變電站在線監(jiān)控無人值班問題探討

楊紹梅

（云南電網(wǎng)公司祥云供電有限責任公司，云南 大理 672100）

1 在線監(jiān)控技術(shù)的擴展應(yīng)用

1.1 變電站送視系統(tǒng)

目前，主要采用遠程遙視系統(tǒng)和圖像監(jiān)控系統(tǒng)進行各站的現(xiàn)場監(jiān)控。它的監(jiān)控范圍主要有：變電站院內(nèi)環(huán)境，大門的開、關(guān)狀態(tài)，變壓器外觀，油位、本體溫度計讀數(shù)，斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的分、合狀態(tài)，主控室室內(nèi)全貌，控制屏上光字牌，開關(guān)的紅、綠指示燈，遠控、近控轉(zhuǎn)換開關(guān)位置，測量表計讀數(shù)，保護裝置的信號燈等。該系統(tǒng)還對電纜層、高壓室、通信機房、蓄電池室等主要設(shè)備及站內(nèi)環(huán)境等進行監(jiān)控。

該系統(tǒng)由前端監(jiān)控設(shè)備、系統(tǒng)管理和服務(wù)設(shè)備、圖像監(jiān)控終端設(shè)備等三大部分組成。前端監(jiān)控設(shè)備由數(shù)字圖像編碼器、視頻設(shè)備、防火、防盜報警設(shè)備和門禁設(shè)備等組成。其中圖像編碼器是前端監(jiān)控設(shè)備傳輸核心，負責圖像采集、壓縮編碼和通信；視頻設(shè)備主要有視頻切換控制矩陣、控制解碼器、云臺、鏡頭、攝像機等，完成視頻切換、云臺鏡頭控制及圖像信號的接入；防火、防盜報警設(shè)備主要是各種報警探頭及報警接入主機，完成對變電站的防火、防盜的監(jiān)測及報警；門禁設(shè)備（又稱出入口管理系統(tǒng)）主要完成對各進出通道的監(jiān)控。系統(tǒng)管理和服務(wù)設(shè)備是整個系統(tǒng)的管理中心，負責系統(tǒng)的用戶管理、終端權(quán)限管理、網(wǎng)絡(luò)管理、記錄、視／音頻數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)等，是連接圖像監(jiān)控終端與前端監(jiān)控設(shè)備的信息樞紐。圖像監(jiān)控終端是值班人員操作用的網(wǎng)像監(jiān)視和控制計算機，或局域網(wǎng)上相關(guān)部門的計算機。

該系統(tǒng)的基本工作原理是，在前端經(jīng)視頻切換控制矩陣選擇輸出1路視頻信號，再由數(shù)字圖像編碼器進行數(shù)字化和壓縮編碼，并通過E1信道發(fā)送到位于監(jiān)控中心或分控的視頻服務(wù)器，或直接發(fā)送到圖像監(jiān)控終端。視頻服務(wù)器通過El通信接口接收來自各前端編碼器的視／音頻和報警、門禁等信號，并通過其網(wǎng)絡(luò)接口以TCP／IP協(xié)議形式，發(fā)送給各圖像監(jiān)控終端，其中視／音頻數(shù)據(jù)以 IP組播或是點播方式發(fā)送，以便多個終端能同時接收。在圖像監(jiān)控終端，PC機通過以太網(wǎng)卡，接收來自服務(wù)器的視／音頻數(shù)據(jù)，經(jīng)軟件解壓后，在顯示屏上顯示。通過監(jiān)控終端發(fā)出的控制等命令先通過服務(wù)器發(fā)送到各前端編碼器，再通過各個總控制器實現(xiàn)控制和切換。該系統(tǒng)可實現(xiàn)以下主要功能：(1)圖像監(jiān)控功能。主控中心各終端都能遠程監(jiān)控各個變電站的圖像，遙控云臺的上、下、左、右和鏡頭的變倍／聚焦、跟蹤重要場景；多個監(jiān)控終端可同時監(jiān)視同一前端，控制權(quán)自動協(xié)商；1個監(jiān)控終端可以同時監(jiān)控多個前端，即在計算機屏幕上多畫面分割顯示，且每個畫面的圖像實時顯示。軟件解壓功能。操作人員使用的監(jiān)控主機與局域網(wǎng)相連后，通過安裝監(jiān)控軟件并授權(quán)即可；通過圖像系統(tǒng)可在任一終端實現(xiàn)數(shù)字錄像功能、報警自動錄像、定時錄像、根據(jù)多種方式進行錄像檢索、定時進行自動圖像巡視。(2)報警功能。在變電站周界設(shè)置入侵報警，當有人翻圍墻時，主控中心發(fā)出報警信號，并自動調(diào)出報警處的畫面：設(shè)置變電站門開閉狀態(tài)報警，當有人強行破門或開門時間超時，將發(fā)出報警信號，主控中心自動切換出門口的圖像。(3)火災(zāi)自動報警。當發(fā)生火災(zāi)時，主控中心發(fā)出報警信號，自動切換出火災(zāi)處的圖像，并聯(lián)動滅火設(shè)備。因此，遙視系統(tǒng)在無人值班站的作用將會越來越大。

