概述
隨sui著zhe電dian網wang規gui模mo的de擴kuo大da,變bian電dian站zhan的de數shu量liang急ji劇ju增zeng加jia,為wei提ti高gao勞lao動dong效xiao率lv,合he理li分fen配pei人ren力li資zi源yuan,現xian變bian電dian站zhan普pu遍bian實shi行xing無wu人ren值zhi班ban與yu集ji中zhong監jian控kong模mo式shi。在zai該gai模mo式shi下xia,變bian電dian站zhan內nei的de安an全quan問wen題ti顯xian得de尤you為wei突tu出chu。近jin年nian來lai,變bian電dian設she備bei被bei破po壞huai,被bei偷tou盜dao的de事shi情qing時shi有you發fa生sheng,導dao致zhi了le一yi些xie停ting電dian事shi故gu。
因而,采取切實可行的技術手段對變電站內相關輔助係統實行監控,做到無人值班變電站安全管控、智能管控成為一項迫切的需求。現電力行業普遍采用的“四遙”技術,即“遙測、遙信、遙控、遙調”電力自動化技術,僅針對站內主設備的狀態進行監控,而對站內的輔助係統,例如安保係統、環境情況等並沒有采取相應的監視和控製措施,因而並不能完全滿足變電站無人值守和保證變電設備安全運行的需要。
近年來隨著通信技術、自動化技術、視頻監控技術、圖像壓縮及網絡技術的發展,變電站內智能輔助監控技術得到大幅提升,實現站內真正無人值班已為可能。通過安裝網絡攝像儀、傳感器、控製器等手段,實現數據采集、紅外遙控、遠程控製等功能,達到對站內輔助係統的實時監視和控製的目的,在“四遙”功能之外新增“遙視”的功能。

1.遠程智能輔助監控係統組成及主要功能
1.1輔控係統的組成
2015年5月,嘉興供電公司某110kV變電站實行的安裝變電站輔助設備一體化監控子站的項目。
該110kV變電站實行無人值班的監控模式,通過集控站以及市屬監控兩個部門對站內的主要設備進行集中監控。該站110kV部分采用單母雙分段接線方式,每段母線各有2回進線;10kV母分采用單母分段接線。110kV部分和兩台主變都敞開式布置於戶外,10kV部bu分fen以yi及ji二er次ci部bu分fen布bu置zhi於yu戶hu內nei小xiao室shi中zhong。該gai站zhan四si周zhou化hua工gong廠chang較jiao多duo,空kong氣qi中zhong粉fen塵chen含han量liang大da,經jing常chang會hui有you漂piao浮fu的de雜za物wu,且qie該gai站zhan的de地di勢shi比bi較jiao低di,容rong易yi積ji水shui。由you此ci可ke見jian,該gai站zhan的de運yun行xing環huan境jing比bi較jiao惡e劣lie,導dao致zhi該gai站zhan設she備bei發fa生sheng異yi常chang和he缺que陷xian情qing況kuang較jiao多duo。因yin而er急ji需xu采cai取qu必bi要yao的de措cuo施shi對dui該gai站zhan的de運yun行xing環huan境jing進jin行xing實shi時shi監jian視shi,監jian測ce到dao設she備bei的de異yi常chang,並bing通tong過guo遠yuan程cheng控kong製zhi在zai最zui短duan時shi間jian內nei采cai取qu有you效xiao的de措cuo施shi。

遠程智能輔助監控係統基本實現了全站的“遙視”功能,達到對站內所有輔助設備的集中監控。該監控係統主要由視頻監控、環境監控、安全防衛、智能門禁等子係統組成。通過對這些子係統整合、優化及管理,運用監測、預警、控製等技術手段,為變電站的安全生產提供可靠保障。
視頻監控係統主要實現對站內重要電氣設備、運行環境、安防消防等全天候的圖像監視。其主要監視的對象有:站內室外區域的安保情況、主要電氣設備的表計讀數、開關和刀閘的狀態、室內場景等。
環境監控係統主要實現對變電站內各重要場所和重要設備的實時監測。主要監測對象包括:溫度、濕度、風速、SF氣體濃度、水位、火災情況等,可實現燈光、空調、風機、水泵等輔助設備的控製功能。該係統主要由溫濕度傳感器、水浸探測器、紅外熱成像攝像儀、空調控製器、風機控製器、燈光控製單元以及煙霧傳感器等組成。
安全防衛係統可ke在zai無wu人ren值zhi守shou的de情qing況kuang下xia,通tong過guo遠yuan程cheng的de監jian視shi,對dui變bian電dian站zhan入ru侵qin事shi件jian進jin行xing告gao知zhi,並bing通tong過guo遠yuan方fang喊han話hua係xi統tong進jin行xing警jing告gao,變bian被bei動dong為wei主zhu動dong。安an全quan防fang衛wei係xi統tong主zhu要yao由you脈mai衝chong電dian子zi圍wei欄lan、聲光報警等設備組成。
智能門禁係統是變電站一種新型現代化安全管理係統,集自動識別技術、自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)和(he)現(xian)代(dai)安(an)全(quan)管(guan)理(li)措(cuo)施(shi)為(wei)一(yi)體(ti),具(ju)有(you)對(dui)變(bian)電(dian)站(zhan)大(da)門(men)等(deng)相(xiang)關(guan)門(men)戶(hu)出(chu)入(ru)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi),實(shi)時(shi)監(jian)視(shi),狀(zhuang)態(tai)記(ji)錄(lu)等(deng)功(gong)能(neng)。智(zhi)能(neng)門(men)禁(jin)係(xi)統(tong)可(ke)支(zhi)持(chi)刷(shua)卡(ka)開(kai)門(men)、密碼開門、遠程開門等多種開門方式。
1.2輔助係統主要實現功能
該輔助控製係統可實現遠程監測和控製,智能防範和告知,使變電站真正實現無人值守的自動化模式,具體功能如下。
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序號
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子係統及設備
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實現功能
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一
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設備監控
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1
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變壓器監測
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監測變壓器繞組溫度、風機運行狀態。支持設置上下限的告警值.
