變電站智能輔助系統(tǒng)分析與研究

李淑萍

摘 ?要：采用遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以有效提升變電站遠程監(jiān)控能力，提升設備的運行保證能力，現(xiàn)場應用效果顯著。受智能識別系統(tǒng)費用高昂影響，對變電站內(nèi)表計仍是采用截圖方式，由監(jiān)控人員人工識別，給系統(tǒng)的運行帶來一定的不便，因此，強化對智能識別系統(tǒng)的研究，降低設備費用，實現(xiàn)遠程監(jiān)控智能化等仍有較大的改進發(fā)展空間。鑒于此，本文主要分析變電站智能輔助系統(tǒng)。

關鍵詞：變電站;智能輔助系統(tǒng);無人值守

中圖分類號：TU756 ? ?文獻標識碼：A

一、引言

在電力行業(yè)領域中，變電站起到集中、傳輸、分配電能的作用，變電站作為電力系統(tǒng)的基本組成部分，其穩(wěn)定運行對堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展起到重要支撐作用。在電力系統(tǒng)“發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度”這六大主要環(huán)節(jié)中，變電站處于中心環(huán)節(jié)，起著舉足輕重的作用。然而目前變電站中“重主設備、輕輔設備”的管理模式，使得各輔助系統(tǒng)缺乏實時有效的監(jiān)控管理手段，嚴重影響了變電站的運行效率，且不利于提高變電站自動化水平。所以在無人值守變電站的推廣普及下，提升對變電站輔助系統(tǒng)管理水平和技術手段的要求就變得越來越迫切。

二、智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)構成及功能

1、系統(tǒng)構成

智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)由環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、智能門禁以及安全防衛(wèi)系統(tǒng)等構成，通過對這些構成系統(tǒng)進行優(yōu)化，并采用監(jiān)控、控制、預警等措施，為變電站安全、平穩(wěn)運行提供可靠支撐。

2、系統(tǒng)具備的輔助監(jiān)控系統(tǒng)功能

（1）監(jiān)控、自動巡視。監(jiān)控系統(tǒng)對周邊環(huán)境、設備運行進行監(jiān)控，同時具備遠程巡視功能，對變電站內(nèi)相關設備的油溫、表計以及油位等進行拍攝，及時掌握設備運行狀態(tài)。在監(jiān)控平臺內(nèi)可以設置攝像機巡視線路，并詳細記錄巡視結果（拍攝照片、拍攝時間、位置）便于維保人員掌握分析。（2）表計識別。由于變電站內(nèi)部一些表計數(shù)無法直接采用傳感器獲取，為了便于表計數(shù)讀取，監(jiān)控系統(tǒng)采用智能算法對拍攝到的表計圖形進行識別，確定表計數(shù)值，并將識別結果自動輸入巡視表內(nèi)。（3）安防功能。對變電站進行全方位監(jiān)控，避免出現(xiàn)監(jiān)控盲區(qū)，并對變電站出現(xiàn)的非法入侵情況進行報警。在變電站四周布置安防攝像頭，具備入侵報警、移動偵測等功能，在進行預警安防同時對監(jiān)控結果進行記錄。（4）燈光控制。通過布置的燈光控制箱對變電站內(nèi)的光線進行控制，提升高清攝像清晰度。

三、變電站智能輔助系統(tǒng)的業(yè)務需求分析

1、安全監(jiān)察需求

1.1圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)

該系統(tǒng)中配置一套圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。圖像監(jiān)視系統(tǒng)采集站內(nèi)各視頻球機和槍機相關信號，采集到的信號上送到系統(tǒng)主站。安全警衛(wèi)系統(tǒng)檢測到不同的告警信號時，通過聲光等不同方式進行報警。當安全警衛(wèi)系統(tǒng)檢測到有入侵變電站行為時，同時啟動視頻系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，打開入侵處照明燈光，視頻系統(tǒng)調整到相應位置并記錄下實時狀況，實現(xiàn)了系統(tǒng)的聯(lián)動。

1.2環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)能實時監(jiān)測主變套管、母線等運行溫度，減少帶電檢測工作量。GIS 室內(nèi)配置 SF6 濃度監(jiān)測儀，二次設備艙內(nèi)配備空氣質量傳感器，可實時監(jiān)測艙內(nèi)空氣中氧氣和二氧化碳的含量，當指標達到滿足人員活動要求的設定值時，發(fā)出提示信息，指示人員可以進入艙內(nèi)。

1.3火災報警子系統(tǒng)

由火災報警控制器、感溫感煙探測器、聲光報警器等設備組成，通過 RS485 通信口上傳信息。當火災報警子系統(tǒng)發(fā)信時，進行聲光報警，并與圖像監(jiān)視系統(tǒng)產(chǎn)生聯(lián)動，將現(xiàn)場的狀況記錄下來。

1.4智能門窗子系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)控制器與一體化監(jiān)控系統(tǒng)之間采用 RS485 進行通信。門禁系統(tǒng)有幾個功能模塊組成：權限管理、遙控開門、人員定位及報警聯(lián)動。對進入變電站的人員配備門禁控制卡，并設置不同的權限，刷卡進入時，啟動圖像監(jiān)視系統(tǒng)，并記錄下人員進入時間及現(xiàn)場畫面等信息。

