電網(wǎng)全景展示對指揮系統(tǒng)運行的輔助作用

文/盤崢蘭

廣西省電網(wǎng)系統(tǒng)為基于分布式的全景展示和運行指揮系統(tǒng)，是南方電網(wǎng)重要的智能變電站建設(shè)工程。廣西省全年降雨天數(shù)較多且也是臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)，省內(nèi)變電站點大多位于人煙稀少的地點且分布較為分散，平常值守人員幾乎沒有，普遍情況基本由管理人員到現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢查。為給廣西旅游事業(yè)的發(fā)展建設(shè)中提供一個穩(wěn)定的供電環(huán)境，廣西電網(wǎng)提出了建設(shè)電網(wǎng)全景展示和運行指揮系統(tǒng)的想法。

1 系統(tǒng)的組成模塊

電網(wǎng)全景展示和運行指揮系統(tǒng)主要有環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)組成，其中以視頻監(jiān)控為核心集中整合其它系統(tǒng)，各個系統(tǒng)之間互不干擾、獨立運行，又能進(jìn)行互相聯(lián)動與信息數(shù)據(jù)共享。

1.1 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要采集環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，例如溫濕度、風(fēng)速、水浸狀態(tài)、雨雪狀態(tài)等數(shù)據(jù)的采集。該系統(tǒng)可在進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集的同時，將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳疊加到對應(yīng)的視頻文件中，便于工作人員對現(xiàn)場情況的實時掌握。若數(shù)據(jù)量過大超過限制時，會自動連接報警系統(tǒng)或啟動相應(yīng)的預(yù)設(shè)處置方案，并將數(shù)據(jù)上傳。

1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

該子系統(tǒng)有著承上啟下的作用，是整個系統(tǒng)的核心。整個系統(tǒng)可通過視頻監(jiān)控子系統(tǒng)整合其他子系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)形成一個有機(jī)的整體。該系統(tǒng)可對相關(guān)設(shè)備和變電站內(nèi)、周邊進(jìn)行智能監(jiān)控，進(jìn)行全方位防范，保證其安全；工作人員或管理員還能通過該系統(tǒng)實時對現(xiàn)場人員進(jìn)行觀看，檢查其操作是否規(guī)范，避免違反相關(guān)規(guī)章制度的操作發(fā)生，導(dǎo)致財產(chǎn)和人員的損失；同時，該系統(tǒng)還具有智能分析功能，能對遠(yuǎn)程操作(如操作刀閘和開關(guān)等)時進(jìn)行視頻智能分析，為遠(yuǎn)程操作提供輔助分析。

1.3 控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)可對視頻監(jiān)控系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測情況輸出控制信息，對設(shè)備的開啟和關(guān)閉新型控制，是各個子系統(tǒng)互相聯(lián)動的實現(xiàn)者。

1.4 報警系統(tǒng)

該系統(tǒng)在發(fā)生緊急情況或報警事件時，能發(fā)出相關(guān)報警信號(如聲光報警信號等)，提醒工作人員采取對應(yīng)的預(yù)防措施對事件及時處理，并將報警信號上傳到控制中心。

2 系統(tǒng)的主要架構(gòu)

全景展示與運行指揮系統(tǒng)總體由基礎(chǔ)架構(gòu)、服務(wù)架構(gòu)、綜合展示架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和安全架構(gòu)組成。各組成部分可互相協(xié)調(diào)配合也可獨立完成系統(tǒng)部分功能。

2.1 基礎(chǔ)架構(gòu)

系統(tǒng)的高可靠性、高穩(wěn)定性是基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計重心，其目的在于支撐系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運行。該架構(gòu)的硬件支撐基本由上層應(yīng)用提供，主要為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施、存儲設(shè)備和服務(wù)器等。

2.2 服務(wù)架構(gòu)

該架構(gòu)定義了系統(tǒng)所需的不同服務(wù)的構(gòu)建，包括業(yè)務(wù)構(gòu)件平臺服務(wù)(例存儲服務(wù)、模型管理等)、智能集成分析平臺服務(wù)(例綜合集成、實施數(shù)據(jù)引擎等)、圖形圖像服務(wù)平臺(例GΙS空間服務(wù)、矢量圖形等)、視頻統(tǒng)一監(jiān)控平臺(例交換、接入、存儲、管控等)、對外發(fā)布服務(wù)、業(yè)務(wù)特定應(yīng)用服務(wù)等。

2.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)

該架構(gòu)是對系統(tǒng)的存儲方式、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、相互關(guān)系進(jìn)行定義。目的為系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)源進(jìn)行針對性的收集和接入且實現(xiàn)與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。所有小模塊(例如調(diào)度模塊、氣象模塊等)的數(shù)據(jù)都可在數(shù)據(jù)總線上流動。