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2
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開關櫃母線測溫
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檢測母線電壓的溫度
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3
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開關櫃局放
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檢測高壓開關櫃櫃的局放
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4
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低壓櫃監測
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檢測低壓櫃的智能電表,監測電壓、電流、功率等電參數
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二
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環境監控
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1
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溫濕度監控
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監測環境溫度、濕度
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2
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水位探測
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監測水位值
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3
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漏水檢測
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監測環境的漏水情況
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4
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SF6、O2監測
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監測六氟化硫、氧氣濃度
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5
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臭氧監測
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監測臭氧濃度
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6
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甲烷監測
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監測甲烷濃度
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7
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空調監控
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監測空調的運行狀態,遠程控製開機、關機操作等
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8
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除濕機監控
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監測除濕機的運行狀態,環境濕度值,以及遠程控製開關機等
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9
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風機控製
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通過溫度值自動聯動控製風機的啟停
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10
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水泵控製
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通過水位值自動聯動控製水泵的啟停
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11
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照明控製
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監控燈光照明狀態、遠程控製燈光照明
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12
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新風機控製
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監測新風機運行狀態,自動聯動新風機啟停
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三
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安全防範
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1
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煙霧探測
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監測環境煙感狀態
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2
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消防監控
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消防控製箱的幹接點火警信號狀態
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3
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紅外探測
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監測環境的人員出入狀態
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4
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溫感探測
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監測環境的火警狀態
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5
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明火探測
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監測環境的明火狀態
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6
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門禁監控
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監控門禁人員出入記錄,可支持刷卡、密碼、指紋、人臉等多方式,支持遠程開關門
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四
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視頻監控
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1
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槍機攝像機
