無人值班變電站測控裝置遠方重啟的實現探討

劉欽豪

摘 要：該裝置不僅降低了人員維護的成本，而且提高了無人值班變電站的通信運行的穩定性，為電網的安全運行和可靠供電提供了良好的技術保障。多層次、多樣化、智能化的三維保護系統的建設，極大地提高了無人值班變電站運行的安全性和可靠性。實踐證明，無人值班變電站測控系統在變電站的安全運行中起著重要作用，大大降低了值班人員的勞動強度，取得了顯著的效果。為了滿足無人值班變電站測控設備遠程重啟的需要，將繼續加強無人值守的智能化改造。

關鍵詞：無人值班；變電站；測控裝置；遠方重啟

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0097-02

引 言

由于電網綜合自動化技術的快速發展，220V及以下變電站基本上無人值守。測控裝置是變電站自動化系統的終端部分，是保證遠程信號上傳及時、準確的關鍵設備。在無人值班變電站的實際運行中，測控裝置長期運行所造成的“死區”問題一直困擾著維修人員。傳統的方法是由維修人員和操作員重新啟動測量和控制裝置。這種方法不僅浪費人力、財力、物力，而且浪費時間。各部門之間的通信延遲（特別是在一些遠程變電站中）會導致設備的長期“無管理”狀態，從而降低變電站設備運行的可靠性。為了解決這個問題，我們采用遠程控制來實現遠程監控設備從監控終端，從而快速恢復設備的通信。

1 無人值守電力領域遠程情況

近幾年來，電力領域一直是遠程自動控制技術的推廣和應用重點領域，無人或少人的電力控制過程一直被追求。為了實現變電站控制設備的完整性的自動控制效果，實現無人工控制電氣設備的大范圍的基本條件是建立一個完整而有效的遠程監控機制，稱為遠程模式。實現“遙控”效應，可以使電力系統的平衡協調器對變電站的設備和運行狀態進行遠程監控。隨著“四遙”模式的不斷完善，“遙控”技術極大地提高了電力系統自動控制系統運行的穩定性和確定性。因此，日益增長的電力控制系統以遠程監控管理系統為基礎，實現無人值班或無人值班的變電控制模式。自動變電站控制裝置的智能遠程圖像監控系統是原有變電站運行過程中的值班操作員的全部運行功能，因為它是監控中心或控制人員，所以這種變電站控制只要取得相應操作人及監護人資格證，方能進行相關遙控操作，而且這種遠程控制模式還可以大大減少現場操作的次數，從而大大降低了人工操作的成本。2017年10～12，某一個110kV變電站，監控設備頻繁的通信中斷，和遠程控制信號不能上傳很長時間。維修人員到達現場后，控制裝置手動重新啟動，通信恢復。確定通信故障和故障閉鎖控制裝置的原因，對變電站的控制設備的通信故障數在三個月內發生的情況進行統計，發現故障信號主要集中在主變測控裝置及公用測控。通信通道監控裝置觀察，包括ABB控制、測量和保護裝置，NanLai繼電保護協議轉換裝置，通過反復的測試和故障排除，為通信失敗的主要原因是測控裝置“死機”或CPU運行年限長，通訊插件接觸不良，遙信插件瞬時故障，測量和控制設備的長期運行所引起的通信模塊故障。110kV變電站無人值守模式在一定區域內，并在3個月的110kV變電站通信故障數據的統計分析。用于通信設備故障的主要原因是，通信設備是故障的。對于這種故障，只有當通信中斷時，通信系統才會斷電，電源將被順利消除。以通信系統中經常出現的110kV變電站為例。當調度監控中心發現變電站的數據不刷新時，操作維護人員花費1h到站點，一般3～6min可以完成測控裝置的重新啟動，并且調度監控中心將恢復對其監管。在控制之后，操作和維護人員要花費1h才能返回。這一過程耗時費力，夜間行車也是駕駛員安全駕駛的考驗。鑒于上述情況，如果在通信中斷的第一時間內，可以對通信設備遠程重新啟動“斷電和供電”，可以大大縮短運行維護時間，提高供電可靠性。因此，可以選擇經過無故障測控裝置來實現遙控故障測控裝置的重啟，由調度執行等方法?？梢钥焖賹崿F無人值守變電站通信系統的重啟功能，大大縮短了通信故障的消除周期，保證了變電站的安全、穩定、經濟、可靠運行。

