变电站智能辅助系统分析与研究

李淑萍

摘  要：采用远程智能辅助监控系统可以有效提升变电站远程监控能力，提升设备的运行保证能力，现场应用效果显著。受智能识别系统费用高昂影响，对变电站内表计仍是采用截图方式，由监控人员人工识别，给系统的运行带来一定的不便，因此，强化对智能识别系统的研究，降低设备费用，实现远程监控智能化等仍有较大的改进发展空间。鉴于此，本文主要分析变电站智能辅助系统。

关键词：变电站;智能辅助系统;无人值守

中图分类号：TU756    文献标识码：A

一、引言

在电力行业领域中，变电站起到集中、传输、分配电能的作用，变电站作为电力系统的基本组成部分，其稳定运行对坚强智能电网的发展起到重要支撑作用。在电力系统“发电、输电、变电、配电、用电、调度”这六大主要环节中，变电站处于中心环节，起着举足轻重的作用。然而目前变电站中“重主设备、轻辅设备”的管理模式，使得各辅助系统缺乏实时有效的监控管理手段，严重影响了变电站的运行效率，且不利于提高变电站自动化水平。所以在无人值守变电站的推广普及下，提升对变电站辅助系统管理水平和技术手段的要求就变得越来越迫切。

二、智能辅助监控系统构成及功能

1、系统构成

智能辅助监控系统由环境监控、视频监控、智能门禁以及安全防卫系统等构成，通过对这些构成系统进行优化，并采用监控、控制、预警等措施，为变电站安全、平稳运行提供可靠支撑。

2、系统具备的辅助监控系统功能

（1）监控、自动巡视。监控系统对周边环境、设备运行进行监控，同时具备远程巡视功能，对变电站内相关设备的油温、表计以及油位等进行拍摄，及时掌握设备运行状态。在监控平台内可以设置摄像机巡视线路，并详细记录巡视结果（拍摄照片、拍摄时间、位置）便于维保人员掌握分析。（2）表计识别。由于变电站内部一些表计数无法直接采用传感器获取，为了便于表计数读取，监控系统采用智能算法对拍摄到的表计图形进行识别，确定表计数值，并将识别结果自动输入巡视表内。（3）安防功能。对变电站进行全方位监控，避免出现监控盲区，并对变电站出现的非法入侵情况进行报警。在变电站四周布置安防摄像头，具备入侵报警、移动侦测等功能，在进行预警安防同时对监控结果进行记录。（4）灯光控制。通过布置的灯光控制箱对变电站内的光线进行控制，提升高清摄像清晰度。

三、变电站智能辅助系统的业务需求分析

1、安全监察需求

1.1图像监视及安全警卫子系统

该系统中配置一套图像监视及安全警卫系统。图像监视系统采集站内各视频球机和枪机相关信号，采集到的信号上送到系统主站。安全警卫系统检测到不同的告警信号时，通过声光等不同方式进行报警。当安全警卫系统检测到有入侵变电站行为时，同时启动视频系统和照明系统，打开入侵处照明灯光，视频系统调整到相应位置并记录下实时状况，实现了系统的联动。

1.2环境监测子系统

环境监测系统能实时监测主变套管、母线等运行温度，减少带电检测工作量。GIS 室内配置 SF6 浓度监测仪，二次设备舱内配备空气质量传感器，可实时监测舱内空气中氧气和二氧化碳的含量，当指标达到满足人员活动要求的设定值时，发出提示信息，指示人员可以进入舱内。

1.3火灾报警子系统

由火灾报警控制器、感温感烟探测器、声光报警器等设备组成，通过 RS485 通信口上传信息。当火灾报警子系统发信时，进行声光报警，并与图像监视系统产生联动，将现场的状况记录下来。

1.4智能门窗子系统

门禁系统控制器与一体化监控系统之间采用 RS485 进行通信。门禁系统有几个功能模块组成：权限管理、遥控开门、人员定位及报警联动。对进入变电站的人员配备门禁控制卡，并设置不同的权限，刷卡进入时，启动图像监視系统，并记录下人员进入时间及现场画面等信息。

1.5智能照明子系统

智能照明系统是智能变电站辅助设施的重要组成部分，采用网络通信技术和数字调光技术相结合，变电站室内外照明可采用本地与智能照明系统是智能变电站辅助设施的重要组成部分，采用网络通信技术和数字调光技术相结合，变电站室内外照明可采用本地与

2、人员进站管控

无人值守变电站的进出管控工作由大门警卫人员负责，而进站工作管理责任主体是变电站运行单位。运行单位普遍距离变电站较远，管理起来存在困难，效率低下，存在一定的管理环节漏洞。因此需要提供有效的手段让运行人员确认进站人员身份及相关情况，通过门禁及可视对讲，实现集控中心同变电站远程可视对讲、远程开门;通过刷工作证实现人员身份甄别;通过车牌识别，违停监测实现车辆识别。

3、变电运行需求

为满足对变电站设备监控的需求，需要新增变电站内摄像机的布点。变电运行业务提出的视频应用主要在以下方面：

3.1倒闸操作辅助确认。目前，当执行远方操作开关及刀闸任务时，需要运行人员到现场进行确认。变电站实行无人值守模式后，由监控中心负责集中监控、运行维护、现场操作及事故处理，运行人员需要从监控中心到变电站现场进行确认。对于远距离无人值守变电站及处理突发情况时，现场确认的模式存在一定局限，不能实现快速确认。采用视频监控远程辅助确认，可提高工作效率。需要在主变、开关场地布置摄像机实现远程确认，将视频画面与一次接线图相结合，将变电站内各个设备与摄像机预置位关联，便于快速查看变电站内相关设备的运行情况。

3.2智能巡视

智能巡检子系统由感知 RFID（射频识别）卡、手持式智能终端（如 PDA 等）和系统管理主机等组成。感知 SRFID 卡绑定在变电站被巡检的设备上，结合变电站标识系统，输入设备标识编号，作为电子标识。运维人员在巡视时手持巡检 PDA 扫描设备标识，可读取设备台账记录，同时可以记录下巡视发现的缺陷，进行上传。扫描设备标识的同时发信给图像监视系统，启动视频巡检，做到人工巡检与视频巡检相结合，避免巡视有遗漏。

3.3调度监控需求

自动化系统中出现故障分闸或其他重要告警信号，调控人员希望马上看到现场情况，分析并作出应急处置。通过实现变电站智能辅助系统与 SCADA 系统联动，当发生遥信变位信号时，联动摄像机自动转向故障点并弹出画面，并可联动开启变电站灯光、声光告警等设备。

四、变电站智能辅助系统的未来展望

未来变电站将会整合 IEC 61850 标准、高清视频监控技术、智能视频识别等技术，开发变电站一体化信息平台，以实现变电站全景数据统一建模、智能控制、系统处理等高级应用功能。特别是与在线检测系统后台的整合，可有效提高巡视人员的巡视质量。而且变电站信息系统的安全防护，也将从多层次、多方位进行加强，已达到系统安全稳定的运行。

对于其他业务的融合，通过标准完善使各模块之间通过设备接口、应用接口、接口协议等规范制定，实现各子系统业务数据的调取与交互，集成各子系统资源优势，完成各子系统之间的一体化融合。

五、结束语

目前变电站中“重主设备、轻辅设备”的管理模式，使得各辅助系统缺乏实时有效的监控管理手段，严重影响了变电站的运行效率，且不利于提高变电站自动化水平。因此在无人值守变电站的推广普及下，提升对变电站辅助系统管理水平和技术手段的要求就变得越来越迫切。

参考文献

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