以無人值守為目標的變電站輔助平臺改造技術淺論

摘要：隨著智能電網建設步伐的逐步推進，變電站無人值守工作模式已成為現代電網發展的主要趨勢。本文基于智能電網的建設要求，以220kV北田變電站為建設主體，充分考慮已有輔助系統系統建設內容，以智能視頻為升級改造核心，以最大化利舊和系統同平臺化為原則，以無人值守為目標，實現站內輔助平臺的改造以及主站建設的探索。

關鍵詞：無人值守 輔助系統 智能視頻 聯動 預案 組態

1 背景

1.1 行業趨勢 隨著國家電網智能化堅強電網建設步伐的逐步推進，變電站無人值守建設分級部署規則逐漸明確：330kV及以上變電站必須實現無人值守，220kV變電站盡快納入改造和建設范圍，110kV及以下變電站參照無人值守建設要求。

在以智能化建設為準則的要求下，變電站的新站建設和老站改造，都需要涵蓋以安防、消防等內容為主的變電站輔助系統。輔助系統，是涵蓋原來變電站內安防、消防、圖像、環境和控制以及SF6泄漏檢測等子系統的平臺化應用。

輔助系統在新建站的建設中，一般按照國網統一的技術規范進行采購實施，預留接口。但是在老站的改造要求差異化比較大的情況下，需要針對每個地區甚至變電站的實際情況，進行合理規劃，避免重復建設和資源浪費，定制改造方案。

1.2 項目由來 近年來，晉中供電公司緊跟國網智能化建設步伐，積極尋求技術創新和突破，在現有國網標準的指導下，選取部分變電站進行智能化升級改造，其中涵蓋輔助系統的建設和完善。

本項目以220kV北田變電站為建設主體，充分考慮已有輔助系統系統建設內容，以智能視頻為升級改造核心，以最大化利舊和系統同平臺化為原則，以無人值守為目標，實現站內輔助平臺的改造以及主站建設的探索。

2 系統概述

2.1 系統架構 本項目改造后，北田站輔助平臺，以視頻異常識別和自動跟蹤為創新點，集成視頻、周界安防、消防、門禁、環境監控、智能照明等控制子系統，預留SF6泄漏檢測和一次二次平臺整合接口，采用組態開發模式，具有統一界面，具備子系統內和跨子系統的告警布撤防預案、告警聯動預案。

系統拓撲結構，如圖1所示。

分站主要監控內容，網絡構架部署，如圖2所示。

2.2 關鍵技術 220kV北田站改造過程中，廣泛征求相關單位建設意見，深入探討新型技術的應用方案，在充分借鑒業界內部的建設經驗的基礎上，確立以智能視頻為主要創新點。

2.2.1 智能視頻。無人值守的建設目標，確定了監控的高標準高要求。在遠程監管的需求下，視頻監控無疑是最直觀最可靠的監控方式之一。但是在人力資源日益緊張的大環境下，原有7*24小時值班堅守的方式，顯然不能滿足我們的建設目標。因此，積極嘗試新的智能視頻監控方式，是我們的首選。

在原有視頻影像采集、云鏡控制和語音對講等基礎上，實現對特定目標或者情況的自動識別，并發出預警，是智能視頻的基本原理。

項目中，通過視頻移動偵測和周界告警技術為告警觸發源，以自動跟蹤為聯動手段，實現入侵人員或者活動物體的有效監控。

2.2.2 聯動和預案。在自動視頻跟蹤的基礎上，結合現有監控內容，打破子系統之間的信息孤島，建立有效聯動和管理預案。

以安防監控為例，在我們設定的周界監控邊界產生告警后，基礎聯動方案包括：對應區域的智能照明自動啟動，實現燈光威懾和光線補充；自動跟蹤攝像機會首先調整監控角度，關聯多臺攝像機從不同方位進行移動可疑物體的自動跟蹤拍攝，形成錄像文件；喊話等警示裝置自動啟動，進行現場警示；后臺服務及時發送告警短信和電話語音，通知相關管理人員。

在告警聯動的基礎上，多套預案的制定和設置，保證了系統應用的靈活性。比如，為了區別無人值守區域在檢修等特定情況的人員合法活動需求，可以采用布撤防的預案策略，包含按時間段自動布撤防、遠程手動布撤防或者告警消警邏輯布撤防等。

2.2.3 軟件平臺。在集成了多個子系統的基礎上，平臺方面同樣積極尋求創新。結合系統應用的跨業務和多層次要求，我們提出以運算效率、權限管理和用戶界面友好為主要衡量標準。

平臺采用工業自動化應用范圍廣泛的組態技術作為軟件核心，生成形象、直觀而且生動的立體畫監控管理，將所有監控內容集成到統一平臺。為了提升數據運算效率，系統采用工業實時數據庫和關系型數據庫相結合的數據管理方式，保證系統在運算速度得到極大提高的基礎上，兼顧復雜邏輯的實現同樣獲得保障。針對不同層級、不同部門和不同專業的平臺共用需求，系統采用了區域、層級和監控內容等三結合的權限分配策略，實現靈活的權限管理，并且通過角色模版定制，達到快速拷貝權限定制的目的。

3 應用前景

220kV北田站改造之后的輔助系統平臺，將分散在多個部門的獨立報警監控系統的報警信息，整合到一個以本地網為中心的系統上來，變單一化管理為集中化、自動化管理。中心值班人員只需按流程操作，即可處理所有納入本系統的報警信息，從而解決來自前端的多方位的安全報警得不到及時處理的問題，基本實現：能看（能切換到任何一個現場圖像）、能控（可以遠程控制現場的門鎖、視頻、防范狀態）、能查（對設備、人員、環境、進行實時查詢），做到報警有人問，應急處置迅速，處理過程明確，各環節明細可追究，最終形成安全預防、安全監控、事后處理及決策支持的完成的安全防護體系。

經過本期項目的建設，以智能視頻的核心技術的現有變電站輔助系統改造規范基本形成，我們將按照國網“做一個項目、進行一次提升、形成一套規范”的指導原則，參照本區域內變電站的改造需求，進行項目拷貝和深入探索，為無人值守變電站的安全集中化監控管理新模式打下基礎，以適應電力系統的高速發展。

參考文獻：

[1]毛鵬.110kV無人值守變電站的抗干擾措施[J].電力建設，2005

（02）.

[2]魏宏.常規變電站無人值守改造淺探[J].農村電工，2000（03）.

[3]徐金雄.變電站無人值守及運維一體化實踐探索[J].電子世界，2013（13）.