國家大力推廣“智能電網(wǎng)”建設(shè),作為重要組成部分之一,輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)能夠保障系統(tǒng)穩(wěn)定、降低工作強(qiáng)度、提高工作效率、節(jié)約運(yùn)營成本,已成為智能電網(wǎng)不可或缺的重要部分
在變電環(huán)節(jié),無人或少人值班模式已相當(dāng)普及,為保障變電站的穩(wěn)定運(yùn)行,輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)可以滿足更多項(xiàng)目需求:在變電站實(shí)現(xiàn)安全防范,防止不法分子偷竊、破壞;對變電站設(shè)備的運(yùn)行情況及操作過程實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控;對變電站設(shè)備的運(yùn)行場地實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控;對變電站功能室大門實(shí)現(xiàn)出入口管理;變電站內(nèi)輔助系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)功能;實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)以及信息一體化系統(tǒng)的互動(dòng);對變電站的設(shè)備巡檢、應(yīng)急指揮實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控;根據(jù)電網(wǎng)公司技術(shù)規(guī)范實(shí)現(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
設(shè)計(jì)原則:以“三化”為技術(shù)導(dǎo)向
在智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)及建設(shè)中,必須遵循“標(biāo)準(zhǔn)化、一體化、智能化”為技術(shù)導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)的融合。
標(biāo)準(zhǔn)化是指,系統(tǒng)滿足電網(wǎng)公司輔助系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范,并針對技術(shù)規(guī)范開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。除了硬件設(shè)備滿足接口規(guī)范,平臺(tái)軟件也滿足級聯(lián)規(guī)范,能夠?qū)崿F(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控及跨區(qū)域的圖像共享。同時(shí)平臺(tái)軟件符合主流電力通信標(biāo)準(zhǔn)(如DL/T860協(xié)議、CDT規(guī)約、104規(guī)約),能夠與電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對接。
一體化是指,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)輔助系統(tǒng)的一體化綜合監(jiān)控,對視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安防報(bào)警、門禁、智能控制等子系統(tǒng)進(jìn)行融合并建立聯(lián)動(dòng)預(yù)案。除了有線監(jiān)控,平臺(tái)軟件還支持3G等移動(dòng)保障系統(tǒng)及手持終端的接入,滿足隨時(shí)隨地的監(jiān)控需求。
智能化是指,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與電力生產(chǎn)系統(tǒng)的智能視頻聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)可視化生產(chǎn)管理。應(yīng)用紅外測溫技術(shù),可以對設(shè)備的早期故障進(jìn)行預(yù)防。應(yīng)用視頻分析技術(shù),
智能分析設(shè)備能夠提供各種行為分析功能,視頻質(zhì)量診斷模塊能夠?yàn)榇笮吐?lián)網(wǎng)項(xiàng)目提供良好的運(yùn)維保障服務(wù)。
以輔助系統(tǒng)綜合管理平臺(tái)軟件為核心
智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)是集硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)于一體的大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),以輔助系統(tǒng)綜合管理平臺(tái)軟件為核心,實(shí)現(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)及跨區(qū)域監(jiān)控,在監(jiān)控中心即可對站端系統(tǒng)集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理,為智能電網(wǎng)保駕護(hù)航。
智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)主要由站端系統(tǒng)、地區(qū)級平臺(tái)、省級平臺(tái)三部分組成。
