淺析智能變電站輔助綜合監控系統

摘 要：智能變電站輔助綜合監控系統高度集成各輔助信息，實現符合標準的橫向及縱向的信息交互和發布，統一網絡、統一平臺、精簡設備，避免重復建設，提高設備利用率，提高電網運行可靠性，為電力系統的安全穩定運行和設備有效監管提高技術支撐和技術保證，文章介紹了智能輔助綜合監控系統的系統結構、技術原理、監控范圍和發展方向。

關鍵詞：智能變電站；輔助系統；監控系統

1 系統構成

智能輔助綜合監控系統位于變電站網絡信息安全II區。主要由視頻圖像監控、暖通環境監測、燈光照明、安全防護與門禁、交直流電源監測、消防火災告警、SF6有害氣體監測、狀態監測等子系統組成，系統組成可根據變電站需要監測的信息進行調整。

智能輔助綜合監控系統在安全II區內部與子系統進行數據交互，采用各子系統私有協議收集各子系統的輔助信息，采用IEC 61850標準，穿過防火墻安全I區監控主機單向獲取部分SCADA信息進行分析和展示，同時對輔助子系統進行聯動控制；采用符合各級主站系統要求的網絡協議，通過IP網絡將輔助系統數據傳送給各級主站系統。

智能輔助綜合監控系統圖（如圖1所示）。

2 技術原理

2.1 環境監控系統

環境量采集單元對環境信息也格式各樣，品類眾多，制造的眾多在于信息精確計量和輸出而不在于接口標準化，很難要求其輸出標準接口，所以環境量采集單元必須支持多種類型輸入/輸出接口。

（1）溫度傳感器一般是由不同材質的導體在某點互相連接在一起，對連接點加熱時，在導體不加熱的部位就會出現電位差。（2）溫度傳感器主要有電阻式、電容式兩大類。濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發生變化，利用這一特性即可測量溫度。（3）風速傳感器是測量空氣流速的儀器。（4）水浸傳感器分為接觸式水浸探測器和非接觸式水浸探測器兩種。（5）六氟化硫/氧探測器主要使用電化學法，包括定位電解式傳感器和伽伐尼電池式氧氣傳感器。（6）煙霧探測器是利用起火時產生的煙霧能夠改變光的傳播特性這一基本性質而研制的。（7）風機控制器、燈光控制器一般采用干觸電輸入輸出方式，來控制風機和燈光回路的電源回路，并帶有位置繼電器用以標識開關狀態。

2.2 音視頻系統

使用站端視頻處理單元與前端的模擬或網絡攝像機，獲取實時動態圖像。模擬攝像機一般采用BNC同軸連接電纜傳送PAL或NTSC制式模擬信號，通常采用RS485接口的PELCO協議接收控制命令；網絡攝像機一般采用RTP/RTSP協議傳送數字信號，采用RTCP協議接收控制命令。

站端視頻處理單元采用RTP/RTSP/RTCP協議將攝像機的圖像流、聲音流傳送到智能輔助綜合監控系統，接收并轉發監控系統對攝像機的控制命令。（1）PAL制式，通常指625線，每秒25幀，隔行掃描。（2）NTSC制又稱為恩制。（3）實時傳輸協議RTP。（4）實時流傳輸協議TRSP。（5）RTP控制協議RTCP。

2.3 安防系統

（1）電子圍欄設置直接安裝在圍墻頂部的上方，按圍墻每邊100m左右設一個防區，每2～3個防區設一個主機箱。（2）門禁通過門禁控制器對各關鍵部位的門開閉狀態、開關動作進行監控。（3）紅外探測器和遠動傳感器在一定距離范圍內監測人員的入侵，一般也采用干觸點方式輸出。

3 系統高級應用

智能輔助綜合監控系統對各輔助子系統進行統一的集成和信息匯總，實現變電站輔助子系統的本地化管理、監視、控制，具備將輔助信息和DCADA信息及輔助控制功能結合進行聯動互動的高級功能。

輔助信息聯動是安防或火警報警聯動和環境監測聯動。SCADA系統聯動：輔助監控系統接收從安全I區系統傳來的SCADA實時數據，同步接收發送來的SVG格式的變電站接線圖形文件，在智能輔助監控平臺上主接線圖與SCADA同步顯示。輔助監控系統在變電站發生遙控、操作、保護故障報警等情況是能將攝像頭對準進行操作的設備。

4 監控范圍和配置方式

智能輔助綜合監控系統主要監視范圍包括：視頻、安防、消防及門禁，紅外對射報警、電子圍欄報警及警笛，煙霧報警及火災報警等報警信息；門開關狀態、人員進出記錄；非法闖入、門長時間未關閉及非法刷卡等門禁信息；戶內外黃金溫濕度、風力、水浸、SF6氣體濃度、照明、暖通、給排水、風機運行狀態、空調運行狀態等。

圖像視頻系統配置方式：（1）每臺主變壓器兩臺搞死攝像機；（2）高壓設備1～2個間隔一套搞死攝像機；（3）每個大門1個固定機；（4）110kV及一下等級變電站配置1臺全景攝像機，220kV或330kV變電站配置2臺，500kV及以上配置3～4臺；（5）主控室配置1臺室內中速球攝像機；（6）每個二次設備室配置2～4中速球攝像機；（7）高壓開關室每4～6個屏柜配置1臺室內中速球攝像機；（8）每個電容器室1個室內中速球攝像機；（9）每個獨立通信室1個室內中速球攝像機；（10）每個站用變壓器室1個室內中速球攝像機；（11）每個蓄電池室1個室內中速球攝像機；（12）每個GIS室2～3個室內中速球攝像機；（13）每個消弧線圈室1個室內中速球攝像機；（14）電纜層配置固定攝像機。

5 未來發展方向

由于對變電站運行檢修要求進一步提升，輔助設備監控自動化水平進一步提高，智能輔助系統將向著“通信標準化、面向對象化、聯動智能化、平臺統一化、監控集成化”發展，其代表行特征和應用功能主要表現在如下方面：（1）智能安全圍欄；（2）智能聯動；（3）智能巡檢；（4）智能圖像監控；（5）設備全壽命管理決策。

6 結束語

隨著智能變電站建設的進一步深入，IEC61850標準成為變電站最主要的通用標準，由于輔助系統生產商大多不是電力行業專用供應商，目前智能輔助控制系統完全采用IEC61850標準還有一些難度，但是TEC61850標準第2版發布后，其應用領域得以拓寬，涵蓋了電力公用事業自動化的各個方面，因此，IEC61850標準在變電站輔助控制系統中的應用也降成為必然趨勢。

參考文獻

[1]國家電網公司基建部.智能變電站建設技術[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]盧志俊，黃若涵，周招洋.物聯網技術在智能電網中的應用[J].電力系統通信，2010.

作者簡介：崔路（1983-），男，漢族，工程師，研究方向：電力系統。