智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的研究

毛建

摘要：在智能變電站的運(yùn)行過程中，一體化監(jiān)控系統(tǒng)占據(jù)著非常重要的地位，與智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分緊密的聯(lián)系。本文主要研究智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)，從而為智能變電站的進(jìn)一步發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

關(guān)鍵字：智能變電站;一體化;監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計(jì)

智能變電站在電網(wǎng)發(fā)電、配電、輸電以及電力調(diào)度工作中扮演著十分重要的角色，為了有效滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的切實(shí)需求，相關(guān)部門必須切實(shí)加強(qiáng)先進(jìn)信息技術(shù)和控制技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用。在智能變電站的日常運(yùn)行中，一體化監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及電網(wǎng)運(yùn)行信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這對(duì)智能化生產(chǎn)管理和電網(wǎng)調(diào)度工作的高效進(jìn)行大有裨益。

一、智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)分析

（一）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的組成

全面落實(shí)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)工作，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)通信的共享化和技術(shù)化發(fā)展提供良好的技術(shù)支持，從而對(duì)變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的監(jiān)視、控制和告警;目前，智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)主要包括主機(jī)、工程師站、操作員站、Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)和綜合服務(wù)器等[1]。在智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)中，主機(jī)的主要作用是采集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，對(duì)智能變電站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;工程師站的主要作用是對(duì)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)和安全管理;操作員站的主要作用是通過人機(jī)交互界面，對(duì)智能變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄;Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的主要作用是采集數(shù)據(jù);Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的主要作用是完成Ⅱ區(qū)與調(diào)度中心的數(shù)據(jù)傳輸工作;Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的主要作用是與其他主站進(jìn)行有效的信息傳輸。

（二）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的功能

目前，智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在五個(gè)方面，分別是監(jiān)視、控制、告警、運(yùn)行管理以及輔助應(yīng)用。對(duì)于監(jiān)視功能而言，它在智能變電站中應(yīng)用了一些可視化技術(shù)，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、遠(yuǎn)程監(jiān)視以及工況監(jiān)視等;對(duì)于控制功能而言，它可以對(duì)智能變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和就地操作，主要包括順序控制、緊急操作以及無(wú)功優(yōu)化控制等;對(duì)于告警功能而言，它可以分析智能變電站設(shè)備運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)其中存在的安全隱患和故障問題進(jìn)行及時(shí)報(bào)警;對(duì)于運(yùn)行管理功能而言，它可以對(duì)智能變電站的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)，全面落實(shí)智能變電站的規(guī)范化管理;對(duì)于輔助應(yīng)用功能而言，它可以在完成各項(xiàng)設(shè)備監(jiān)控后，對(duì)智能變電站內(nèi)的消防以及電源等進(jìn)行有效監(jiān)視和合理控制[2]。

（三）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的配置

根據(jù)具體功能的不同，智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層面上可以分為過程層網(wǎng)絡(luò)、間隔層網(wǎng)絡(luò)以及站控層網(wǎng)絡(luò)三個(gè)方面。對(duì)于過程層網(wǎng)絡(luò)而言，其配置設(shè)備主要包括智能終端、智能控制柜以及合并單元，在低壓的工作環(huán)境下，需要采用單套配置方案。對(duì)于間隔層網(wǎng)絡(luò)而言，需要單獨(dú)配置測(cè)控設(shè)備，其具體情況根據(jù)智能變電站的實(shí)際情況而定。對(duì)于站控層網(wǎng)絡(luò)而言，其配置設(shè)備主要包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控主機(jī)以及操作員站Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)等，其中監(jiān)控主機(jī)需要雙套配置，外站控層應(yīng)配置兩臺(tái)交換機(jī)，并且交換機(jī)都應(yīng)具備充足端口[3]。

二、智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）音頻、視頻采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)中，音頻、視頻采集的工作內(nèi)容主要包括設(shè)備巡檢、工作人員倒閘操作、廠區(qū)安全監(jiān)察以及站內(nèi)安放消防等多個(gè)方面。為了切實(shí)提高音頻、視頻采集工作的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和全面性，設(shè)計(jì)人員需要將具有二自由度的攝像機(jī)安裝在移動(dòng)平臺(tái)上，并切實(shí)加強(qiáng)移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)與固定監(jiān)控系統(tǒng)之間的相互補(bǔ)充，從而對(duì)整個(gè)廠區(qū)進(jìn)行無(wú)盲點(diǎn)監(jiān)控。在此過程中，移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集設(shè)備表面狀態(tài)、設(shè)備故障后運(yùn)行以及SF6檢查等相關(guān)信息等，而固定監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集監(jiān)控設(shè)備異常狀態(tài)圖像、指示器異常狀態(tài)圖像、作業(yè)人員安全檢查以及安放信息等。

（二）音頻、視頻信息傳輸與控制的設(shè)計(jì)

對(duì)于智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)而言，其往往采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要可以分為變電站本地系統(tǒng)、變電站運(yùn)維級(jí)和公司級(jí)三個(gè)等級(jí)。在這三個(gè)等級(jí)中，每個(gè)等級(jí)都會(huì)設(shè)置接口系統(tǒng)、客戶端以及主控中心。在整個(gè)音頻、視頻信息傳輸與控制的框架中，各客戶端的請(qǐng)求服務(wù)主要交給接入服務(wù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)，保障寬帶網(wǎng)絡(luò)節(jié)約主要交給分發(fā)服務(wù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)，給控制人員實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及異常狀態(tài)告警主要是由網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)，給各應(yīng)用平臺(tái)提供共享接口主要是由平臺(tái)互聯(lián)子公司負(fù)責(zé)。

（三）移動(dòng)平臺(tái)的控制和操作

在安裝移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的工作實(shí)踐中，移動(dòng)平臺(tái)是其關(guān)鍵基礎(chǔ)，主要可以分為控制模塊、監(jiān)督模塊、音頻監(jiān)控模塊、視頻監(jiān)控模塊、通信模塊以及電子地圖等，而移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以全面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、就地控制和狀態(tài)監(jiān)控，同時(shí)還能夠?qū)@取到的視頻信息和音頻信息上傳至一體化監(jiān)控平臺(tái)上，并通過相應(yīng)的程序軟件存儲(chǔ)值子系統(tǒng)中。對(duì)于音頻采集系統(tǒng)而言，它可以通過相應(yīng)的音頻采集設(shè)備，獲取特定采集點(diǎn)的音頻幅值和音頻頻率，并對(duì)其中存在的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)告警。在此過程中，移動(dòng)平臺(tái)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備視頻和設(shè)備音頻，科學(xué)預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行過程中存在的安全隱患和故障問題，其中的電子地圖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路線的繪制以及對(duì)巡檢任務(wù)的標(biāo)識(shí)，從而幫助移動(dòng)平臺(tái)完成相應(yīng)的巡檢任務(wù)。

結(jié)語(yǔ)：

切實(shí)提高智能變電站設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，可以確保智能變電站的正常工作。針對(duì)這種情況，相關(guān)部門要不斷加強(qiáng)對(duì)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的研究運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患和故障問題，從而為智能電網(wǎng)的進(jìn)一步優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙慧娟，朱寶.智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)[J].電氣時(shí)代，2017（11）：90-92+96.

[2]吳博，呂曉平，盧澤光，張曉花.智能變電站一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（14）：159-160.

[3]朱建斌.智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用及功能研究[J].電子世界，2016（03）：57-60.