概述

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大，變電站的數(shù)量急劇增加，為提高勞動效率，合理分配人力資源，現(xiàn)變電站普遍實行無人值班與集中監(jiān)控模式。在該模式下，變電站內(nèi)的安全問題顯得尤為突出。近年來，變電設備被破壞，被偷盜的事情時有發(fā)生，導致了一些停電事故。

因而，采取切實可行的技術(shù)手段對變電站內(nèi)相關(guān)輔助系統(tǒng)實行監(jiān)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�，F(xiàn)電力行業(yè)普遍采用的“四遙”技術(shù)，即“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”電力自動化技術(shù)，僅針對站內(nèi)主設備的狀態(tài)進行監(jiān)控，而對站內(nèi)的輔助系統(tǒng)，例如安保系統(tǒng)、環(huán)境情況等并沒有采取相應的監(jiān)視和控制措施，因而并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(shù)、自動化技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、圖像壓縮及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，變電站內(nèi)智能輔助監(jiān)控技術(shù)得到大幅提升，實現(xiàn)站內(nèi)真正無人值班已為可能。通過安裝網(wǎng)絡攝像儀、傳感器、控制器等手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、紅外遙控、遠程控制等功能，達到對站內(nèi)輔助系統(tǒng)的實時監(jiān)視和控制的目的，在“四遙”功能之外新增“遙視”的功能。

1.遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)組成及主要功能

1.1輔控系統(tǒng)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(jiān)控子站的項目。

該110kV變電站實行無人值班的監(jiān)控模式，通過集控站以及市屬監(jiān)控兩個部門對站內(nèi)的主要設備進行集中監(jiān)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部分和兩臺主變都敞開式布置于戶外，10kV部分以及二次部分布置于戶內(nèi)小室中。該站四周化工廠較多，空氣中粉塵含量大，經(jīng)常會有漂浮的雜物，且該站的地勢比較低，容易積水。由此可見，該站的運行環(huán)境比較惡劣，導致該站設備發(fā)生異常和缺陷情況較多。因而急需采取必要的措施對該站的運行環(huán)境進行實時監(jiān)視，監(jiān)測到設備的異常，并通過遠程控制在最短時間內(nèi)采取有效的措施。

遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)基本實現(xiàn)了全站的“遙視”功能，達到對站內(nèi)所有輔助設備的集中監(jiān)控。該監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全防衛(wèi)、智能門禁等子系統(tǒng)組成。通過對這些子系統(tǒng)整合、優(yōu)化及管理，運用監(jiān)測、預警、控制等技術(shù)手段，為變電站的安全生產(chǎn)提供可靠保障。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對站內(nèi)重要電氣設備、運行環(huán)境、安防消防等全天候的圖像監(jiān)視。其主要監(jiān)視的對象有：站內(nèi)室外區(qū)域的安保情況、主要電氣設備的表計讀數(shù)、開關(guān)和刀閘的狀態(tài)、室內(nèi)場景等。

環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對變電站內(nèi)各重要場所和重要設備的實時監(jiān)測。主要監(jiān)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(xiàn)燈光、空調(diào)、風機、水泵等輔助設備的控制功能。該系統(tǒng)主要由溫濕度傳感器、水浸探測器、紅外熱成像攝像儀、空調(diào)控制器、風機控制器、燈光控制單元以及煙霧傳感器等組成。

安全防衛(wèi)系統(tǒng)可在無人值守的情況下，通過遠程的監(jiān)視，對變電站入侵事件進行告知，并通過遠方喊話系統(tǒng)進行警告，變被動為主動。安全防衛(wèi)系統(tǒng)主要由脈沖電子圍欄、聲光報警等設備組成。

智能門禁系統(tǒng)是變電站一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動識別技術(shù)、自動控制技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，具有對變電站大門等相關(guān)門戶出入遠程控制，實時監(jiān)視，狀態(tài)記錄等功能。智能門禁系統(tǒng)可支持刷卡開門、密碼開門、遠程開門等多種開門方式。

1.2輔助系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能

該輔助控制系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制，智能防范和告知，使變電站真正實現(xiàn)無人值守的自動化模式，具體功能如下。

2.智能輔助一體化平臺

2.1智能輔助一體化平臺的結(jié)構(gòu)

該輔助監(jiān)控系統(tǒng)所有功能通過智能輔助一體化平臺得以實現(xiàn)。該平臺根據(jù)浙江省公司相關(guān)規(guī)范而構(gòu)建。站級輔助一體化子站系統(tǒng)包括站級輔助一體化監(jiān)控子站AMC和視頻服務系統(tǒng)兩部分組成。

站級輔助一體化監(jiān)控子站AMC主要由后臺主機、傳輸設備，綜合控制機柜、數(shù)據(jù)接入設備以及各類輔助生產(chǎn)子系統(tǒng)組成。在各子系統(tǒng)相對獨立運行和自動閉環(huán)控制的前提下，后臺主機以標準的IEC61850通信和建模擬約與各輔助生產(chǎn)子系統(tǒng)通信，通過各子系統(tǒng)實現(xiàn)對變電站現(xiàn)場視頻以及各種生產(chǎn)信息的采集、處理、監(jiān)控等功能。