2.4 綜合展現(xiàn)架構(gòu)

綜合展現(xiàn)架構(gòu)是結(jié)合電網(wǎng)運行的重要關(guān)鍵部分，根據(jù)用戶實際情況的使用需求和業(yè)務(wù)要求，實現(xiàn)有邏輯的、交互的、實時的運行信息輔助信息的可視化展現(xiàn)。變電站的風(fēng)情、雨情等天氣信息和變電站的視頻信息，以及如調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)電、送電等電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、營銷管理系統(tǒng)的用電數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)備運維數(shù)據(jù)等核心信息的展示。

2.5 安全架構(gòu)

該系統(tǒng)架構(gòu)是保障系統(tǒng)軟硬件的安全性所有方面的服務(wù)和技術(shù)工具。防護(hù)措施覆蓋系統(tǒng)的邊界、主機(jī)、應(yīng)用、防護(hù)等系統(tǒng)各個部分。

3 系統(tǒng)的主要功能

3.1 電網(wǎng)全景展示功能

以一體化綜合展示平臺為電網(wǎng)運行信息展示和分析的基礎(chǔ)，實現(xiàn)各類設(shè)備運行狀況、電網(wǎng)綜合信息、環(huán)境狀況、氣象狀況的監(jiān)測和信息可視化展現(xiàn)。可以對特殊氣象環(huán)境、特殊運行方式、異常情況、重要用戶等給予相關(guān)提示和并在系統(tǒng)圖上進(jìn)行展現(xiàn)，顯示線路、電纜設(shè)備、電纜設(shè)備的運行狀況。

3.2 電網(wǎng)運行信息展現(xiàn)

構(gòu)建電網(wǎng)地形圖并統(tǒng)一，采用GΙS的方式直觀的展現(xiàn)變電站、電網(wǎng)輸電線路、電纜設(shè)備等，支持放大、縮小、實時查詢、漫游等功能。

3.3 生產(chǎn)業(yè)務(wù)信息展現(xiàn)

通過掌握電網(wǎng)實時信息，需全面掌握當(dāng)前電網(wǎng)的運維情況，了解其中正在進(jìn)行的生產(chǎn)的工作情況。電網(wǎng)接線圖是生產(chǎn)實時信息展現(xiàn)的基礎(chǔ)。以鏈接、列表調(diào)度系統(tǒng)已有地址，可實現(xiàn)對當(dāng)前調(diào)度執(zhí)行情況、生產(chǎn)計劃和完成情況的監(jiān)視，為各種調(diào)度計劃提供查詢。

3.4 變電站信息實時展現(xiàn)

應(yīng)急指揮系統(tǒng)必須要實時了解變電站線程的狀況，保障決策和指揮的科學(xué)性并提供指導(dǎo)和幫助。故以下幾類信息應(yīng)納入電網(wǎng)全景展示平臺的變電站實時信息：現(xiàn)場變電站風(fēng)情信息、現(xiàn)場變電站雨情信息和現(xiàn)場視頻圖像監(jiān)測信息。

3.5 統(tǒng)一集中管理和實時監(jiān)控

統(tǒng)一集中管理可分為：

（1）用戶管理。對用戶的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。

（2）日志管理。每次操作都自動生成對應(yīng)的運行日志，記錄用戶的登入登出、系統(tǒng)配置、設(shè)備操作等信息。

（3）安全管理。對于涉及登錄、控制等對系統(tǒng)較為重要的操作時，均能記錄并查詢對應(yīng)的操作信息。

實時監(jiān)控包括：

（1）視頻監(jiān)測。可實時監(jiān)測前端所有的視頻圖像信息，完成遠(yuǎn)程前端視頻圖像的實時存儲、監(jiān)控、顯示等功能。

（2）Web瀏覽。可通過Web瀏覽器實時設(shè)備遠(yuǎn)程控制、實時畫面瀏覽、歷史圖像查詢和回放等。

（3）報警信息顯示。當(dāng)告警發(fā)生時，根據(jù)對應(yīng)的預(yù)案措施先進(jìn)行處理和設(shè)置并把報警信息向指定的監(jiān)控終端發(fā)出，將對應(yīng)攝像頭的畫面彈出。

（4）電子地圖。在電子地圖中可簡單直觀的展示出各個告警點所處的地理位置，當(dāng)報警時，閃爍對應(yīng)圖標(biāo)，便會把相應(yīng)畫面彈出。

4 結(jié)語

電網(wǎng)全景展現(xiàn)和指揮運行系統(tǒng)的建設(shè)是個復(fù)雜程度較高、周期較長的工程。隨著技術(shù)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，又將會面臨新的挑戰(zhàn)，但也將會有更多的展現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于其中，實現(xiàn)真正意義上的變電站網(wǎng)絡(luò)化管理。