變電站監視系統的設計與實現

張娜

摘要：變電站在實際運行過程中，有各種各樣的安全需求，如：對工作環境，操作室的監控，對出入人員的監視等；也可能會遇到各種各樣的問題，如：設備工作狀態異常，變電站的周邊安全問題等。傳統的變電站管理辦法更多的是采用人工的方式來對變電站進行管理。隨著變電站的發展，以及變電站運行環境的日益復雜，在計算機以及網絡技術的快速發展的基礎上，變電站自動化管理的方案被提出來。變電站自動化管理，就是利用計算機通信技術，結合各種硬件設備，對變電站中的情況進行實時監控。

關鍵詞：變電站；監視系統；設計與實現

1技術控制優勢

（1）正常運行的可靠性高。通過利用軟件實時監測技術、在線故障診斷技術等，能夠對變電站的故障進行分析和診斷，提高安全運行效率。同時將相關軟件、硬件相結合，還能阻止外界對自動控制系統的干擾破壞，使變電站的運行可靠性比常規變電站要高。

（2）故障診斷、事故處理快。利用計算機高效的數據處理能力，變電站自動控制系統能對收集到的變電站運行狀態數據進行快速處理，并將處理結果反饋給工作人員，以便及時的發現問題、處理問題。

（3）智能化、自動化水平高。變電站實現自動化后，對變電站的監測、控制等操作都由計算機系統實現，這不僅提高了運行數據的精度，同時還可消除人為控制引起的誤差。變電站實現智能化、自動化后，可以將變電站管理水平大大提升。

2系統的設計

2.1變電監視系統的功能

（1）數據采集與處理功能。變電站監視系統中的核心基礎部分是數據采集與處理，此功能主要是對變電站設備的運行數據進行采集，然后對這些數據進行處理。數據采集的方法一般有兩種：第一種是通過測量裝置來獲取數據，并將處理后的數據發送到實時數據庫；另一種是通過通信接口來獲取數據，也就是通過其它智能采集設備直接獲取計算機中的數據，對這些數據進行處理后送到數據庫存儲。

（2）控制操作功能。具體來講，控制操作可分為自動控制和手動控制兩種方式。手動控制可分為主控室控制和就地控制兩種，此外還具有兩種控制方式之間的切換功能。就控制級別來說，就地控制比站內主控制控制級別高，在同一時刻只能允許進行一種控制，即兩種控方式之間是相互閉鎖的。而自動控制則由順序控和調節控制組成。自動控制則包括調節控制與順序控制。順序控制的操作步驟是按特定的順序進行的，而調節控制是在設定好控制目標值后，由系統根據目標值來進行調節控制。

（3）報警及處理功能。在變電站監視系統運行過程中，一旦檢測到變電站設備發生故障，應即刻啟動相應的報警裝置以便及時對故障進行處理，防止故障的擴大帶來的更多的損失。在實際應用中，根據報警信息的來源及其迫切性，可將報警內容分為設備運行異常、監測值越界、監視系統軟硬件自診斷、通信異常及網絡故障等。

在輸出顯示報警信息時，結果的顯示應當醒目直觀、具有光色和聲音效果，同時報警用語還應符合電力系統行業用語，報警信息處理格式應滿足計算機控制中心要求。一般情況下，報警信息在特定區域進行顯示，并且其聲音警報功能會持續進行，直到操作人員對此進行響應為止。

2.2接頭溫度檢測系統

在系統運行之前，由專業的工作人員將云臺攝像機安裝到特定的位置，在該位置上，變電站設備的紅外成像達到最佳效果，這些位置稱為預置點。系統投入運行后，僅在預置點停留。系統根據要監視的設備或者區域情況，設置多個預置點。預置點是云臺自動巡檢的基礎，當云臺巡檢到某一預置點時，按照設置的時間作短暫停留，紅外線攝像頭對設備的場景進行圖像采集，通過通信系統發送到監控中心進行分析處理，完成對變電站設備接頭的溫度監測功能。

2.3防火防盜系統

變電站防火防盜系統是作為變電站視頻監控子功能來實現的，主要包括三個方面功能：第一，防盜報警功能，該功能的實現是依靠變電站周邊圍墻上的脈沖電網和紅外探頭來實現的，當有物體觸碰到脈沖電網上時，就會觸發報警。變電站一般修建在遠離市區的地方，在光線不強的時候，還可以通過紅外探頭對變電站的周邊環境進行監控；第二，消防管理功能，在變電站室內設備區，裝有煙霧探測器，如果設備發生火災，可以在火災出現的早期進行報警并采取相應的手段。在室外變壓器的周邊，安裝有淋水噴頭，實現滅火的功能；第三，遠程喊話功能，該功能與視頻監控功能相結合，如果在監控區內發現可疑人員，則使用該功能提醒可疑人員出示身份證明，并采取進一步的措施。

3監視系統的實現

在變電站中，視頻監控的目的主要有兩類：一類是對電氣設備的狀態的監控，如變壓器的工作環境、斷路器的位置等；另一類是實現安全防范工作，如變電站周圍是否有可疑人員出現、在變電站的工作室內是否有違法的現象發生等。如果單純考慮以變電站的設備為中心設計變電站視頻監控系統，變電站的安全將會受到威脅；如果以攝像頭來控制顯示某個電氣設備的內容，沒有電氣設備安裝的地方將會成為盲區。因此，將設備位置以及視頻監控功能相結合，會使得變電站視頻監控系統的功能更加靈活，管理更加方便，實現起來更加容易。由于視頻攝像頭安裝的更有針對性，因此，也降低了變電站的運行成本。

4結語

綜上所述，變電站是輸配電系統中的重要環節，變電站的自動化管理是變電站日常管理的最終趨勢。變電站的自動化管理是利用計算機技術、網絡通信技術、自動化控制技術等相關技術，實現變電站設備自動控制、數據測量、信號處理、繼電保護、遠動等功能。為了達到自動化管理的目的，論文針對傳統人工方式管理的變電站中在巡檢、防火、防盜等方面的問題，設計實現了基于計算機網絡技術和傳感、視頻采集和處理技術的變電站監視系統。