基于网络技术的变电站运行远程管理体系

黄华锡

（广东电网公司东莞供电局，广东 东莞 523000）

前言

计算机网络技术的发展日新月异，它正在把全世界的计算机系统、通信系统集成起来，形成信息高速公路，也使得传统的工业控制领域正在经历着一场前所未有的变革，开始向网络化的方向发展，逐渐形成了新的控制网络系统。目前，在电力系统内，尤其是在变电站的远程监控管理中，已广泛地采用了计算机技术、通讯技术和图像处理等最新技术。

1 变电站系统的现状及特点

传统的变电站的监控系统由于技术上的局限，往往只能到现场进行监视或者一些简单的报警信息传输，无法实现对视频信号的远距离传输，所以，要想准确、及时地确认前端发生的具体情况是非常困难的。这就在无形中降低了系统的时效性、稳定性和安全性。于是，如何提高变电站的安全防范技术，已成为当前变电站远程监控应用发展的主要方向。

2 远程监控技术在电力系统中的应用

图1 变电站监控系统拓朴图

图2 监控中心监控系统拓朴图

远程监控技术就是为了适应这种客观需要而应运而生的。它应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各项功能。以电力系统为例，电力系统是由发电厂、变电所、输电网、配电网和用户的用电设备等组成，电力调度控制中心对全系统的远行进行统一的管理。对电力系统生产过程的监测，如按地域的远近，则可分为近程监测和远程监测两大类。发电厂内部锅炉、汽机、发电机等所配备的自动装置、监控盘等都属于近程监测范畴，而调度控制中心耍对电力系统中分布地域辽阔的发电厂、变电所等进行的监控就属于远程监测。

3 网络远程监控

基于传统变电站监控系统的缺陷和新形势下电力系统发展的客观要求，网络化远程监控作为一种功能丰富、保障有效、拓展简便的变电站安全监控体系，无疑是解决上述问题的最佳方法。

3.1 系统组成

按其功能划分，主要有三个子系统：前端信号采集处理子系统、信号传输子系统和远程监控子系统，其中前端机房信号采集处理子系统主要包括：变电站的音、视频信号采集/处理设备、数字报警信息采集设备、数字/模拟环境变量采集设备等。

信号传输子系统主要包括：传输控制设备、驱动设备、通讯接口等。

远程监控子系统包括：远程监控软件系统、控制设备等。

3.2 系统功能

3.2.1 远程视频监控功能

监视本变电站的户外场区的环境，包括出入门/道路/和设备区，主控中心、各终端都能远程监控变电站的图像；监视本变电站的户外电气设备，如主变压器，开关，刀闸等各类高压电气设备，尤其是能清晰监视每路开关与刀闸的分合状态，闸刀接头的接触完好情况，主变压器油位指示，档位指示等；监视本变电站主控室及各继保室内环境和运行设备；能自动或手动实现变电站内任意摄像机以及预置位画面的快速切换和调用；提供多种录像模式：系统实时滚动录像、系统定时录像、手动录像和报警录像。数字录像是任一终端都有的功能，它可实现不间断录像，根据报警自动录像或定时录像等多种方式对事故进行录像检索，方便对历史录像的查寻，并从中查找事故原因，做出正确的判断和应对措施；图像抓拍和自动巡视功能：可任意抓拍屏幕上显示的活动图像以及静止图像，然后存入磁盘或通过打印机输出。并可通过选择加入自动巡视的前端，设定巡视时间，进行自动图像巡视；可以多个监控终端同时监视同一前端，控制权自动协商；也可以用一个监控终端同时监控多个前端，即在计算机屏幕上可以实现多画面分割显示，详细再现每个画面实时活动图像。

3.2.2 切换及控制

视频切换功能：监控终端具有定时自动切换，人工手动切换和报警自动切换等三种方式或设定其中的几种切换方式；远程控制功能：可远程控制摄像机镜头的360度转动，并可实现对摄像机的焦距和光圈的远程调整；地图辅助功能：可通过点击地图的区域，自动将摄像机调整到相应位置；灯光控制功能：远程控制变电站现场的灯光开关或者其他动力设备；门禁控制：可根据值班人员的IC卡信息，自动判断是否合法，以便确定是否打开大门，并能自动切换摄像机到指定的大门位置。

3.2.3 报警联动、录像管理

报警联动：前端发生报警时（如消防设备报警、电子围栏报警），监控中心自动联动相关声、光设备，启动录像。报警后可联动到摄像机的预置位置，并启动录像；录像检索和回放:录像记录可在监控终端上进行检索，并对存储的图像进行IIAnews.com回放。

3.2.4 音频信号采集和可视对讲功能

通过在关键电气设备，如变压器附近安装高灵敏度的工业监听头，可实现对设备运行声音的实时采集，方便进行设备运行状态的实时监测和故障诊断；可在室内或室外的适当部位安装对讲系统，用于与监控中心和MIS网查询终端用户的对讲；支持语音对讲功能：可根据需要灵活调节音量大小，设定监听和对讲功能的开启和停止。也可直接进行单向广播通知。

3.2.5 集中式远程监控

在变电站端的设备采用了高稳定性、高可靠性的嵌入式视频服务器或网络摄像机，可以做到设备的远程设置和管理，免除了现场人员的操作，所有设备均在监控中心由系统管理员统一设置和管理。系统还提供了设备在线监测模块，能随时监控前端设备的运行状态。

同时，中心监控服务器能够同时集中式管理数十个变电站的数百台视频服务器或网络摄像机，能够做到集中报警系统管理与查询，集中录像与查询等。录像服务器还可以采用分布式部署。这样一来，一个供电公司只需建设一个集中式的监控中心，即可7x24小时地对所辖全部变电站实施严密的安防与设备运行监控，大大提高了工作效率，降低了人员配置。

3.2.6 与电力GIS或电子地图相结合

系统提供带监控地图和数据地图编辑功能的地图引擎。用户可将各监控点的镜头分布情况绘制成监控地图，点击相应镜头图标自动切换到当前摄像机位置，便于用户方便、直观地了解摄像机的分布情况；也可以通过与电力GIS系统的接口相互调用数据。

结束语

电网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展，利用现代计算机、电子测量和通信网络等技术为变电站进行技术改造，对变电所等实行基于网络的远程在线监测和管理，自动进行工况记录和数据管理，达到单人甚至无人管理的生产目的。在变电站运行时可能出现一些异常的危险时尽量为变电站设备减少损失，在电气设备事故、外力破坏、防火、防盗、防违章等能起到有力的保证，提高劳动生产率，增加经济效益，保障变电站设备的正常运行，是实现变电站无人值守时的重要保证。

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