智能变电站铺助系统的分析

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【摘 要】随着电力系统管理体制的深化改革，变电站自动化技术的不断进步，无人值班或值守模式已在全国大部分地区普及。随着国家大力推广智能电网，推动了智能变电站的建设，与此同时，智能变电站对于信息高度整合的特点也促进了无人值守运行模式的发展。图像监视、火灾报警等变电站辅助系统是保证无人值守变电站远程监视和控制的基础，文中对无人值守模式下的智能变电站辅助系统进行了研究，提出可行的辅助系统联动和整合，并实例介绍智能变电站铺助系统的应用。

【关键词】智能变电站；铺助系统；联动

中国的智能电网技术研究起步较晚，但发展迅速，这得益于中国经济社会的快速发展对电网建设的巨大需求和推动作用。辅助综合监控系统将智能变电站的视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁等辅助子系统进行整合，实现综合监控和一体化集成联动，并降低智能变电站的综合管理成本。为此，我们提出了对智能化变电站辅助系统的设计与研究课题，希望能够进一步完善变电站的智能化水平，使各个辅助系统实现智能对话，促进变电站智能系统的一体化发展。

1 智能化辅助系统概述

近年来国家电网公司加大了对电力自动化系统的构建，目前很多地区的变电站都已经基本实现了自动化管理，部分地区还实现了无人值班变电站，这证明我国当前的电力自动化水平已经接近世界先进水平。但是变电站的辅助系统智能化水平还相对较低。这也是目前我国智能化变电站所面临的主要发展问题。对此国家电网公司提出了智能变电站一体化监控系统功能规范，要求在智能化变电站中应当实现一体化的监控系统，包括图像监控、安全警卫、火灾报警、消防系统、采暖通风、门禁系统等等诸多辅助系统的一体化智能监控。要求所有的辅助系统都接入一体化监控系统中，利用综合应用服务器来实现统一的监控与数据处理，从而减少人的工作量，并对变电站内工作人员的巡查结果进行验证，从而实现智能化运行管理。从长远来看，智能化变电站要想获得更大的发展，实现辅助系统的智能化是必不可少的。

2 智能化辅助系统配置的设计

在智能化辅助系统配置设计中，需要将变电站日常运行中的所需要涉及的所有辅助系统设计在内。在此本文以无人值班变电站为例，详细探讨其智能化辅助系统的配置设计。其配置应当包括以下几点：

2.1 图像监控及安全警卫系统

作为无人值班变电站的主要安全管理系统，图像监控系统和安全警卫系统是必不可少的重要辅助系统。一般要求变电站的外部和内部都需要分别安装相应的摄像头，尤其是内部的配电装置区与设备室，更要在各个角度安装摄像头，要使监控范围无盲区，实现对设备的全方位监视。在将其设计到一体化智能辅助系统中时，需要将所有的摄像头接入到系统相关终端，并利用智能视频分析技术来对将摄像头所发送的各种图像信息进行相应的处理，并发送分析结果报告，实现其余各个子系统之间的智能联动。而安全警卫系统则要求在变电站的围墙上方和大门处中安装红外对射报警器装置，另外生产综合一楼入口处也需要安装相应的红外双鉴探测器，以保证在非法人员入侵时能够及时发出报警，并将报警信号发送给终端服务器，形成智能联动。

2.2 门禁系统

变电站在二次设备室、220kVGIS室、110kVGIS室、10kV 高压室配置门禁系统。进人人员需要通过安全认证后方可进入，系统将会记录出人此门的人员情况。当出现非法开门时，系统产生报警，门禁控制器通过以太网将报警信号上传至综合数据服务器。

2.3 环境监测系统

变电站在二次设备室、220kV GIS 室，110kVGIS 室、10kv 高压室、电容器室配置温湿度传感器。在户外配电缆沟配置水浸传感器。各类传感器、探测器将采集数据通过环境数据采集单元传送至综合服务器，完成对变电站环境的实时监测，并实现与其他子系统实现智能联动。