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通過視頻圖像監控現場環境情況
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2
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半球攝像機
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通過視頻圖像監控現場環境情況
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3
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球機攝像機
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通過視頻圖像監控現場環境情況,可進行雲台控製
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4
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NVR設備
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對視頻錄像進行存儲和轉發
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5
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硬盤
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對視頻錄像進行存儲
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五
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機器人巡檢
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1
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AI軌道巡檢機器人
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具有智能手動、自動巡檢、智能識別各類儀器讀數,準確分析煙霧、溫濕度等環境信息, 24小時不間斷巡檢等功能
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2
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軟件平台
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實現對軌道式巡檢機器人的遠程控製
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2.智能輔助一體化平台
2.1智能輔助一體化平台的結構
該(gai)輔(fu)助(zhu)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)所(suo)有(you)功(gong)能(neng)通(tong)過(guo)智(zhi)能(neng)輔(fu)助(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)平(ping)台(tai)得(de)以(yi)實(shi)現(xian)。該(gai)平(ping)台(tai)根(gen)據(ju)浙(zhe)江(jiang)省(sheng)公(gong)司(si)相(xiang)關(guan)規(gui)範(fan)而(er)構(gou)建(jian)。站(zhan)級(ji)輔(fu)助(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)子(zi)站(zhan)係(xi)統(tong)包(bao)括(kuo)站(zhan)級(ji)輔(fu)助(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)監(jian)控(kong)子(zi)站(zhan)AMC和視頻服務係統兩部分組成。
站級輔助一體化監控子站AMC主要由後台主機、傳輸設備,綜合控製機櫃、數據接入設備以及各類輔助生產子係統組成。在各子係統相對獨立運行和自動閉環控製的前提下,後台主機以標準的IEC61850通信和建模擬約與各輔助生產子係統通信,通過各子係統實現對變電站現場視頻以及各種生產信息的采集、處理、監控等功能。
視頻服務器,且能夠對其進行管理和控製。通過攝像頭對站內情況進行監視和錄像,並保存於硬盤錄像機 DVR 和網絡數字視頻錄像機 NVR 中,上傳於視頻服務器。
視頻監控係統能夠對視頻服務的綜合整體進行管理,以界麵菜單的形式展示各種數據和日誌等,可以導入/導出設備台賬等;且可實現與智能視頻技術的融合,采用圖像智能視頻分析技術,實現周界侵入識別,彙控櫃指示燈識別,油壓表、避雷器泄露電流表、SF6壓力表等儀表讀數分析及遠程讀取功能。
2.2輔助一體化平台架構及通信
該輔助一體化平台分運維站、省公司 2 級部署,全省隻部署一個輔助係統數據庫,輔助數據接入變電站 AMC,AMC 通過相關協議上傳到運維站一體化平台、嘉興管控平台和省輔助一體化平台。運維站輔助一體化平台、嘉興管控平台通過B接口向變電站視頻服務器請求視頻,視頻服務器從NVR獲取視頻流並轉發。省視頻統一平台通過B接口或者SDK訪問變電站NVR,獲取視頻流。省公司部署數據總線,統一訪問數據庫;省部署CAG,用來接收變電站輔助數據,部署B接口服務來訪問視頻;運維站隻部署B接口服務和客戶端,通過數據總線訪問數據庫;運維站人員通過運維站客戶端來查看視頻和數據;其他人員可用省公司客戶端來查看視頻和數據。
3.遠程智能輔助監控係統在變電站中的應用
該變電站采用半戶外式結構,其中110kV設備全部位於室外,而10kV以及二次設備全部位於室內。為實現全站輔助監控,係統總裝共計41台攝像機,實現了變電站室內100%和室外92%的覆蓋率;安裝的紅外熱成像儀實現了站內覆蓋率87.6%,覆蓋區域溫度識別率達100%;由於智能標記識別成本較高,因而在該站中僅選取一個表計,通過智能算法對其數據進行識別,識別率達到100%。
3.1遠程智能輔助監控係統的特點
與智能機器人巡檢相比較,該係統的特點主要有:
1)遠程智能輔助監控係統可實現全站全天候的監視作用,且遠方可實時獲得現場情況的圖像;機器人監控僅按照規定的時間或特殊需要對站內設備進行巡檢,無法做到全天候實時的效果。遠程智能輔助監控係統的覆蓋率達90%以上,對於一些特殊地點能夠起到明顯的監視作用,為運維及檢修作業提供有效的安全管控:機器人在站內的巡視仍按照規定的路徑,對於變壓器上部等視野無法探測的地方存在盲區。
2)通過以上對遠程智能輔助監控係統的特點進行梳理,對於采用半戶外式布置結構的110kV變電站,采用智能輔助監控係統在便捷性、經濟性方麵具有一定優勢。
3.2遠程智能輔助監控係統的具體應用
1)duiyuyunxingrenyuanwuxudaoxianchangxukedegongzuo,ketongguodianhuaxukedefangshixukegongzuo。tongguoyuanchengzhinengfuzhujiankongxitong,keshishizhakangongzuobananquancuoshishifoubuzhituodang,gongzuobanchengyuanzaigongzuozhongshifouyouweizhangxianxiang,rufaxianweizhangxingwei,ketongguodianhualijizhizhi。gaijiankongxitongweigongzuozhongdegebumentigongleyouxiaodeshipinjiankongzhengming,jiaqianglegongzuobanchengyuandezerenxin。
2)duiyufashengdafengyijidayudengyixilieelietianqihou,keanxuyaoduigaizhanjinxingtexun,ruoshiyejian,ketongguokaiqidengguangjinxingyexun,jishifaxianzhanneidequexian,erwuxuyunxingrenyuanzaidaoxianchang,youxiaotigaolebiandianzhanyunweidexiaolv。
綜上,遠程智能輔助監控係統具有覆蓋率廣、實時性強、功能全麵、經濟高效的特點,該係統在變電站中的應用可有效提升管理水平,提高運維效率。
4.結論
在變電站內實現輔助係統的集中監控可有效提高站內設備的安全運行水平,使得變電站“四遙”功能之外增加“遙視”gongneng。youyubiaojidushudabufenrengtongguojietudefangshitigonggeijikongzhanrenyuan,zhinenghuabiaojishibiegongnengdefeiyongxiangduijiaogao,yinerruhezaijiaodichengbenxiashixianfukongxitongdewanquanzhinenghuahaixujinyibutanjiu。
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