2 遠程重啟裝置工作原理

通常，繼電器線圈KM失去電源，正常閉合觸點已經閉合。當通信系統失效時，常閉觸點仍然閉合。當接收到通信故障消息時，經授權的操作和維護人員經過無故障測控裝置來實現遙控故障測控裝置并且重新啟動設備接收遙控命令。它使三極管9013斷開，繼電器線圈KM失去功率，其常閉觸點恢復和閉合，通信系統的電源重新連接，通信設備的電源重新啟動成功。

3 解決思路

遙控裝置由遙控功能重新啟動。一旦發現通信中斷報警信號，可以通過遠程調度監控來實現遙控重啟故障測控裝置。該方法避免了資源浪費，大大減少了測控設備的通信故障時間，保證了測控裝置遙信遙測遙控的正確上傳。

4 遠程重啟裝置的設計方案

圖1中示出了變電站通信系統遠程重啟裝置的設計方案。經過無故障測控裝置來實現遙控故障測控裝置（類似GSM），實現了變電站測控設備的“關機”過程。當通信中斷時，操作維護人員（可以設置密碼和授權的操作和維護人員可以遙控）通過調度監控人員來通過中央控制單元（圖2）實現控制測控裝置的電源，并快速實現重啟控制器（圖3）重啟功能。對通信系統提出了改進，提高了電源的可靠性。

5 結束語

在實際運行中，測控設備會因不明原因而死機，更換測控裝置相對而言為簡單，但投資較大。如果“死機”的實際數量仍然在可接受的范圍內，可以采用遠程遙控重新啟動解決這個問題，相對經濟易行，是一個切實可行的方案。其系統工作結構簡單、實用性強，高效率地解決無人值守變電站測控系統死機的問題，大幅度縮短了系統死機故障消除周期，提高了設備運行的安全性、穩定性。

參考文獻

[1]張 珂.基于AVS的變電站遠程視頻監控系統[J].電力系統通信，2012（5）.

[2]劉 斌.變電站遠程圖像監控系統[J].山東電力技術，2010（4）.

[3]鄔仲堃，王曉峰.基于幀間差分法和AdaBoost算法的人臉跟蹤[J].現代計算機，2013（18）.

[4]王曉東.視頻監測報警系統的設計與實現[J].中國西部科技，2011（12）.

[5]林 雯.新型基于幀間差分法的運動人臉檢測算法研究[J].計算機仿真，2010（10）.

[6]崔國棟，柴林燕，于 明.基于幀間差分的足球球員檢測算法[J].計算機工程與設計，2010（07）.

[7]王建東，王亞飛，張 晶.基于卡爾曼濾波器的運動目標跟蹤算法[J].數字通信，2009（06）.

[8]吳曉軍，白世軍，盧文濤.基于H.264視頻編碼的運動估計算法優化[J].電子學報，2009（11）.

[9]張寶華，李 靜，孫 毅.無人值守變電站綜合監控系統[J].電力科學與工程，2009（09）.

[10]駱云志，劉治紅.視頻監控技術發展綜述[J].兵工自動化，2009（01）.

[11]王春柏，趙保軍，何佩琨.模糊自適應強跟蹤卡爾曼濾波器研究[J].系統工程與電子技術，2004（10）.

[12]卿斯漢，蔣建春，馬恒太，文偉平，劉雪飛.入侵檢測技術研究綜述[J].通信學報，2004（07）.

[13]劉義元，張明生.常規35kV變電站的無人化改造[J].山西電力，2004（01）.

[14]郭銀景，康景利，唐富華，呂文紅，楊 陽，王 燕.VoIP技術在無人值班變電所遠動通信中的應用[J].電力系統自動化，2004（01）.

[15]趙家慶.220kV無人值班變電站遠方監控系統建設[J].電力系統自動化，2003（08）.

收稿日期：2018-6-10