變電站綜合信息傳輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

王海洋 李洪佳 張吉祥

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變電站綜合信息傳輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

王海洋 李洪佳 張吉祥

中原油田供電服務(wù)中心，河南 濮陽(yáng) 457001

變電站綜合信息傳輸系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)變電站遠(yuǎn)程集控、無(wú)人值守的重要條件，而老舊變電站存在著信息上傳沒(méi)有接口，上傳接口與通訊網(wǎng)絡(luò)不能銜接的問(wèn)題時(shí)常發(fā)生，針對(duì)這些問(wèn)題，介紹各類信息實(shí)時(shí)上傳的解決方案。

綜合監(jiān)控平臺(tái)；綜自總線；視頻監(jiān)控；周界防范；紅外對(duì)射；門禁；消防；視頻聯(lián)動(dòng)

1 概述

中原油田供電服務(wù)中心下轄110kV變電站7座，35kV變電站14座，6kV開(kāi)閉所5座，承擔(dān)著油田總部及前線油區(qū)的工（農(nóng)）業(yè)生產(chǎn)、居民生活等電力供應(yīng)工作，每年供電量達(dá)數(shù)億度。近年來(lái)，面對(duì)變電運(yùn)行工一線主體工種缺員情況越發(fā)嚴(yán)重以及 “寒冬期”企業(yè)整體效益下滑趨勢(shì)的雙重影響，中心期望利用現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一套能實(shí)現(xiàn)變電站“五遙”信息傳輸系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到無(wú)人值守的效果[1]。

2 變電站信息傳輸過(guò)程

2.1 變電站綜合自動(dòng)化信息遠(yuǎn)傳

以盟城變中心變的綜自信息傳遞過(guò)程為例。如下：

圖 1 信息傳輸原理框圖

為此，需要通過(guò)在盟城變、通訊公司中心站、中心變的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上配置數(shù)據(jù)，劃分專用VLAN，以便將盟城變綜自信息逐級(jí)透?jìng)髦林行淖儭?/p>

2.2 工業(yè)視頻監(jiān)控視頻上傳

監(jiān)控調(diào)試：①攝像機(jī)配置參數(shù)；②硬盤錄像機(jī)配置參數(shù)；③交換機(jī)配置參數(shù)；④系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。

圖2 工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接框圖

2.3 周界防范系統(tǒng)信息上傳

①規(guī)劃給每一段周界防范紅外對(duì)射設(shè)定對(duì)應(yīng)的錄像攝像頭，并定義報(bào)警號(hào)。②按照規(guī)劃將紅外對(duì)射輸出與對(duì)應(yīng)攝像機(jī)的相應(yīng)報(bào)警輸入號(hào)接線連接。③按照規(guī)劃在攝像機(jī)中設(shè)定拍攝每一段周界的預(yù)置位。④配置攝像機(jī)，將報(bào)警輸入按輸入號(hào)與拍攝預(yù)置位對(duì)應(yīng)，同時(shí)設(shè)定報(bào)警輸出和向上級(jí)上傳報(bào)警信息。

圖3 傳統(tǒng)周界防范系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 改進(jìn)后的周界防范系統(tǒng)方框圖

2.4 消防報(bào)警信息上傳

當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)，火災(zāi)探測(cè)器將報(bào)警信息上傳至網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)按預(yù)先設(shè)定自動(dòng)尋找報(bào)警位置，啟動(dòng)硬盤錄像機(jī)錄像，同時(shí)火災(zāi)報(bào)警信息自動(dòng)保存在硬盤錄像機(jī)的報(bào)警日志上，遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端自動(dòng)彈出報(bào)警畫面，主機(jī)發(fā)出可聞報(bào)警信息。報(bào)警的實(shí)時(shí)性大大提高。

2.5 調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程：變電站SCADA數(shù)據(jù)是RS232口，2013年之前一直是通過(guò)直達(dá)電調(diào)的DDN數(shù)據(jù)專線來(lái)傳送數(shù)據(jù)。2014年通訊網(wǎng)改造后，為了完成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳，通過(guò)加裝串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，最終完成了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集工作。

圖5 調(diào)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方框圖

3 變電站綜合信息傳輸過(guò)程中的創(chuàng)新點(diǎn)

1）綜自總線延伸。綜合自動(dòng)化總線就是利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)把變電站二次設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)自下而上的全數(shù)字化通信，綜自總線的延伸使變電站遠(yuǎn)程集控成為可能。2）串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用。串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用解決了串口數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸難題，保證了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的正常的數(shù)據(jù)采集工作。3）三合一綜合信息平臺(tái)。將原來(lái)互不隸屬消防報(bào)警系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)和工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的三個(gè)系統(tǒng)整合成三合一的綜合信息平臺(tái)，解決了報(bào)警信息遠(yuǎn)傳難題。4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)雙向?qū)χv。視頻監(jiān)控系統(tǒng)雙向?qū)χv音頻功能的應(yīng)用，提高了安防、遠(yuǎn)程監(jiān)控的時(shí)效性。遠(yuǎn)方集控點(diǎn)對(duì)目標(biāo)變電站看到即聽(tīng)到，遇到緊急情況時(shí)，如非法闖入、違章操作等情況下可及時(shí)發(fā)聲嚇阻或提出警示，防范的實(shí)效性大大提高；5）遠(yuǎn)程操作有效性多重確認(rèn)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

目前，該系統(tǒng)已在黃河變、盟城變、特修變、鉆四變、機(jī)廠變投入運(yùn)用，加上已經(jīng)改造完成衛(wèi)一變、衛(wèi)二變、衛(wèi)三變、清豐變、中心變等具備無(wú)人值守條件的變電站已達(dá)10座。變電站綜合信息傳輸技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，提高了電網(wǎng)智能化水平，解放了勞動(dòng)力，同時(shí)也取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益：1）串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用解決了串口數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸省投資 300余萬(wàn)元。2）綜自總線的延伸是變電站遠(yuǎn)程操控成為可能，節(jié)約集控建站設(shè)費(fèi)用3×60萬(wàn)=180萬(wàn)元，縮短了信息傳輸環(huán)節(jié)，操控的安全性更高。3）從變電站解放下來(lái)的運(yùn)行人員約45人，奔赴外部市場(chǎng)的運(yùn)行人員約20人，按每人每年可為服務(wù)中心帶來(lái)8萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)收益計(jì)算，全年160萬(wàn)。

5 總結(jié)與展望

在變電站綜合信息傳輸、電網(wǎng)的智能化管理水平方面還有很長(zhǎng)的路要走：一方面，一次設(shè)備老舊，智能化程度較低，制約了電網(wǎng)的運(yùn)行管理工作；另一方面，運(yùn)行、維護(hù)、管理人員知識(shí)結(jié)構(gòu)老化，也是影響智能化電網(wǎng)運(yùn)行的效率。

[1]鄭劍云.35kV智能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電工電氣，2014（7）：62-64.

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