1.2 變電站防火、防盜報警系統(tǒng)

由于變電站實行無人值班，安全問題就必須謹慎考慮。采用時刻防火、防盜報警系統(tǒng)和消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)，將信息通過光纖通道傳至監(jiān)控中心，采取聲光報警，進行防火和消防系統(tǒng)監(jiān)控。SK一239（時刻防火、防盜報警系統(tǒng)）由報警主機電腦和打印機組成，主站設(shè)在監(jiān)控中心。調(diào)度所所轄各35kV變電站裝設(shè)的防火、防盜報警系統(tǒng)均由SK-239主控機和室內(nèi)、外防盜系統(tǒng)及室內(nèi)防火系統(tǒng)組成。防火系統(tǒng)采用煙感探頭，防盜系統(tǒng)采用集束射線探測器、紅外微波探頭及現(xiàn)場警號組成。煙感探頭在被觸發(fā)時發(fā)出警笛聲，并輸出信號至監(jiān)控中心；當集束射線探測器及紅外微波探頭被觸發(fā)時發(fā)出警笛聲并輸出信號，由SK-239站內(nèi)主機向監(jiān)控中心主站報警。

1.3 變電站紅外測溫技術(shù)

作為無人值班變電站，今后大修預試的模式就是通過對設(shè)備的在線監(jiān)測、評價來實施狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修是由設(shè)備的實際運行狀況來決定的。紅外測溫就是目前較準確、最簡便的在線監(jiān)測方法。利用紅外成像儀來掌握設(shè)備在正常運行狀態(tài)下的發(fā)熱規(guī)律及其表面溫度場的分布和溫升狀況，并以此為依據(jù)，結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)及傳導熱能的途徑，進一步分析各種設(shè)備缺陷及故障狀態(tài)的熱場及溫升，再輔以其它檢測技術(shù)的檢測結(jié)果，就能較好地對設(shè)備有無內(nèi)部或外部故障進行診斷。某局應(yīng)用紅外測溫儀與紅外熱像儀相結(jié)合，對設(shè)備狀況進行了詳盡的分析。每月，由運行人員對全站設(shè)備接點進行測溫，在高溫、高負荷期間還增加測溫次數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常情況后，立即用紅外熱像儀進行復測確認。維護中心每年高溫季節(jié)和設(shè)備大修預試前后對所有設(shè)備進行普測，建立了設(shè)備的紅外測溫檔案，還應(yīng)用溫度判斷法等一些行之有效的方法對設(shè)備運行工況進行診斷

2 存在的問題及改進建議

2.1 防火報警系統(tǒng)及遙視系統(tǒng)在事故時可能失去電源

防火報警系統(tǒng)及遙視系統(tǒng)多數(shù)采用交流供電方式。一旦35kV配電室或主控室發(fā)生火災(zāi)情況，交流供電將會中斷，此時，報警信息無法發(fā)出，遙視系統(tǒng)也將癱瘓，導致監(jiān)控值班人員無法及時準確掌握設(shè)備情況，延誤事故處理。近年來，部分新安裝防火報警系統(tǒng)及遙視系統(tǒng)采用增加自帶微型蓄電池模式。由于維護不方便，容量無法保證，因此在交流中斷時能否正確發(fā)揮作用，尚無運行經(jīng)驗。

2.2 部分信息無法在監(jiān)控 中心正確反映

由于以前的無人值班變電站大多是對舊變電站進行改造后才實現(xiàn)的。部分早期的綜合自動化裝置存在集中采樣功能不全等諸多先天不足導致有的設(shè)備不能提供接點給遠動裝置采集信息。另外，由于每個變電站的點表庫有500～800個不等，如果監(jiān)控中心管轄10個變電站，如果所有信息均出現(xiàn)滾動信息條和語音提示，那么由于信息量太大，監(jiān)控值班人員將沒有時間對設(shè)備進行高頻交訊、巡視和遙控操作。而如果屏蔽相關(guān)信息，則監(jiān)控中心又不能完全掌握所有設(shè)備的工況。并且，大量的誤發(fā)遙信嚴重干擾了監(jiān)控人員的準確監(jiān)控和對變電站設(shè)備運行狀況的掌握，部分早期綜合自動化變電站存在監(jiān)控系統(tǒng)死機或故障等問題，容易造成隱患。

3 結(jié)束語

無人值班是電力業(yè)隨著科學技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新型的變電站運行模式。但是，無人值班涉及到人員、設(shè)備、管理等諸多問題，借鑒省內(nèi)外和國外在無人值班方面的先進經(jīng)驗，提高在線監(jiān)控水平，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，仍將是今后研究和探討的方向。

[1]沈祥,祝項英,金乃正.無人值班變電站遠方監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 [J].電力系統(tǒng)自動化,2004,(02)

[2]蒲瑜,陳飛翔.淺談監(jiān)控系統(tǒng)異常、故障的處理和應(yīng)對[J]水電站機電技術(shù),2005,(01)

[3]M.Kezunovic,柏嶺.專家系統(tǒng)應(yīng)用于繼電保護、變電站控制及有關(guān)監(jiān)控功能[J].河北電力技術(shù),1993,(01).