李遠(yuǎn) 王才忠 張林峰

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司）

變電站自動(dòng)化綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)研究

李遠(yuǎn) 王才忠 張林峰

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司）

隨著人們對(duì)電力能源需求量的增加和依賴性的增強(qiáng)，也使得推動(dòng)變電站自動(dòng)化建設(shè)變得尤為重要。作為變電站系統(tǒng)中的重要組成，其智能監(jiān)控系統(tǒng)綜合性能和自動(dòng)化能力的高低，也會(huì)對(duì)變電站整體工作效率和電力運(yùn)輸質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。本文就對(duì)變電站實(shí)施遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行了闡述，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的多功能綜合系統(tǒng)是現(xiàn)代電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

變電站；自動(dòng)化綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)

引言

對(duì)變電站來(lái)講，在變電站的系統(tǒng)內(nèi)部都會(huì)安裝一種用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的視頻系統(tǒng)，主要依靠攝像機(jī)攝取圖像及變壓器的負(fù)荷大小通過(guò)電流表來(lái)監(jiān)視。其自動(dòng)化和智能化建設(shè)是確保電網(wǎng)系統(tǒng)智能化、現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)得以順利完成的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分變電站在智能化建設(shè)過(guò)程中采用的都是一次設(shè)備智能化建設(shè)方案，其建設(shè)水平仍舊停留在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和檢修等方面，對(duì)于監(jiān)控功能系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化建設(shè)力度相對(duì)較為薄弱。因此，為了有效提升變電站輸送電的安全穩(wěn)定，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的服務(wù)管理質(zhì)量，做好變電站內(nèi)部智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)變電站自動(dòng)化管理快速發(fā)展十分必要。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著當(dāng)前我國(guó)相關(guān)部門對(duì)建設(shè)變電站要求的提出，使得變電站的智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為了變電站建設(shè)工作中的必然要求。在階段，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要分為了省級(jí)主站系統(tǒng)、變電站終端系統(tǒng)以及地區(qū)級(jí)主站系統(tǒng)這三個(gè)級(jí)別。其中，省級(jí)主站擁有查看其所轄省內(nèi)所有變電站環(huán)境和視頻信息、統(tǒng)計(jì)地區(qū)級(jí)主站實(shí)際運(yùn)行和工作情況的權(quán)利；地區(qū)級(jí)主站擁有監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)所有變電站視頻環(huán)境信息，以及統(tǒng)計(jì)其工作情況的權(quán)利。一般情況下，省級(jí)與地區(qū)級(jí)的應(yīng)急指揮平帶主要是依靠Web客戶方位這種方式來(lái)接入到與之相對(duì)應(yīng)的主站之中，其訪問(wèn)全面是由相應(yīng)主站授權(quán)而獲得的。與此同時(shí)，變電站中終端監(jiān)控單元內(nèi)的站端傳輸工作主要應(yīng)用的是TCP/IP的傳輸方式，組網(wǎng)內(nèi)所有設(shè)備采用的都是統(tǒng)一集中數(shù)據(jù)監(jiān)控采集設(shè)備，設(shè)備采集標(biāo)準(zhǔn)為IU機(jī)架式的設(shè)計(jì)方式，其智能采集設(shè)備上方存有一個(gè)IP接口，下方存有八個(gè)RS485/232接口，十二路數(shù)字量輸入以及八路數(shù)質(zhì)量輸出。此外，監(jiān)控采集設(shè)備本身的接入和轉(zhuǎn)換功能十分的強(qiáng)大，不僅能夠作為水浸和溫度等監(jiān)控量，借助傳感器設(shè)備完成A/D轉(zhuǎn)換，還可以利用RS485/232接口同智能設(shè)備連接，完成監(jiān)控系統(tǒng)的綜合智能建設(shè)。

2 監(jiān)控中心平臺(tái)的建設(shè)

