魯明+朱金龍+胡凱

【摘 要】 各類輔助設(shè)施在維護變電站安全穩(wěn)定運行方面的作用日益增強，但由于目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不健全、設(shè)備分散，在運行和維護方面存在較多問題，本文提出了輔助設(shè)施集中監(jiān)控平臺的應(yīng)用方案，通過將各類信息集中處理，解決了輔助設(shè)施分散導(dǎo)致的信息收集困難和維護不便等缺陷，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和大數(shù)據(jù)的存儲分析，并展望了平臺實施后對專業(yè)人員帶來的運維質(zhì)量和管理水平的提升。

【關(guān)鍵詞】 變電站 ?輔助設(shè)施 ?監(jiān)控 ?大數(shù)據(jù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展壯大，作為電力能源輸送節(jié)點的變電站在電網(wǎng)中的重要作用日益凸顯，為確保變電站的安全穩(wěn)定運行，除提升設(shè)備質(zhì)量、加強人員巡視等常規(guī)手段外，各類站內(nèi)輔助設(shè)施也在逐步發(fā)揮著更為重要的作用。

1 存在的問題

變電站輔助設(shè)施包括環(huán)境監(jiān)測、安防保衛(wèi)、防火排洪、視頻監(jiān)控等多種類別，由于生產(chǎn)廠家眾多，且前期重視程度不夠，沒有制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致各類輔助設(shè)施在運行和維護方面存在較多的不可靠因素，各類設(shè)施分散布置，功能獨立，僅能就地查看和操作等特性，使得設(shè)備出現(xiàn)問題時無法及時發(fā)現(xiàn)和處理，無法達到輔助設(shè)施預(yù)期的效果。針對這一問題，提出變電站輔助設(shè)施監(jiān)控平臺的應(yīng)用，通過集中及遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，及時發(fā)現(xiàn)問題，以期輔助系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2 改進思路和目標(biāo)

輔助設(shè)施監(jiān)控平臺計劃對變電站內(nèi)所有未接入調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的各類在線監(jiān)測裝置和輔助設(shè)備進行監(jiān)控管理，該平臺建立在各類設(shè)備的通信功能日益完善的基礎(chǔ)之上，通過通信協(xié)議，將輔助設(shè)施統(tǒng)一接入站內(nèi)輔控系統(tǒng)主機，由輔控主機上傳網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，可以實現(xiàn)站內(nèi)和遠(yuǎn)程的監(jiān)控功能，后期可建立遠(yuǎn)程服務(wù)器，實現(xiàn)對所有變電站輔助設(shè)施數(shù)據(jù)的監(jiān)視和存儲，進行大數(shù)據(jù)分析。輔助監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

通過變電站輔助設(shè)施監(jiān)控平臺的應(yīng)用，一方面解決原有裝置分散、獨立或僅有就地服務(wù)的狀況，實現(xiàn)了系統(tǒng)實時監(jiān)測、故障告警、趨勢告警和預(yù)警，以及快速發(fā)現(xiàn)、定位并確定設(shè)備故障原因的目標(biāo)，提高變電設(shè)備信息化和智能化，實現(xiàn)變電站全面、實時的監(jiān)控要求;另一方面，隨著接入系統(tǒng)的變電站數(shù)量逐步增加，通過大數(shù)據(jù)分析，可以為變電運行、變電檢修、生產(chǎn)管理、設(shè)備招標(biāo)采購等多個領(lǐng)域提供專業(yè)化、差異化的專家級應(yīng)用服務(wù)，提高變電生產(chǎn)運行的精益化管理水平。

3 實現(xiàn)方式

根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1，變電站輔助設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)分為三部分，一是信息收集單元，即各類站內(nèi)輔助設(shè)施;二是信息處理單元，即站內(nèi)輔控系統(tǒng)主機;三是信息應(yīng)用單元，即站內(nèi)及遠(yuǎn)程的監(jiān)控主機及數(shù)據(jù)服務(wù)器。

3.1 信息收集單元

信息收集單元是輔助監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)測的裝置對象，即站內(nèi)各類輔助設(shè)施，目前包括一次設(shè)備輔助、環(huán)境安防、電能質(zhì)量、公用設(shè)備等多個種類，裝置具體包括了SF6監(jiān)測裝置、蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)、直流系統(tǒng)相關(guān)監(jiān)測裝置、油色譜在線測試儀、門禁系統(tǒng)、火災(zāi)報警、溫濕度顯示及控制等等。

