劉欽豪

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

關(guān)鍵詞：無人值班；變電站；測控裝置；遠(yuǎn)方重啟

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

引 言

由于電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)的快速發(fā)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(tǒng)的終端部分，是保證遠(yuǎn)程信號上傳及時(shí)、準(zhǔn)確的關(guān)鍵設(shè)備。在無人值班變電站的實(shí)際運(yùn)行中，測控裝置長期運(yùn)行所造成的“死區(qū)”問題一直困擾著維修人員。傳統(tǒng)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(fèi)人力、財(cái)力、物力，而且浪費(fèi)時(shí)間。各部門之間的通信延遲（特別是在一些遠(yuǎn)程變電站中）會導(dǎo)致設(shè)備的長期“無管理”狀態(tài)，從而降低變電站設(shè)備運(yùn)行的可靠性。為了解決這個(gè)問題，我們采用遠(yuǎn)程控制來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備從監(jiān)控終端，從而快速恢復(fù)設(shè)備的通信。

1 無人值守電力領(lǐng)域遠(yuǎn)程情況

近幾年來，電力領(lǐng)域一直是遠(yuǎn)程自動控制技術(shù)的推廣和應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域，無人或少人的電力控制過程一直被追求。為了實(shí)現(xiàn)變電站控制設(shè)備的完整性的自動控制效果，實(shí)現(xiàn)無人工控制電氣設(shè)備的大范圍的基本條件是建立一個(gè)完整而有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)制，稱為遠(yuǎn)程模式。實(shí)現(xiàn)“遙控”效應(yīng)，可以使電力系統(tǒng)的平衡協(xié)調(diào)器對變電站的設(shè)備和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。隨著“四遙”模式的不斷完善，“遙控”技術(shù)極大地提高了電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和確定性。因此，日益增長的電力控制系統(tǒng)以遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)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(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)是原有變電站運(yùn)行過程中的值班操作員的全部運(yùn)行功能，因?yàn)樗潜O(jiān)控中心或控制人員，所以這種變電站控制只要取得相應(yīng)操作人及監(jiān)護(hù)人資格證，方能進(jìn)行相關(guān)遙控操作，而且這種遠(yuǎn)程控制模式還可以大大減少現(xiàn)場操作的次數(shù)，從而大大降低了人工操作的成本。2017年10～12，某一個(gè)110kV變電站，監(jiān)控設(shè)備頻繁的通信中斷，和遠(yuǎn)程控制信號不能上傳很長時(shí)間。維修人員到達(dá)現(xiàn)場后，控制裝置手動重新啟動，通信恢復(fù)。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(shè)備的通信故障數(shù)在三個(gè)月內(nèi)發(fā)生的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)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(jiān)控裝置觀察，包括ABB控制、測量和保護(hù)裝置，NanLai繼電保護(hù)協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，通過反復(fù)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(jī)”或CPU運(yùn)行年限長，通訊插件接觸不良，遙信插件瞬時(shí)故障，測量和控制設(shè)備的長期運(yùn)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(qū)域內(nèi)，并在3個(gè)月的110kV變電站通信故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。用于通信設(shè)備故障的主要原因是，通信設(shè)備是故障的。對于這種故障，只有當(dāng)通信中斷時(shí)，通信系統(tǒng)才會斷電，電源將被順利消除。以通信系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的110kV變電站為例。當(dāng)調(diào)度監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)變電站的數(shù)據(jù)不刷新時(shí)，操作維護(hù)人員花費(fèi)1h到站點(diǎn)，一般3～6min可以完成測控裝置的重新啟動，并且調(diào)度監(jiān)控中心將恢復(fù)對其監(jiān)管。在控制之后，操作和維護(hù)人員要花費(fèi)1h才能返回。這一過程耗時(shí)費(fèi)力，夜間行車也是駕駛員安全駕駛的考驗(yàn)。鑒于上述情況，如果在通信中斷的第一時(shí)間內(nèi)，可以對通信設(shè)備遠(yuǎn)程重新啟動“斷電和供電”，可以大大縮短運(yùn)行維護(hù)時(shí)間，提高供電可靠性。因此，可以選擇經(jīng)過無故障測控裝置來實(shí)現(xiàn)遙控故障測控裝置的重啟，由調(diào)度執(zhí)行等方法?？梢钥焖賹?shí)現(xiàn)無人值守變電站通信系統(tǒng)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(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行。