就變電站內(nèi)部智能綜合監(jiān)控這一系統(tǒng)本身來(lái)看，其監(jiān)控平臺(tái)基本的設(shè)備配置為：兩臺(tái)為數(shù)據(jù)庫(kù)提供服務(wù)的服務(wù)器，此種服務(wù)器在監(jiān)控系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)部軟件的運(yùn)行請(qǐng)求和存儲(chǔ)圖像；平臺(tái)內(nèi)還可以配置注入告警業(yè)務(wù)臺(tái)、報(bào)表業(yè)務(wù)臺(tái)、監(jiān)控業(yè)務(wù)臺(tái)、配置業(yè)務(wù)臺(tái)、能量管理業(yè)務(wù)臺(tái)等不同型號(hào)和種類的專業(yè)業(yè)務(wù)臺(tái)；如果監(jiān)控系統(tǒng)本身的規(guī)模較小，那么以上介紹的所有專業(yè)業(yè)務(wù)臺(tái)具備的功能都需要在一臺(tái)業(yè)務(wù)臺(tái)上體現(xiàn)出來(lái)。平臺(tái)中還包括了一個(gè)GSM-MODEM1業(yè)務(wù)臺(tái)，其主要是負(fù)責(zé)將系統(tǒng)中的告警信息及時(shí)傳遞給相應(yīng)的維護(hù)管理人員。此外，該平臺(tái)內(nèi)容還需要安裝一些打印機(jī)、電話報(bào)警、聲光告警儀等帶有輔助作用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

3 站端監(jiān)控單元建設(shè)

3.1 溫濕度監(jiān)測(cè)

在安裝溫濕度監(jiān)控設(shè)備時(shí)，相關(guān)人員需要以變電站實(shí)際占地空間為依據(jù)，在變電站內(nèi)部完成溫濕度傳感器設(shè)備的安裝工作，以便確保站內(nèi)各個(gè)時(shí)間段的溫濕度變化可以得到實(shí)施的監(jiān)控功能控制[1]。在變電站的智能檢測(cè)系統(tǒng)中，傳感器設(shè)備發(fā)出的信號(hào)一般會(huì)被接入集中數(shù)據(jù)監(jiān)控中心平臺(tái)的采集器之中，而后在依靠該采集器將收集到的溫濕度變化值及時(shí)的傳輸?shù)巾憫?yīng)的監(jiān)控中心平臺(tái)上。這樣一來(lái)，變電站監(jiān)控管理人員便能實(shí)時(shí)掌握站內(nèi)各個(gè)位置實(shí)際的溫度和濕度，一旦站內(nèi)實(shí)際溫濕度超過(guò)了限定要求，監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示管理人員及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證變電站內(nèi)部設(shè)備可以處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)中。

3.2 漏水監(jiān)測(cè)

就變電站本身來(lái)看，其內(nèi)部安裝的空調(diào)設(shè)備周邊會(huì)因?yàn)樵O(shè)備在安裝過(guò)程中的一些施工點(diǎn)而出現(xiàn)漏水情況，為變電站正常運(yùn)行埋下安全隱患[2]。因此，在建設(shè)智能監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員需要在空調(diào)的周邊以及站內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)漏水情況的位置安裝漏水檢測(cè)線路，并在該線路中的合理位置安裝標(biāo)準(zhǔn)的漏水信號(hào)傳感器設(shè)備，將此種傳感器同集中數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的采集器連接起來(lái)。這樣一來(lái)，當(dāng)變電站內(nèi)部出現(xiàn)漏水現(xiàn)象時(shí)，其具體位置和情況就能夠被及時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)中，觸發(fā)警報(bào)，從而得到及時(shí)的緩解和處理。