2.4 火灾报警系统

根据《火灾自动报警系统设计规范》的规定，变电站配置1 套取得当地消防部门认证的火灾自动报警系统。当发生火灾时、声光报警器发出警告，火灾信号传至火灾报警主机。火灾报警主机通过以太网将信号传输至综合应用服务器，实现系统功能联动。感温电缆信号函过输人模块接人火灾报警主机。

2.5 灯光、采暖通风控制统

变电站配置控制器完成对变电站照明、采暖通风系统的智能控制。控制器控制通过增加并联开关回路的力式实现对灯光、风机、空调的控制，无需对原有设备进行改造。每个控制器能同时完成至少S个回路的控制。灯光控制器与环境数据处理单元通过屏蔽双绞线分别连接，由环境数据处理完成对灯光、风机、空调的控制。

3 智能辅助系统功能联动

变电站综合应用服务器可以根据规程规范和用户的需要制定辅助系统联动逻辑，以采集信息为依据，通过对数据综合分析，实现辅助系统智能联动。

3.1 火火灾报警系统与图像监视、风机、门禁系统的联动

火灾报警系接收到报警信号，传送至综合应用服务器，服务器分析火警位置，联动相关区域的摄像头推出报警画面，确认事故后，启动报警器，拨打火警电话，并闭锁该区域风机，防止火灾的进一步蔓延。若火灾发主在主变周边区域，应能可靠开启主变排油冲氮系统。系统同时解开变电站门禁系统，打开门锁，方便人员逃生及消防人员的进人。

3.2 门禁系统与图像监视系统的联动

门禁系统接收报警信号后，将信号传送至综合应用服务器，服务器分析出报警位置，联动报警区域的摄像头，进行联动监控，自动进行录像。

3.3 灯光控制系统与图像监视、安全警卫系统联动。安全警卫系统接收到入侵信号，信号通过视频站端处理单元传送给综合应用服务器，服务器通过灯光控制器打开相关区域的灯光，并推出报警区域的画面。

3.4 环境监测系统与采暖通风系统联动

环境监测系统通过温湿度传感器，准确监测室内外温、湿度情况，并将监测信息送至综合应用服务器。服务器对温度进行监测，并通过空调控制器 风机控制器，对空调风机进行控制。当温度高于临界值时，启动制冷空调、风机；等温度低于临界值时，启动制暖空调.

4 建设实例

辅助系统综合监控平台于2012年1月在某地220 kV智能变电站投运。该平台视频子系统具有26台快速球形摄像机用于一、二次设备监视，1台具有红外功能的固定球机用于监视变电站大门，1 套云台轨道摄像机，1台32 路数字硬盘录像机。平台的安防和消防子系统具有电子围栏、红外对射、声光报警器、烟感、感温电缆、阻燃电缆等装置。平台的环境监控系统、智能控制子系统具有风速传感器、温湿度探测器和智能控制开关等设备。在主控室，35 kV小室安装了门禁子系统。

平台所用软件为第三方公司开发的OBSERVE SP 软件，该软件可运行在Linux及Windows系统上，具备一次电气设备顺控操作联动监视、一次电气设备巡视、环境监测、报警、智能控制、录像管理、日志管理等功能。该平台投运4 个月以来，运行正常，其软硬件系统具有良好的兼容性和开放性，达到了建设要求，实现了预期目标。

5 结束语

综上所述，在智能化变电站的辅助系统设计中，应当将所有相关的辅助系统都配置设计在内，并做好各个子系统间的智能联动。对于无人值班变电站来讲，要想长期处于安全、正常的运行状态中，除了要不断提高生产设备的智能化水平以外，还要做好辅助系统设计，以保证整个变电站的正常运行。

参考文献：

[1]束娜.智能变电站一体化信息平台整合方案研究[J].水电能源科学，2012.

[2]张文君.变电站辅助设施系统的智能化建设[J].产业与科技论坛.

[3]练笔战.电力图像监控系统集成平台的研究与设计[J].电力系统保护与控制，2011.