變電站自動化綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)研究

李遠(yuǎn) 王才忠 張林峰

（國網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司）

變電站自動化綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)研究

李遠(yuǎn) 王才忠 張林峰

（國網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司）

隨著人們對電力能源需求量的增加和依賴性的增強，也使得推動變電站自動化建設(shè)變得尤為重要。作為變電站系統(tǒng)中的重要組成，其智能監(jiān)控系統(tǒng)綜合性能和自動化能力的高低，也會對變電站整體工作效率和電力運輸質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。本文就對變電站實施遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)進行了闡述，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的多功能綜合系統(tǒng)是現(xiàn)代電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

變電站；自動化綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)

引言

對變電站來講，在變電站的系統(tǒng)內(nèi)部都會安裝一種用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的視頻系統(tǒng)，主要依靠攝像機攝取圖像及變壓器的負(fù)荷大小通過電流表來監(jiān)視。其自動化和智能化建設(shè)是確保電網(wǎng)系統(tǒng)智能化、現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)得以順利完成的關(guān)鍵因素。現(xiàn)階段，我國大部分變電站在智能化建設(shè)過程中采用的都是一次設(shè)備智能化建設(shè)方案，其建設(shè)水平仍舊停留在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和檢修等方面，對于監(jiān)控功能系統(tǒng)的智能化和自動化建設(shè)力度相對較為薄弱。因此，為了有效提升變電站輸送電的安全穩(wěn)定，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的服務(wù)管理質(zhì)量，做好變電站內(nèi)部智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，推動變電站自動化管理快速發(fā)展十分必要。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著當(dāng)前我國相關(guān)部門對建設(shè)變電站要求的提出，使得變電站的智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為了變電站建設(shè)工作中的必然要求。在階段，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要分為了省級主站系統(tǒng)、變電站終端系統(tǒng)以及地區(qū)級主站系統(tǒng)這三個級別。其中，省級主站擁有查看其所轄省內(nèi)所有變電站環(huán)境和視頻信息、統(tǒng)計地區(qū)級主站實際運行和工作情況的權(quán)利；地區(qū)級主站擁有監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)所有變電站視頻環(huán)境信息，以及統(tǒng)計其工作情況的權(quán)利。一般情況下，省級與地區(qū)級的應(yīng)急指揮平帶主要是依靠Web客戶方位這種方式來接入到與之相對應(yīng)的主站之中，其訪問全面是由相應(yīng)主站授權(quán)而獲得的。與此同時，變電站中終端監(jiān)控單元內(nèi)的站端傳輸工作主要應(yīng)用的是TCP/IP的傳輸方式，組網(wǎng)內(nèi)所有設(shè)備采用的都是統(tǒng)一集中數(shù)據(jù)監(jiān)控采集設(shè)備，設(shè)備采集標(biāo)準(zhǔn)為IU機架式的設(shè)計方式，其智能采集設(shè)備上方存有一個IP接口，下方存有八個RS485/232接口，十二路數(shù)字量輸入以及八路數(shù)質(zhì)量輸出。此外，監(jiān)控采集設(shè)備本身的接入和轉(zhuǎn)換功能十分的強大，不僅能夠作為水浸和溫度等監(jiān)控量，借助傳感器設(shè)備完成A/D轉(zhuǎn)換，還可以利用RS485/232接口同智能設(shè)備連接，完成監(jiān)控系統(tǒng)的綜合智能建設(shè)。

2 監(jiān)控中心平臺的建設(shè)

就變電站內(nèi)部智能綜合監(jiān)控這一系統(tǒng)本身來看，其監(jiān)控平臺基本的設(shè)備配置為：兩臺為數(shù)據(jù)庫提供服務(wù)的服務(wù)器，此種服務(wù)器在監(jiān)控系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)監(jiān)控平臺內(nèi)部軟件的運行請求和存儲圖像；平臺內(nèi)還可以配置注入告警業(yè)務(wù)臺、報表業(yè)務(wù)臺、監(jiān)控業(yè)務(wù)臺、配置業(yè)務(wù)臺、能量管理業(yè)務(wù)臺等不同型號和種類的專業(yè)業(yè)務(wù)臺；如果監(jiān)控系統(tǒng)本身的規(guī)模較小，那么以上介紹的所有專業(yè)業(yè)務(wù)臺具備的功能都需要在一臺業(yè)務(wù)臺上體現(xiàn)出來。平臺中還包括了一個GSM-MODEM1業(yè)務(wù)臺，其主要是負(fù)責(zé)將系統(tǒng)中的告警信息及時傳遞給相應(yīng)的維護管理人員。此外，該平臺內(nèi)容還需要安裝一些打印機、電話報警、聲光告警儀等帶有輔助作用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

3 站端監(jiān)控單元建設(shè)

3.1 溫濕度監(jiān)測

在安裝溫濕度監(jiān)控設(shè)備時，相關(guān)人員需要以變電站實際占地空間為依據(jù)，在變電站內(nèi)部完成溫濕度傳感器設(shè)備的安裝工作，以便確保站內(nèi)各個時間段的溫濕度變化可以得到實施的監(jiān)控功能控制[1]。在變電站的智能檢測系統(tǒng)中，傳感器設(shè)備發(fā)出的信號一般會被接入集中數(shù)據(jù)監(jiān)控中心平臺的采集器之中，而后在依靠該采集器將收集到的溫濕度變化值及時的傳輸?shù)巾憫?yīng)的監(jiān)控中心平臺上。這樣一來，變電站監(jiān)控管理人員便能實時掌握站內(nèi)各個位置實際的溫度和濕度，一旦站內(nèi)實際溫濕度超過了限定要求，監(jiān)控系統(tǒng)就會發(fā)出警報，提示管理人員及時對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，從而保證變電站內(nèi)部設(shè)備可以處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)中。

