淺談電力系統自動化中變電站遙視技術的運用

張偉

【摘 要】現代社會的繁榮發展離不開我們對于電力的合理運用。我國的電力傳導及應用主要得益于變電站的合理使用。當今時代下電力資源被應用于各種領域當中，作為電力傳輸的重要一環：變電站，其工作的穩定與否直接決定了人們日常生活辦公是否能順利進行。同樣的，變電站的監控與維護不能再只依靠人力來完成，在人力資源有效的情況下為了實現對變電站進行實時的監管與維護我們可以用遙視技術來完成。本文將從變電站遙視技術的重要性入手，概述電力系統自動化中變電站遙視技術的構建。

【關鍵詞】電力系統;變電站;自動化;遙視技術

變電站作為電力系統的重要組成部分之一其穩定性直接關聯到了供電關系的穩定。為了實現變電站的半自動化以及提高電氣設備的穩定性，我們需要對遙視技術進行更加合理的運用。

1 變電站遙視技術的重要作用

1.1遙視技術的特點

自動化相較于人工操作更加方便，穩定也更容易上手等特點已發展為主流的電力系統改良方案，國內已經有成熟的AGC（發電控制自動化）、DAS（配電自動化）在這個背景下行業內最熱門的便是變電站綜合自動化技術。本文所討論的變電站遙視技術屬于綜合自動化范疇，遙視技術融合了諸多功能可以對變電站進行實時監控，在變電站的運行過程中產生數據并采集圖像再進行分析處理為操作者提供變電站實時運行的狀態，確保不會出現故障，出現故障時及時發出警報信號。由于遙視技術的直觀性實時性等特點，我們才要將這項技術廣泛應用。

1.2遙視技術的作用

為了確保電力系統中各個電氣設備的正常運作我們需要對這些設備進行二十四小時的實時監控，變電站作為供電設備的一部分更需要進行不間斷的監控。監控主要體現在對設備的溫度，運行環境，照明，消防及空調等等各種可能影響設備正常運作的因素，通過遙視技術的運用操作者可以使監視監管過程順利進行。遙視技術的作用主要體現在以下幾個方面。

（1）通過遙視技術的合理運用可以在檢測到現場發生的異常狀況后進行簡單處理，實時將異常狀況呈現給負責監控的人員在相關人員得到異常信息后及時去對異常進行處理，將風險保持在可控范圍內不會由于信息傳輸太慢而錯過處理問題的最佳時間。

（2）遙視技術的合理運用可以對被監控設備發出的警報信息，各個部件的運行狀況等及時記錄保存在單獨的硬件中，通過數字與圖像的保存即使某些記錄數據的軟件因故障無法正常工作，技術人員依舊可以通過對硬件的調試隨時調取這些數據。

（3）遙視技術不僅能夠遠程控制也可以就地進行控制，遙視系統的圖像監控子系統將由監控中心與變電站組成，設備運行的狀態、工作方式、監視目標的搜索等可以通過監控設備遠程調控的同時也可以就地進行調整。

2 電力自動化中變電站遙視系統的構建

2.1 遙視系統的基本配置

遙視系統的組成部分可以分為主站，子站與通信層。子站作為核心組成部分由攝像機，數據采集器，編碼器，轉換器，傳輸網，麥克風等組成，子站的主要作用是要實時采集設備現場的有關數據將數據處理過后傳輸給主站并顯示給用戶層。有人看守的變電站也可以在現場接入相關的控制設備，通過現場的調控實現不同攝像機的實時切換。主站主要有計算機，監視器，編碼解碼器，監控軟件組成。主要負責對子站傳輸過來的數據進行實時分析，根據子站傳來的現場數據對子站進行監視與控制并及時對報警信息作出處理。通信層可以采用先進的高速以太網進行傳輸，其主要組成部分為網絡部件，通信介質和連接部件。高速以太網的最低傳輸速率為100M其通信速度保證了信息傳輸的過程中不會出現延遲現象，能夠保障用戶層即監控人員能夠實時的接收到設備現場的各種數據，高速以太網的價格較低，軟硬件產品豐富足以滿足用戶需求且網絡元件的運行環境較為穩定抗干擾能力強，簡單的信號裝置就能夠勝任監控網絡元件的任務為確保通信的可靠性多加了一層保障。

2.2 遙視系統構建方法的選擇

通過對網絡上文獻的收集整理可以發現，國內的無人值守變電站中視頻監控系統類型只要分為三種，分別為DRV系統，網絡編解碼系統和IPC系統。在分析比較后筆者更加推薦將DRV系統作為遙視系統構建的首選。

DRV系統的優點在于其技術相對成熟前期建設成本低且性能穩定。DRV技術采用網絡與集成管理軟件進行遙視，其具有良好的實時性無論晝夜只要內部網絡正常運行系統便能正常工作。其無可比擬的穩定性與實時性的代價是復雜的系統線路，布線過于麻煩。

網絡編解碼系統的優點主要體現在基本上不會產生干擾，但是與DRV系統相比較網絡編解碼系統的造價過于高昂且存在數據延遲的問題，尤其是在夜間溫度下降時將會影響系統運行系統的可靠性，鑒于其高性能與高風險這一構建方法并不足以作為首選。

IPC系統的優點在于其先進的技術與清晰的視頻圖像。前期投資大，數據有延遲，夜間效果不佳是它相較于前兩種構造方法存在明顯的劣勢。

2.3 遙視系統的硬件設計

遙視系統有了穩定的后臺只是完成整個系統的五分之二，該系統會更加依賴優秀的硬件設施以及合理的硬件選擇。

遙視系統的重要組成部分之一：攝像機。攝像機的性能優劣將會直接關系到系統的運行情況。由于變電站內電氣設備多采用分布式處理結構的布置各區域中的設備配置存在一定差異，因此對攝像機進行合理的選擇。比如變電站主控室及高壓室內，由于設備的運行環境相對封閉集中而采用具有廣角鏡頭的攝像機來滿足對該區域設備全方位的監控。監控變壓器設備可以采用固定式攝像機進行更加直觀清晰的監控，室外由于晝夜光線強度的不同可以選擇對光照敏感度可控范圍大的球形攝像機進行大范圍監控。

視頻編碼器。該設備通常裝在變電站的通信機房內，借通信網絡將攝像頭采集的數據進行編碼后傳輸給控制中心。傳輸的視頻要求更好的圖像質量而不是追求視頻碼率的提升，用戶可以選擇容錯性能好，網絡帶寬占用少，數據壓縮比率高的H.264視頻編碼器。

2.4 系統功能模塊設計

遙視系統中主要的功能模塊有視頻采集模塊與音頻采集模塊。

視頻采集模塊在設計時要選取專用的視頻解碼芯片，這種芯片可以適應多種運行環境并且可以通過主控器對該芯片進行具體配置。該模塊主要負責采集處理由攝像機拍攝的視頻影像，在專門的芯片處理后傳輸給主控器再由主控器對其進行之后的轉化處理。

音頻采集模塊可以采用數字信號解碼器，內置A/D轉換器支持8-96K的采樣頻率。現場的麥克風采集現場設備的音頻信息經過內部音配解碼生成數字數據并處理后傳給主控器進行存儲。

3 結束語

綜上所述，在我國電力系統的改革體制下，電力系統自動化日趨完善越來越多的變電站正逐步實現無人化，自動化進程。相對于尚未實現無人值守的變電站遙視技術通過對內部設備的實時監控等大大降低了故障概率，值得被引入作為主流的自動化技術。

參考文獻：

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（作者單位：國網赤城縣供電公司）