視頻服務器，且能夠?qū)ζ溥M行管理和控制。通過攝像頭對站內(nèi)情況進行監(jiān)視和錄像，并保存于硬盤錄像機 DVR 和網(wǎng)絡數(shù)字視頻錄像機 NVR 中，上傳于視頻服務器。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l服務的綜合整體進行管理，以界面菜單的形式展示各種數(shù)據(jù)和日志等，可以導入/導出設備臺賬等；且可實現(xiàn)與智能視頻技術(shù)的融合，采用圖像智能視頻分析技術(shù)，實現(xiàn)周界侵入識別，匯控柜指示燈識別，油壓表、避雷器泄露電流表、SF6壓力表等儀表讀數(shù)分析及遠程讀取功能。

2.2輔助一體化平臺架構(gòu)及通信

該輔助一體化平臺分運維站、省公司 2 級部署，全省只部署一個輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，輔助數(shù)據(jù)接入變電站 AMC，AMC 通過相關(guān)協(xié)議上傳到運維站一體化平臺、嘉興管控平臺和省輔助一體化平臺。運維站輔助一體化平臺、嘉興管控平臺通過B接口向變電站視頻服務器請求視頻，視頻服務器從NVR獲取視頻流并轉(zhuǎn)發(fā)。省視頻統(tǒng)一平臺通過B接口或者SDK訪問變電站NVR，獲取視頻流。省公司部署數(shù)據(jù)總線，統(tǒng)一訪問數(shù)據(jù)庫；省部署CAG，用來接收變電站輔助數(shù)據(jù)，部署B(yǎng)接口服務來訪問視頻；運維站只部署B(yǎng)接口服務和客戶端，通過數(shù)據(jù)總線訪問數(shù)據(jù)庫；運維站人員通過運維站客戶端來查看視頻和數(shù)據(jù)；其他人員可用省公司客戶端來查看視頻和數(shù)據(jù)。

3.遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)在變電站中的應用

該變電站采用半戶外式結(jié)構(gòu)，其中110kV設備全部位于室外，而10kV以及二次設備全部位于室內(nèi)。為實現(xiàn)全站輔助監(jiān)控，系統(tǒng)總裝共計41臺攝像機，實現(xiàn)了變電站室內(nèi)100%和室外92%的覆蓋率；安裝的紅外熱成像儀實現(xiàn)了站內(nèi)覆蓋率87.6%，覆蓋區(qū)域溫度識別率達100%；由于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(shù)據(jù)進行識別，識別率達到100%。

3.1遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的特點

與智能機器人巡檢相比較，該系統(tǒng)的特點主要有：

1)遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)全站全天候的監(jiān)視作用，且遠方可實時獲得現(xiàn)場情況的圖像；機器人監(jiān)控僅按照規(guī)定的時間或特殊需要對站內(nèi)設備進行巡檢，無法做到全天候?qū)崟r的效果。遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋率達90%以上，對于一些特殊地點能夠起到明顯的監(jiān)視作用，為運維及檢修作業(yè)提供有效的安全管控：機器人在站內(nèi)的巡視仍按照規(guī)定的路徑，對于變壓器上部等視野無法探測的地方存在盲區(qū)。

2)通過以上對遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的特點進行梳理，對于采用半戶外式布置結(jié)構(gòu)的110kV變電站，采用智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)在便捷性、經(jīng)濟性方面具有一定優(yōu)勢。

3.2遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的具體應用

1)對于運行人員無需到現(xiàn)場許可的工作，可通過電話許可的方式許可工作。通過遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)，可實時查看工作班安全措施是否布置妥當，工作班成員在工作中是否有違章現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)違章行為，可通過電話立即制止。該監(jiān)控系統(tǒng)為工作中的各部門提供了有效的視頻監(jiān)控證明，加強了工作班成員的責任心。

2)對于發(fā)生大風以及大雨等一系列惡劣天氣后，可按需要對該站進行特巡，若是夜間，可通過開啟燈光進行夜巡，及時發(fā)現(xiàn)站內(nèi)的缺陷，而無需運行人員再到現(xiàn)場，有效提高了變電站運維的效率。

綜上，遠程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)具有覆蓋率廣、實時性強、功能全面、經(jīng)濟高效的特點，該系統(tǒng)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(jié)論

在變電站內(nèi)實現(xiàn)輔助系統(tǒng)的集中監(jiān)控可有效提高站內(nèi)設備的安全運行水平，使得變電站“四遙”功能之外增加“遙視”功能。由于表計讀數(shù)大部分仍通過截圖的方式提供給集控站人員，智能化表計識別功能的費用相對較高，因而如何在較低成本下實現(xiàn)輔控系統(tǒng)的完全智能化還需進一步探究。