電網全景展示對指揮系統運行的輔助作用

文/盤崢蘭

廣西省電網系統為基于分布式的全景展示和運行指揮系統，是南方電網重要的智能變電站建設工程。廣西省全年降雨天數較多且也是臺風多發地區，省內變電站點大多位于人煙稀少的地點且分布較為分散，平常值守人員幾乎沒有，普遍情況基本由管理人員到現場對設備進行維護和檢查。為給廣西旅游事業的發展建設中提供一個穩定的供電環境，廣西電網提出了建設電網全景展示和運行指揮系統的想法。

1 系統的組成模塊

電網全景展示和運行指揮系統主要有環境監測系統、控制系統、視頻監控系統、報警系統組成，其中以視頻監控為核心集中整合其它系統，各個系統之間互不干擾、獨立運行，又能進行互相聯動與信息數據共享。

1.1 環境監測系統

該系統主要采集環境相關數據，例如溫濕度、風速、水浸狀態、雨雪狀態等數據的采集。該系統可在進行實時數據采集的同時，將相關數據上傳疊加到對應的視頻文件中，便于工作人員對現場情況的實時掌握。若數據量過大超過限制時，會自動連接報警系統或啟動相應的預設處置方案，并將數據上傳。

1.2 視頻監控系統

該子系統有著承上啟下的作用，是整個系統的核心。整個系統可通過視頻監控子系統整合其他子系統，使整個系統形成一個有機的整體。該系統可對相關設備和變電站內、周邊進行智能監控，進行全方位防范，保證其安全；工作人員或管理員還能通過該系統實時對現場人員進行觀看，檢查其操作是否規范，避免違反相關規章制度的操作發生，導致財產和人員的損失；同時，該系統還具有智能分析功能，能對遠程操作(如操作刀閘和開關等)時進行視頻智能分析，為遠程操作提供輔助分析。

1.3 控制系統

該系統可對視頻監控系統和環境監測系統的監測情況輸出控制信息，對設備的開啟和關閉新型控制，是各個子系統互相聯動的實現者。

1.4 報警系統

該系統在發生緊急情況或報警事件時，能發出相關報警信號(如聲光報警信號等)，提醒工作人員采取對應的預防措施對事件及時處理，并將報警信號上傳到控制中心。

2 系統的主要架構

全景展示與運行指揮系統總體由基礎架構、服務架構、綜合展示架構、數據架構和安全架構組成。各組成部分可互相協調配合也可獨立完成系統部分功能。

2.1 基礎架構

系統的高可靠性、高穩定性是基礎架構的設計重心，其目的在于支撐系統高效穩定的運行。該架構的硬件支撐基本由上層應用提供，主要為網絡硬件設施、存儲設備和服務器等。

2.2 服務架構

該架構定義了系統所需的不同服務的構建，包括業務構件平臺服務(例存儲服務、模型管理等)、智能集成分析平臺服務(例綜合集成、實施數據引擎等)、圖形圖像服務平臺(例GΙS空間服務、矢量圖形等)、視頻統一監控平臺(例交換、接入、存儲、管控等)、對外發布服務、業務特定應用服務等。

2.3 數據架構

該架構是對系統的存儲方式、數據標準、相互關系進行定義。目的為系統所需的數據源進行針對性的收集和接入且實現與其他系統進行數據連接。所有小模塊(例如調度模塊、氣象模塊等)的數據都可在數據總線上流動。

2.4 綜合展現架構

綜合展現架構是結合電網運行的重要關鍵部分，根據用戶實際情況的使用需求和業務要求，實現有邏輯的、交互的、實時的運行信息輔助信息的可視化展現。變電站的風情、雨情等天氣信息和變電站的視頻信息，以及如調度自動化系統的發電、送電等電網運行數據、營銷管理系統的用電數據、生產管理系統的設備運維數據等核心信息的展示。

2.5 安全架構

該系統架構是保障系統軟硬件的安全性所有方面的服務和技術工具。防護措施覆蓋系統的邊界、主機、應用、防護等系統各個部分。

3 系統的主要功能

3.1 電網全景展示功能

以一體化綜合展示平臺為電網運行信息展示和分析的基礎，實現各類設備運行狀況、電網綜合信息、環境狀況、氣象狀況的監測和信息可視化展現。可以對特殊氣象環境、特殊運行方式、異常情況、重要用戶等給予相關提示和并在系統圖上進行展現，顯示線路、電纜設備、電纜設備的運行狀況。

3.2 電網運行信息展現

構建電網地形圖并統一，采用GΙS的方式直觀的展現變電站、電網輸電線路、電纜設備等，支持放大、縮小、實時查詢、漫游等功能。

3.3 生產業務信息展現

通過掌握電網實時信息，需全面掌握當前電網的運維情況，了解其中正在進行的生產的工作情況。電網接線圖是生產實時信息展現的基礎。以鏈接、列表調度系統已有地址，可實現對當前調度執行情況、生產計劃和完成情況的監視，為各種調度計劃提供查詢。

3.4 變電站信息實時展現

應急指揮系統必須要實時了解變電站線程的狀況，保障決策和指揮的科學性并提供指導和幫助。故以下幾類信息應納入電網全景展示平臺的變電站實時信息：現場變電站風情信息、現場變電站雨情信息和現場視頻圖像監測信息。

3.5 統一集中管理和實時監控

統一集中管理可分為：

（1）用戶管理。對用戶的權限進行設置。

（2）日志管理。每次操作都自動生成對應的運行日志，記錄用戶的登入登出、系統配置、設備操作等信息。

（3）安全管理。對于涉及登錄、控制等對系統較為重要的操作時，均能記錄并查詢對應的操作信息。

實時監控包括：

（1）視頻監測。可實時監測前端所有的視頻圖像信息，完成遠程前端視頻圖像的實時存儲、監控、顯示等功能。

（2）Web瀏覽。可通過Web瀏覽器實時設備遠程控制、實時畫面瀏覽、歷史圖像查詢和回放等。

（3）報警信息顯示。當告警發生時，根據對應的預案措施先進行處理和設置并把報警信息向指定的監控終端發出，將對應攝像頭的畫面彈出。

（4）電子地圖。在電子地圖中可簡單直觀的展示出各個告警點所處的地理位置，當報警時，閃爍對應圖標，便會把相應畫面彈出。

4 結語

電網全景展現和指揮運行系統的建設是個復雜程度較高、周期較長的工程。隨著技術的發展和電網規模的擴大，又將會面臨新的挑戰，但也將會有更多的展現技術應用于其中，實現真正意義上的變電站網絡化管理。