（1）環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)：由溫濕度傳感器、SF6探測器、風(fēng)速傳感器、水浸探測器、水位采集傳感器、空調(diào)控制器等組成。（2）視頻監(jiān)控子系統(tǒng)：統(tǒng)一接入變電站原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)。（3）防盜報警子系統(tǒng)：包含門禁系統(tǒng)、安全警衛(wèi)子系統(tǒng)。門禁子系統(tǒng)由門禁控制主機、讀卡器、開門按鈕、電磁力鎖、連接電纜等組成。安全警衛(wèi)子系統(tǒng)由紅外對射報警器、紅外雙鑒報警器、電子圍欄、報警主機、連接電纜等組成，報警信號的硬接點輸出可連接到站端視頻處理單元或環(huán)境數(shù)據(jù)處理單元的硬接點輸入接口，同時具備與公安110聯(lián)網(wǎng)接口。（4）輔助設(shè)備智能控制子系統(tǒng)：由燈光、水位、風(fēng)機、水泵控制單元等組成。（5）火災(zāi)報警子系統(tǒng)：由智能接口設(shè)備、火災(zāi)報警控制器、聲光報警器、各種感溫感煙探測器等組成。（6）在線監(jiān)測子系統(tǒng)：由直流系統(tǒng)、蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成?，F(xiàn)場設(shè)備安裝、接入，以區(qū)域為單位進行布線，與變電站智能終端之間以網(wǎng)絡(luò)、串口進行通訊。

3.2 信息處理單元

每個變電站配備一臺變電站智能終端，終端通過串口（RS485/232）或網(wǎng)絡(luò)口與現(xiàn)場的智能設(shè)備連接，部分老舊設(shè)備可采取硬接點方式接入，智能終端負(fù)責(zé)變電站所有輔助監(jiān)控設(shè)備的信息采集、規(guī)約解析、數(shù)據(jù)過濾、告警計算，同時提供數(shù)據(jù)緩存和存儲。每個智能終端均分配有固定的IP地址，可以將數(shù)據(jù)實時傳送至生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，供站內(nèi)及遠(yuǎn)程計算機訪問數(shù)據(jù)并提供就地及遠(yuǎn)程控制功能。同時為方便數(shù)據(jù)的采集和存儲，智能終端提供對外的透傳接口，提供給集中平臺進行透傳采集分析，進行后期的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

3.3 信息應(yīng)用單元

由于目前變電站已基本實現(xiàn)無人值守方式，所以能夠遠(yuǎn)程監(jiān)視變電站實時狀態(tài)的功能就變的至關(guān)重要，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，運維人員可以在班組實時監(jiān)視輔助設(shè)施的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)異常，消除事故隱患。遠(yuǎn)程服務(wù)器布置在公司通信機房內(nèi)，包括web應(yīng)用服務(wù)器、統(tǒng)一調(diào)度任務(wù)集群服務(wù)器和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，負(fù)責(zé)匯總和處理所有下屬變電站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，保存匯總信息和結(jié)論性數(shù)據(jù)，通過電力信息內(nèi)網(wǎng)和變電站智能終端進行交互。

4 平臺應(yīng)用優(yōu)勢分析

通過變電站輔助設(shè)施監(jiān)控平臺的建立，構(gòu)建信息收集、處理和應(yīng)用的三層平臺，匯總各變電站輔助設(shè)施監(jiān)測數(shù)據(jù)，滿足不同崗位、不同專業(yè)人員對設(shè)備信息的需求。一是為運行人員提供實時的、直觀的、全面的告警和故障信息;二是為檢修人員提供及時準(zhǔn)確判斷設(shè)備缺陷和故障的技術(shù)數(shù)據(jù);三是為專業(yè)管理人員提供全方位統(tǒng)計、對比、分析等決策依據(jù);四是實現(xiàn)在線監(jiān)測及輔助設(shè)施信息的統(tǒng)一智能采集和分類存儲，為專家提供了遠(yuǎn)程診斷手段和專業(yè)分析工具，為大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用提供了可能。endprint