3.3 視頻系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

在建設(shè)變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員需要對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)存在的所有設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控。按照我國(guó)地區(qū)級(jí)主站現(xiàn)象的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)要求，在建設(shè)該監(jiān)控系統(tǒng)的過(guò)程中需要將管理人員需要的視頻以組播或者是IP單向播放的方式實(shí)時(shí)上傳到相應(yīng)監(jiān)控中心平臺(tái)上，從而更好的滿足多個(gè)用戶同時(shí)方位同一視頻的傳輸要求[3]。其次，需要設(shè)定具體的監(jiān)測(cè)時(shí)間，管理人員要按照要求的時(shí)間間隔對(duì)變電站內(nèi)部所有攝像機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行視頻巡視檢查。具體的巡視檢查對(duì)象，管理人員可以隨意設(shè)定，但一定要保證視頻巡檢系統(tǒng)具有移動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)跟蹤的功能，從而保證視頻系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)質(zhì)量和效果。

3.4 消防和供配電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

在建設(shè)變電站內(nèi)部的消防監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，建設(shè)人員可以將消防控制箱本身能夠發(fā)出的告警信號(hào)同集中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集器直接連接，這樣不僅能提高消防監(jiān)測(cè)的便利性，提升監(jiān)控結(jié)果的實(shí)效性，還可以極大的解決人力和物質(zhì)成本。此外，在建設(shè)站內(nèi)供配電系統(tǒng)的過(guò)程中，建設(shè)人員可以使用智能電量監(jiān)測(cè)儀器來(lái)監(jiān)測(cè)變電站總的輸入電源柜[4]。這樣對(duì)于提高三相電壓、功率、電度、頻率和電流等相關(guān)用電參數(shù)的精準(zhǔn)度，以及對(duì)變電站內(nèi)總輸入電源柜具體供電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有極大的積極影響。

3.5 與主站8003E聯(lián)動(dòng)

圖像監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度SCADA系統(tǒng)按照一定的協(xié)議進(jìn)行通訊，將重要的開關(guān)、刀閘等信號(hào)以報(bào)警信息的方式映射到圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，圖像監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收SCADA系統(tǒng)的事項(xiàng)信息，一旦有事件發(fā)生，則馬上自動(dòng)連接設(shè)備所在的變電站端，并彈出相應(yīng)的攝像機(jī)畫面，自動(dòng)調(diào)用預(yù)置點(diǎn)，彈出設(shè)備畫面，也可自動(dòng)啟動(dòng)錄像。這一過(guò)程完全是自動(dòng)進(jìn)行的，無(wú)需操作人員干預(yù)。

圖1

運(yùn)行DF8003LD.exe：

運(yùn)行DF8003LD.exe，啟動(dòng)進(jìn)入該聯(lián)動(dòng)接口系統(tǒng)，如果服務(wù)器已設(shè)置正確連接成功后，畫面如圖2所示，顯示“已連接”信息，并自動(dòng)注冊(cè)事項(xiàng)類型和廠站過(guò)濾。否則，顯示連接服務(wù)器失敗，重新連接等信息。這時(shí)，可選擇單擊“設(shè)置選項(xiàng)”按鈕，進(jìn)入服務(wù)器連接設(shè)置界面，如圖3所示，輸入服務(wù)器IP地址，通訊端口8899，以及事項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)IP地址（即報(bào)警管理中心AlarmCenter的IP地址，當(dāng)該程序與AlarmCenter運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上時(shí)設(shè)為127.0.0.1）和轉(zhuǎn)發(fā)端口9503。

圖2

圖3

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上技術(shù)的發(fā)展在一定程度上也推動(dòng)了監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展，而變電站內(nèi)部的智能化綜合監(jiān)控系統(tǒng)又是變電站自動(dòng)化發(fā)展的有一個(gè)新階段。該監(jiān)控系統(tǒng)的順利建設(shè)，不僅可以為電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化、現(xiàn)代化、智能化建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)，還可以降低遙視用戶時(shí)的工作成本，提升變電站監(jiān)控水平和質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

[1]鄭劍云.35kV智能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電工電氣，2014，07：62～64.

[2]徐艷松，朱聯(lián)聯(lián)，王玉博，等.變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].電器工業(yè)，2014，10：67～74.

[3]黃亮浩.基于IEC61850的智能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，10：289～290.

[4]吳征程.IEC61850智能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分析與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，08：144+183.

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1004-7344（2016）32-0117-02

2016-10-19