智能化辅助系统在智能变电站的应用

魏强

(国网太原供电公司,山西太原 030012)

智能化辅助系统在智能变电站的应用

魏强

(国网太原供电公司,山西太原 030012)

智能变电站是电网实现智能化的重要途径,而智能变电站实现可靠的运行离不开智能化系统以及辅助系统的支持。本文以太原供电公司220kV长风变电站作为案例,重点分析智能变电站的智能化辅助系统的功能、特点以及组成部分,通过深入的分析,为相关工作人员提供系统操作与管理的理论依据。

智能化辅助系统 智能变电站 应用分析

1 智能化辅助系统

目前，所运行的变电站智能系统的环境监测、消防报警、安全防范、视频监控、门禁等等子系统实行独立运行，以不同的渠道上传数据，每套子系统都有专职的管理人员，很难做到各个子系统综合监控和集中管理，这样很难保证系统的高效运行，而且增加了系统的管理成本。如何降低系统的运行成本，提高系统的运行效率，充分的挖掘现有辅助系统的潜力，是智能变电站需要解决的问题。智能化以科技为支撑，通过智能系统解决这些问题。智能化辅助系统横向负责与变电站自动化系统(SCADA系统)的信息交互和互动，纵向负责与上级统一信息平台的信息交互，以适应智能化变电站对辅助系统的需求。智能变电站的基本特征是通信平台网络化、全站信息数字化和信息共享标准化，即网络通信体系基于IEC61850标准。

2 系统组成

2.1 智能视频综合监控子系统

(1)视频综合监控子系统的主要视频综合监控子系统的主要功能是，用视频监控结合安防系统检测变电站的运行现状，实现变电站的安全运行和设备的安全。利用智能系统的技术分析视频功能完成的检测图形，并进行分析判断，为远程操作提供判断信息。通过视频监控、 环境监测监视、灯光联动现场设备的运行状况，起到预警和保护作用。

(2)视频监控系统显示监视对象的直观性和真实性，检测内容包括变电站全景、变电站围墙、变电站大门、主变压器场地和高压室和室内重要区域。

2.2 其他子系统

环境监测子系统。环境监测包括温度采集、湿度采集、水浸采集等，温/湿度通过4～20ma电流信号、开关量信号将数据上传至智能视频综合监控系统，完成实时环境数据监测及OSD视频叠加，越限可以联动声光报警、短信报警、启动相应子系统(温/湿度关联空调系统、水浸关联给排水系统)等预案，同时将数据转发至统一信息平台。

消防报警子系统。消防报警子系统自成系统进行闭环控制。当产生火警信号时，消防系统启动自动灭火装置或火灾隔离措施，同时通过RS-232将信号上传至智能视频综合监控系统。视频监控系统接收到火警信息后，调用相应预置位，视频监控系统自动弹出视频窗口、联动声光报警、短信报警，并将火警信号转发至统一信息平台。

安全防范子系统。变电站安全防范子系统由电子围栏、红外双监、红外对射、震动传感器、门禁等设备组成，其主要功能如下：对大门、窗户进行监视和入侵探测，防止非法侵入，保障变电站周边环境的安全；对变电站全站进行监控，及时发现入侵，保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全；各种探测器可以方便布防、撤防，并可按时间自动投入或自动撤防。

门禁子系统。门禁子系统是一种新型的现代化安全管理系统，集自动识别技术和现代安全管理措施于一体。网络化门禁系统的应用大大提高了智能变电站的实时监控能力、出入权限的管理能力、数据自动存储和问题分析的水平，提高运行维护效率，降低成本。门禁子系统主要由门禁控制器、读卡器、电控锁、门磁和电锁电源等组成，安装在建筑物的主要出入口、设备机房等重要区域的通道口，实现对出入口的控制。

控制子系统。控制子系统(照明系统、空调系统、给排水系统)根据事件(如入侵报警、消防报警、温湿度报警、水浸报警)自动对站内设备进行开启和关闭操作，也可在统一信息平台及智能视频综合监控系统中控制设备的开启和关闭。

3 系统功能

实时视频监视。通过视频监视实时了解变电站内设备的信息，确定主变压器运行状态，确定断路器、隔离开关、接地刀闸等的分/合闸状态，确定刀闸接触情况是否良好。虽然这些信息已通过SCADA遥测、遥信功能进行采集，但没有视频监控清晰直观。

信息采集汇总。变电站的稳定运行离不开站内设备的安全运行， 而自然条件等因素将影响设备的安全运行，高温、雷雨、冰雪、台风天气时，设备事故的发生率特别高，因此监控人员需要实时掌握温度、湿度、风力等环境信息，通过采集、处理和上传，生成曲线和报表。通过视频监控结合消防报警、安全防范系统，可以对防火、防盗等情况进行实时监控，保护变电站人员和设备的安全。

远程控制。监控人员通过客户端和浏览器可对变电站任一摄像机进行控制，实现遥控云台的动作和镜头的变倍/聚焦，对摄像机预置位和巡航进行的设置控制具有唯一性和权限性；可在电子地图上对门禁、照明、空调和给排水系统的开启进行控制。

智能联动。智能视频综合监控系统可以对各子系统进行关联：当安全防范、消防报警设备被触发时，有预置功能的摄像机能自动转到预置点，按需设置联动录像功能；预设的报警能弹出窗口，并配合电子地图显示；当水浸监测到电缆沟高液位时，能自动启动给排水系统；当温/湿度越限时，能自动启动空调系统。

4 系统特点

应用高清视频监控技术。某电站采用了大量网络高清摄像机，分辨率达720线。完整的高清方案需要前端、平台、传输、存储、显示等环节均满足高清标准。高清视频监控相比标清视频监控具有图像清晰度更高、场景覆盖范围更广和细节更清晰的优势。

应用SCADA系统联动视频及设备状态智能分析技术。在变电站SCADA系统下发遥控命令或非遥控操作产生遥信变位时，通过隔离装置使用61850-MMS进行通讯，将相关断路器、刀闸信息传送至智能变电站辅助系统。辅助系统调用动作设备周围的多个摄像机预置点，自动将摄像机对准到相关设备，实现相关多角度视频信息的实时监控，避免了去现场确认的环节。

应用自动化巡检技术。通过多个摄像机的不同预置点将重要设备的巡检添加到序列中，配置成巡航路线，自动显示需要巡检设备的图像并停留。可以一次性将变电站所有设备需监控的点位添加完成，实现变电站的设备自动巡检。重要区域的巡检可采用智能分析和移动侦测技术，对需要监控的区域设置触发条件，按需设置穿越警戒面检测、进入/离开入侵区域检测，在布防状态下，一旦触发就能联动相应报警。自动化巡检功能的使用，使巡检人员无需去现场就能对全站重要设备进行巡检，有效提高了巡检效率，避免漏检。

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[3]雷庆祥.智能化变电站辅助系统研究[J].民营科技,2012(10):34-35.