OPC UA 通信能力？或许，这篇论文是选择了有 OPC UA 通信能力的设备联网，做了一个 PoC 验证测试。那么，OPC UA 在电网辅控系统中的应用，是否有前景？针对这个问题，我计划后续深入调研下，了解下这个领域的现状。