3.2 漏水監(jiān)測

就變電站本身來看，其內(nèi)部安裝的空調(diào)設(shè)備周邊會因為設(shè)備在安裝過程中的一些施工點而出現(xiàn)漏水情況，為變電站正常運行埋下安全隱患[2]。因此，在建設(shè)智能監(jiān)控系統(tǒng)時，相關(guān)人員需要在空調(diào)的周邊以及站內(nèi)可能會出現(xiàn)漏水情況的位置安裝漏水檢測線路，并在該線路中的合理位置安裝標(biāo)準(zhǔn)的漏水信號傳感器設(shè)備，將此種傳感器同集中數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的采集器連接起來。這樣一來，當(dāng)變電站內(nèi)部出現(xiàn)漏水現(xiàn)象時，其具體位置和情況就能夠被及時傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)中，觸發(fā)警報，從而得到及時的緩解和處理。

3.3 視頻系統(tǒng)監(jiān)測

在建設(shè)變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)時，相關(guān)人員需要對監(jiān)控范圍內(nèi)存在的所有設(shè)備進行實時的視頻監(jiān)控。按照我國地區(qū)級主站現(xiàn)象的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)要求，在建設(shè)該監(jiān)控系統(tǒng)的過程中需要將管理人員需要的視頻以組播或者是IP單向播放的方式實時上傳到相應(yīng)監(jiān)控中心平臺上，從而更好的滿足多個用戶同時方位同一視頻的傳輸要求[3]。其次，需要設(shè)定具體的監(jiān)測時間，管理人員要按照要求的時間間隔對變電站內(nèi)部所有攝像機的運行情況進行視頻巡視檢查。具體的巡視檢查對象，管理人員可以隨意設(shè)定，但一定要保證視頻巡檢系統(tǒng)具有移動檢測和自動跟蹤的功能，從而保證視頻系統(tǒng)的監(jiān)測質(zhì)量和效果。

3.4 消防和供配電系統(tǒng)監(jiān)測

在建設(shè)變電站內(nèi)部的消防監(jiān)控系統(tǒng)時，建設(shè)人員可以將消防控制箱本身能夠發(fā)出的告警信號同集中監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器直接連接，這樣不僅能提高消防監(jiān)測的便利性，提升監(jiān)控結(jié)果的實效性，還可以極大的解決人力和物質(zhì)成本。此外，在建設(shè)站內(nèi)供配電系統(tǒng)的過程中，建設(shè)人員可以使用智能電量監(jiān)測儀器來監(jiān)測變電站總的輸入電源柜[4]。這樣對于提高三相電壓、功率、電度、頻率和電流等相關(guān)用電參數(shù)的精準(zhǔn)度，以及對變電站內(nèi)總輸入電源柜具體供電情況進行實時監(jiān)測具有極大的積極影響。

3.5 與主站8003E聯(lián)動

圖像監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度SCADA系統(tǒng)按照一定的協(xié)議進行通訊，將重要的開關(guān)、刀閘等信號以報警信息的方式映射到圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，圖像監(jiān)控系統(tǒng)實時接收SCADA系統(tǒng)的事項信息，一旦有事件發(fā)生，則馬上自動連接設(shè)備所在的變電站端，并彈出相應(yīng)的攝像機畫面，自動調(diào)用預(yù)置點，彈出設(shè)備畫面，也可自動啟動錄像。這一過程完全是自動進行的，無需操作人員干預(yù)。

圖1

運行DF8003LD.exe：

運行DF8003LD.exe，啟動進入該聯(lián)動接口系統(tǒng)，如果服務(wù)器已設(shè)置正確連接成功后，畫面如圖2所示，顯示“已連接”信息，并自動注冊事項類型和廠站過濾。否則，顯示連接服務(wù)器失敗，重新連接等信息。這時，可選擇單擊“設(shè)置選項”按鈕，進入服務(wù)器連接設(shè)置界面，如圖3所示，輸入服務(wù)器IP地址，通訊端口8899，以及事項轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)IP地址（即報警管理中心AlarmCenter的IP地址，當(dāng)該程序與AlarmCenter運行在同一臺機器上時設(shè)為127.0.0.1）和轉(zhuǎn)發(fā)端口9503。

圖2

圖3

4 結(jié)束語

總而言之，計算機網(wǎng)絡(luò)上技術(shù)的發(fā)展在一定程度上也推動了監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展，而變電站內(nèi)部的智能化綜合監(jiān)控系統(tǒng)又是變電站自動化發(fā)展的有一個新階段。該監(jiān)控系統(tǒng)的順利建設(shè)，不僅可以為電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化、現(xiàn)代化、智能化建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)，還可以降低遙視用戶時的工作成本，提升變電站監(jiān)控水平和質(zhì)量，促進我國社會經(jīng)濟健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

[1]鄭劍云.35kV智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].電工電氣，2014，07：62～64.

[2]徐艷松，朱聯(lián)聯(lián)，王玉博，等.變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及應(yīng)用[J].電器工業(yè)，2014，10：67～74.

[3]黃亮浩.基于IEC61850的智能變電站綜合自動化系統(tǒng)研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，10：289～290.

[4]吳征程.IEC61850智能變電站綜合自動化系統(tǒng)分析與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，08：144+183.

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1004-7344（2016）32-0117-02

2016-10-19