變電站安全預警系統的研究與應用

【摘要】隨著電力系統體制改革的深入，變電站應實現無人值守。這樣變電站在運行過程中，必須建立一個安全的運行環境，對變電站各種設備的運行狀態及影響變電站安全運行的因素實現在線監測，使變電站實現“可控”、“在控”。該文詳細的介紹變電站安全預警系統的原理，并給出了為滿足各種用戶要求的系統結構。

【關鍵詞】變電站；安全預警；在線監測

【中圖分類號】TM63 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0065-01

1、概述

在各種電壓等級的變電站在運行過程中，現場安全是十分突出的問題，特別是火災、煙霧、非正常進入、電纜溝進水、小動物侵入電纜溝等關系到變電站安全運行的監控問題，靠操作隊人員的正常巡視難以實現，必須建立一個安全穩定的運行環境，對變電站各種設備的運行狀態及影響變電站安全運行的因素實現在線監測，使故障信息能夠早期發現并得到及時處理，使成立后的操作隊運行人員實時掌握設備運行工況、解決操作隊巡視周期內的監控空白，加強對變電設備的監控。

變電站安全預警系統就是監視變電站的安全運行及環境狀況，實時監測變電站的運行環境，對變電站各種設備的運行狀態及影響變電站安全運行的因素，如環境溫度、濕度、設備異常、火災、水災、過熱、絕緣狀況、局部放電等進行在線監測。當有異常情況發生時，終端裝置實時記錄，進行校對、分析、處理，當確認為報警信號時，以聲和光的方式發出預警信息和報警信號，使故障信息能夠早期發現并得到及時處理，為變電站的運行提供安全保障，安全預警系統將事故后報警變為事故前預警。

2、系統架構

變電站安全預警系統是基于客戶機/服務器體系結構的開放式系統。服務器系統的基本任務是數據維護和數據處理，并響應客戶機的請求向客戶機傳送格式化的數據信息。客戶機系統則負責提供用戶界面，如圖形、聲音、動畫等。變電站安全預警系統系統的服務器是功能服務器，不同于傳統的文件服務器，在功能服務器上可同時運行各種功能軟件。服務器系統和客戶機系統可以運行在各自的硬件平臺上，也可以運行在同一臺機器上，服務器和客戶機通過網絡進行數據交換。

●硬件平臺

變電站安全預警主站系統在硬件上應由服務器、前置機、客戶機、通道柜、大屏幕顯示屏組成。服務器是YJ2000安全預警主站系統的核心。前置機完成系統和現場數據的接口任務。系統其他各種工作站均是客戶機，根據需要可以配備多臺。

系統服務器可選用一般微機或專用服務器，CPU為PentiumlIl450 MHz以上，內存不少于64M（最好128M），硬盤4，3GB以上。系統客戶機，可選用能運行Windows NT或Win95/98的微機或者RISC工程工作站，推薦選配100MHz以上CPU，內存不少于32M，硬盤1.2GB以上。

●軟件平臺

變電站安全預警系統以Windows NT操作系統作為網絡運行平臺，以商用數據庫系統作為系統的數據庫平臺。理論上，用戶可以選擇使用MS SQL Server、Sybase、Oracle、Foxpro等任何一種數據庫系統，但是從性能價格比和易維護性等多種因素綜合考慮，推薦使用MS SQL Server Version 7.0以上版本。系統服務器應安裝MSSQL Server數據庫管理系統。

3、系統功能

系統主要功能包括：視頻監控功能、火災自動報警功能、報警聯動與應急處理、系統在線維護等主要功能。

●視頻監控功能

變電站安全預警主站系統平臺實時監測無人值守變電站，通過供電局專有網絡將變電站實時圖像信息傳輸至巡維中心和集控中心。中心值班人員可通過監控平臺對前端無人值守變電站實施24小時監控。中心監控平臺可編輯定義布撤防策略，采用全中文界面，智能化管理，已機器自動化方式取代人，來完成枯燥的故障巡查工作。維護人員只做故障確認和報警處理工作，大大簡化工作人員的工作難度，有效提高操作人員的工作效率。同時將視頻設備接入，服務器部署、編碼、存儲、解碼、上墻、轉發、往傳、報警、聯動等等一系列與監控系統緊密相關的事務統統整合進平臺系統，實現了全面統一的管理機制。

●火災自動報警功能

火災自動報警功能的實現能及時準確進行預警，現實報警地點的圖像信息詳細的文字信息、詳細的文字信息和地理信息；并且可以顯示企業概貌圖，各分區域圖和樓層平面圖，提供消防水源的分布圖、緊急情況疏散圖；通過報警與視頻監控的聯動實現火災自動報警的輔助確認；報警點相關聯攝像機的控制及硬盤錄像、圖像檢索及回放，自動記錄存儲、統計、查詢各種運行狀態信息；自動巡檢聯網設備和關鍵崗位值守人員的在崗情況。

●報警聯動與應急處理

火災自動報警功能可通過聯動輸出點與視頻監控系統、門禁管理系統協調聯動。當火災自動報警系統接收到火災報警信號時，現場驅動聲光報警器，警示站內人員離開現場，并聯動視頻監控系統將報警畫面傳輸至巡維中心和監控中心，供值班人員確認現場狀況。

門禁系統可通過聯動輸出點與樓宇自動化、閉路監控、防盜及消防報警等其他系統協調聯動；當門禁控制系統接到火災報警信號后，系統能夠自動打開控制區域內的所有大門，有利于控制區域內的人員逃生；如果在重要部位安裝有攝像機，系統還可自動聯動切換攝像機畫面，對需要監控的部位進行監控，并進行錄像。

●系統在線維護

管理服務器以樹狀結構清晰羅列分機監控系統。各級監控資源一目了然，以巡檢方式檢查前端設備在線情況：設備掉線、網絡異常、硬盤損壞等常見故障在巡檢頁面清晰可見。維護人員可根據設備名稱對設備位置進行快速定位，修復故障。

4、效果

（1）安全預警系統的應用，使變電站實現無人值守成為可能。該系統可以完成現場24h電視監控及防火、防盜監控，電力運行人員在主控臺前就可監視、操縱遠方無人值守變電站線路及其變電設備，大大地提高了礦電網運行自動化水平和供電可靠性。

（2）降低長期維護成本，提高生產率。無人值班站不需現場值班人員，一年可節省人員開支約20萬元，還可節省材料和管理費用若干。