110kV 智能變電站智能輔助系統設計方案研究

相世娟XIANG Shi-juan

（日照供電公司，日照 276826）

（Rizhao Power Supply Company，Rizhao 276826，China）

0 引言

智能變電站是智能電網中變換電壓、接受和分配電能、控制電力流向和調整電壓的重要電力設施，銜接智能電網發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節的關鍵，是智能電網“電力流、信息流、業務流”三流匯集的焦點。智能輔助系統以高可靠的智能設備為基礎，綜合采用動力環境、圖像監控、消防、照明以及安防等技術手段，為變電站的可靠穩定運行提供技術保障。

1 概述

1.1 智能輔助控制系統概念 變電站智能輔助控制系統：以高可靠的智能設備為基礎，綜合采用自動化技術、計算機技術、網絡通信技術、視頻壓縮技術、射頻識別技術以及智能控制等多種技術，對變電站動力環境、圖像、火災報警、消防、照明、采暖通風、安防報警、門禁識別控制等實時在線監測和可靠控制。系統通過監測、預警和控制三種手段，為變電站的安全生產提供可靠的保障，從而解決了變電站安全運營的“在控”、“可控”等問題。

1.2 傳統變電站輔助系統所面臨的問題 監控“孤島”：視頻監控、入侵報警、消防等各系統獨立運行，無法實現系統的聯動，安全性較低。無法聯動和事故預防：視頻全部傳送到中心站，僅依靠人力是不可能實現全部監控的。消防事件無法遠程監控和預防：大多數變電站離中心站較遠，發生火災事故時，因不能及時打開房間大門而延誤了救火時間。缺乏有效環境監控手段：沒有對溫、濕度、漏水等環境的實時有效監測，無法做到危險事件的監控和預防，不能根據溫濕度調節空調溫度。

目前變電站內常用的機械鎖，無記錄開啟時間，安全隱患多。

2 系統構成及功能要求

智能輔助控制系統實現圖像監視及安全警衛、火災報警、消防、照明、采暖通風、環境監測等系統的智能聯動控制，實時接收各終端裝置上傳的各種模擬量、開關量及視頻圖像信號，分類存儲各類信息并進行分析、計算、判斷、統計和其它處理。

2.1 智能輔助系統綜合監控平臺 平臺主要對全站主要電氣設備、關鍵設備安裝地點以及周圍環境全天候的狀態監視。平臺采用DL/T 860 標準通信，實時接收各終端裝置上傳的信息，分類存儲各類信息并進行分析、判斷，并將以上信息遠傳到監控中心。平臺具備和火災自動報警系統、消防子系統的通信接口，實現用戶自定義的設備聯動。實現變電站防盜自動監控。實現變電站內照明燈光的遠程開啟及關閉，并與圖像監控設備實現聯動操作。自動完成空調、給排水等啟停功能，并實現聯動控制。系統不設獨立的后臺機，功能整合到站內綜合應用服務器。

2.2 圖像監視及安全警衛子系統 圖像監控范圍包括變電站一次設備區、各二次設備室、主控樓機房、控制室以及變電站圍墻、大門等等，能夠完整地觀看到主要設備的運行情況。變電站內設置1 套安全防衛子系統包括周界報警系統和門禁系統。可實現智能門禁與視頻監控聯動。

表1 本工程圖像監視及安全警衛子系統攝像設備配置一覽表

2.3 火災自動報警及消防子系統 主機放置于二次設備室內，設備包括火災報警控制器、煙感探測器、控制模塊、信號模塊、手動報警按鈕等。

火災探測區域按獨立設備房間劃分，變壓器室、二次設備室、110kV GIS 室、10kV 配電裝置室、電容器室。

在二次設備室、10kV 配電裝置室、電容器室內頂棚處設置煙感探測器，在110kV GIS 室內設置紅外對射感煙探測器。在照明、動力配電箱處設置控制模塊和信號模塊，并在各主要出口處設置手動報警按鈕和聲光報警裝置。

與環境監控子系統和圖像監視子系統聯動。

2.4 環境監測子系統 對二次設備室、110kV GIS 室、10kV 開關柜室、電容器室等，安裝溫、濕度傳感器，實時監測環境溫度、濕度，并聯動采暖通風控制系統和空調控制系統，自動控制相關采暖通風設備、空調設備。設置水位傳感器，實時監測水位，自動啟動/關閉水泵。

2.5 空調遠程控制子系統 將空調的紅外遙控器處理成小的遙控發射模塊，布置在空調前端的可控范圍內，根據要求設定空調開啟的溫度條件，結合環境監測子系統的溫濕度信息，實現變電站內空調設備的自動控制，設定需要開啟空調的溫度區間以減少空調的反復啟停。

2.6 遠程燈光控制系統 智能輔助控制系統需對變電站的燈光照明系統進行智能控制，變電站室內外照明設備可以通過本地與遠程兩種方式進行開啟與關閉的控制。

2.7 室內SF6 氣體在線監測系統 配置1 套SF6 氣體在線監測裝置，并與GIS 房間內的通風裝置通過后臺實現聯動。（表2）

3 系統功能

3.1 總體功能 本站智能輔助系統以網絡通信為核心，完成站端視頻、環境數據、安全警衛信息、人員出入信息、火災報警信息的采集、處理和監控，并將以上信息遠傳到監控中心。在視頻監控子系統中采用智能視頻分析技術，從而完成對現場特定監視對象的狀態分析，并可以把分析的結果上傳到綜合應用服務器；通過各種安防裝置完成對各種非法入侵和越界行為的警戒和告警。

表2 SF6 氣體在線監測配置表

3.2 聯動控制 與照明系統實現聯動控制；與周界報警系統、火災報警系統實現聯動報警；與通風系統實現聯動，完成自動的閉環控制和告警。

3.3 新技術應用 ①由綜合應用服務器接收各輔助子系統的數據，進行集中處理、分析和展示，有利于無人值班和遠程調控。②采用網絡攝像機，通過光交換機直接組網，滿足變電站資源優化配置和運維一體化的要求。

4 結束語

本文結合110kV 智能變電站新建工程，綜合采用動力環境、圖像監控、消防、照明以及安防等技術手段，提出智能輔助系統配置方案、聯動方案，為變電站的可靠穩定運行提供技術保障。

[1]國家電網公司輸變電工程通用設計-110（66）-220kV 智能變電站施工圖.中國電力出版社，2013.

[2]GB 50116-98，火災自動報警系統設計規范[S].

[3]Q/GDW534-2010，變電設備在線監測系統技術導則[S].