1.5智能照明子系統(tǒng)

智能照明系統(tǒng)是智能變電站輔助設施的重要組成部分，采用網(wǎng)絡通信技術和數(shù)字調光技術相結合，變電站室內(nèi)外照明可采用本地與智能照明系統(tǒng)是智能變電站輔助設施的重要組成部分，采用網(wǎng)絡通信技術和數(shù)字調光技術相結合，變電站室內(nèi)外照明可采用本地與

2、人員進站管控

無人值守變電站的進出管控工作由大門警衛(wèi)人員負責，而進站工作管理責任主體是變電站運行單位。運行單位普遍距離變電站較遠，管理起來存在困難，效率低下，存在一定的管理環(huán)節(jié)漏洞。因此需要提供有效的手段讓運行人員確認進站人員身份及相關情況，通過門禁及可視對講，實現(xiàn)集控中心同變電站遠程可視對講、遠程開門;通過刷工作證實現(xiàn)人員身份甄別;通過車牌識別，違停監(jiān)測實現(xiàn)車輛識別。

3、變電運行需求

為滿足對變電站設備監(jiān)控的需求，需要新增變電站內(nèi)攝像機的布點。變電運行業(yè)務提出的視頻應用主要在以下方面：

3.1倒閘操作輔助確認。目前，當執(zhí)行遠方操作開關及刀閘任務時，需要運行人員到現(xiàn)場進行確認。變電站實行無人值守模式后，由監(jiān)控中心負責集中監(jiān)控、運行維護、現(xiàn)場操作及事故處理，運行人員需要從監(jiān)控中心到變電站現(xiàn)場進行確認。對于遠距離無人值守變電站及處理突發(fā)情況時，現(xiàn)場確認的模式存在一定局限，不能實現(xiàn)快速確認。采用視頻監(jiān)控遠程輔助確認，可提高工作效率。需要在主變、開關場地布置攝像機實現(xiàn)遠程確認，將視頻畫面與一次接線圖相結合，將變電站內(nèi)各個設備與攝像機預置位關聯(lián)，便于快速查看變電站內(nèi)相關設備的運行情況。

3.2智能巡視

智能巡檢子系統(tǒng)由感知 RFID（射頻識別）卡、手持式智能終端（如 PDA 等）和系統(tǒng)管理主機等組成。感知 SRFID 卡綁定在變電站被巡檢的設備上，結合變電站標識系統(tǒng)，輸入設備標識編號，作為電子標識。運維人員在巡視時手持巡檢 PDA 掃描設備標識，可讀取設備臺賬記錄，同時可以記錄下巡視發(fā)現(xiàn)的缺陷，進行上傳。掃描設備標識的同時發(fā)信給圖像監(jiān)視系統(tǒng)，啟動視頻巡檢，做到人工巡檢與視頻巡檢相結合，避免巡視有遺漏。

3.3調度監(jiān)控需求

自動化系統(tǒng)中出現(xiàn)故障分閘或其他重要告警信號，調控人員希望馬上看到現(xiàn)場情況，分析并作出應急處置。通過實現(xiàn)變電站智能輔助系統(tǒng)與 SCADA 系統(tǒng)聯(lián)動，當發(fā)生遙信變位信號時，聯(lián)動攝像機自動轉向故障點并彈出畫面，并可聯(lián)動開啟變電站燈光、聲光告警等設備。

四、變電站智能輔助系統(tǒng)的未來展望

未來變電站將會整合 IEC 61850 標準、高清視頻監(jiān)控技術、智能視頻識別等技術，開發(fā)變電站一體化信息平臺，以實現(xiàn)變電站全景數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模、智能控制、系統(tǒng)處理等高級應用功能。特別是與在線檢測系統(tǒng)后臺的整合，可有效提高巡視人員的巡視質量。而且變電站信息系統(tǒng)的安全防護，也將從多層次、多方位進行加強，已達到系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。

對于其他業(yè)務的融合，通過標準完善使各模塊之間通過設備接口、應用接口、接口協(xié)議等規(guī)范制定，實現(xiàn)各子系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)的調取與交互，集成各子系統(tǒng)資源優(yōu)勢，完成各子系統(tǒng)之間的一體化融合。

五、結束語

目前變電站中“重主設備、輕輔設備”的管理模式，使得各輔助系統(tǒng)缺乏實時有效的監(jiān)控管理手段，嚴重影響了變電站的運行效率，且不利于提高變電站自動化水平。因此在無人值守變電站的推廣普及下，提升對變電站輔助系統(tǒng)管理水平和技術手段的要求就變得越來越迫切。

參考文獻

[1] ?劉群，楊建旭，童旸.面向變電站智能輔助系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫設計[J].電子科技，2017，30（07）：124-127.

[2] ?方文崇，梁壽愚.基于三維可視化的變電站智能輔助系統(tǒng)應用研究[J].信息技術，2017（04）：54-56+60.

[3] ?唐娜.變電站智能輔助系統(tǒng)分析與研究[J].信息系統(tǒng)工程，2017（01）：137-138+141.