2 遠(yuǎn)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(diǎn)已經(jīng)閉合。當(dāng)通信系統(tǒng)失效時(shí)，常閉觸點(diǎn)仍然閉合。當(dāng)接收到通信故障消息時(shí)，經(jīng)授權(quán)的操作和維護(hù)人員經(jīng)過無故障測控裝置來實(shí)現(xiàn)遙控故障測控裝置并且重新啟動設(shè)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(diǎn)恢復(fù)和閉合，通信系統(tǒng)的電源重新連接，通信設(shè)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(fā)現(xiàn)通信中斷報(bào)警信號，可以通過遠(yuǎn)程調(diào)度監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)遙控重啟故障測控裝置。該方法避免了資源浪費(fèi)，大大減少了測控設(shè)備的通信故障時(shí)間，保證了測控裝置遙信遙測遙控的正確上傳。

4 遠(yuǎn)程重啟裝置的設(shè)計(jì)方案

圖1中示出了變電站通信系統(tǒng)遠(yuǎn)程重啟裝置的設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過無故障測控裝置來實(shí)現(xiàn)遙控故障測控裝置（類似GSM），實(shí)現(xiàn)了變電站測控設(shè)備的“關(guān)機(jī)”過程。當(dāng)通信中斷時(shí)，操作維護(hù)人員（可以設(shè)置密碼和授權(quán)的操作和維護(hù)人員可以遙控）通過調(diào)度監(jiān)控人員來通過中央控制單元（圖2）實(shí)現(xiàn)控制測控裝置的電源，并快速實(shí)現(xiàn)重啟控制器（圖3）重啟功能。對通信系統(tǒng)提出了改進(jìn)，提高了電源的可靠性。

5 結(jié)束語

在實(shí)際運(yùn)行中，測控設(shè)備會因不明原因而死機(jī)，更換測控裝置相對而言為簡單，但投資較大。如果“死機(jī)”的實(shí)際數(shù)量仍然在可接受的范圍內(nèi)，可以采用遠(yuǎn)程遙控重新啟動解決這個(gè)問題，相對經(jīng)濟(jì)易行，是一個(gè)切實(shí)可行的方案。其系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)，高效率地解決無人值守變電站測控系統(tǒng)死機(jī)的問題，大幅度縮短了系統(tǒng)死機(jī)故障消除周期，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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

[2]劉 斌.變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)[J].山東電力技術(shù)，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(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2013（18）.

[4]王曉東.視頻監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國西部科技，2011（12）.

[5]林 雯.新型基于幀間差分法的運(yùn)動人臉檢測算法研究[J].計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2010（07）.

[7]王建東，王亞飛，張 晶.基于卡爾曼濾波器的運(yùn)動目標(biāo)跟蹤算法[J].數(shù)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(yùn)動估計(jì)算法優(yōu)化[J].電子學(xué)報(bào)，2009（11）.

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

[10]駱云志，劉治紅.視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)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(yīng)強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波器研究[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2004（10）.

[12]卿斯?jié)h，蔣建春，馬恒太，文偉平，劉雪飛.入侵檢測技術(shù)研究綜述[J].通信學(xué)報(bào)，2004（07）.

[13]劉義元，張明生.常規(guī)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(shù)在無人值班變電所遠(yuǎn)動通信中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2004（01）.

[15]趙家慶.220kV無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)[J].電力系統(tǒng)自動化，2003（08）.

收稿日期：2018-6-10