站端系統(tǒng)對變電站內(nèi)的視頻監(jiān)控、紅外熱像儀、環(huán)境監(jiān)測、安全警衛(wèi)、消防報(bào)警、智能控制、SF6泄漏報(bào)警、門禁等系統(tǒng)進(jìn)行了融合,主要負(fù)責(zé)對變電站視音頻、環(huán)境量、報(bào)警量等信息進(jìn)行采集、編碼、存儲(chǔ)及上傳。通過站端管理單元,可以對綜合輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、過濾,并按需配置聯(lián)動(dòng)規(guī)則實(shí)現(xiàn)本地預(yù)案。
地區(qū)級平臺(tái)可管理地區(qū)下屬變電站的所有設(shè)備,接收由所轄變電站上報(bào)的環(huán)境、報(bào)警等信息,滿足地區(qū)級平臺(tái)用戶視頻、環(huán)境信息查看、變電站設(shè)備控制的需求,同時(shí)也提供相關(guān)的視頻、環(huán)境等信息給省級平臺(tái)。
省級平臺(tái)可管理全省變電站的所有設(shè)備,接收由所轄地區(qū)級平臺(tái)上報(bào)的設(shè)備和環(huán)境信息,滿足省級平臺(tái)用戶視頻、環(huán)境信息查看、變電站設(shè)備控制的需求。
站端系統(tǒng)
變電站是輸變電網(wǎng)的樞紐,安裝有大量一次設(shè)備,還配套有二次設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備、通信設(shè)備,任何設(shè)備都關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行,同時(shí)場地環(huán)境也影響著設(shè)備的運(yùn)行狀況。
站端系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)等組成,實(shí)現(xiàn)對變電站現(xiàn)場視音頻及各種環(huán)境信息采集、處理、監(jiān)控等功能。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對智能變電站內(nèi)主要電氣設(shè)備、安裝地點(diǎn)及周邊環(huán)境進(jìn)行全天候的常規(guī)視頻監(jiān)控,同時(shí)能與其它子系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng),滿足運(yùn)行管理對安全、巡視的要求。變電站由于規(guī)模不同,監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量也各不相同,如部署點(diǎn)位數(shù)量有限,需部署在重要區(qū)域:
• 變電站大門——監(jiān)視進(jìn)出變電站人員及車輛的情況,可配合門禁使用,用于刷卡人員或忘帶卡人員的身份驗(yàn)證;
• 變電站圍墻——對變電站周界進(jìn)行防入侵監(jiān)視,安防設(shè)備報(bào)警能聯(lián)動(dòng)視頻;
• 變電站全景——全面了解變電站的現(xiàn)場情況,監(jiān)視進(jìn)出變電站、建筑物、設(shè)備場地的人員、車輛,監(jiān)視設(shè)備場地的環(huán)境狀況;
• 主變場地——監(jiān)視主變的外觀狀態(tài)、油位、檔位、套管、瓷瓶、滲漏油、風(fēng)扇狀態(tài)等,監(jiān)視該區(qū)域斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘的外觀狀態(tài)、分/合狀態(tài),監(jiān)視該區(qū)域管母(或母排)外觀狀態(tài)以及和刀閘的接觸狀況;
• 線路場地——監(jiān)視該區(qū)域斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘的外觀狀態(tài)、分/合狀態(tài),監(jiān)視該區(qū)域管母(或母排)外觀狀態(tài)以及和刀閘的接觸狀況,監(jiān)視該區(qū)域并聯(lián)電抗、CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外觀狀態(tài);
• 高壓室——監(jiān)視變電站內(nèi)高壓室(開關(guān)室、電容器室、所用變室、消弧線圈室)的運(yùn)行狀況、設(shè)備的外觀狀態(tài);
• 室內(nèi)重要區(qū)域——監(jiān)視進(jìn)出室內(nèi)(主控室、繼保室、通信室、蓄電池室)的人員情況及室內(nèi)設(shè)備的外觀狀態(tài)。
動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)以環(huán)境數(shù)據(jù)處理單元為核心,可接入環(huán)境監(jiān)測、安全警衛(wèi)、消防報(bào)警、智能控制、SF6泄漏報(bào)警等子系統(tǒng)。門禁子系統(tǒng)直接與平臺(tái)對接,無需接入環(huán)境數(shù)據(jù)處理單元。
主站系統(tǒng)
主站系統(tǒng)主要由服務(wù)器管理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、解碼系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)等組成,而服務(wù)器管理系統(tǒng)中部署了軟件平臺(tái)。
以??低昳VMS-8800智能變電站輔助系統(tǒng)綜合管理平臺(tái)軟件為例,iVMS-8800是一款專業(yè)為電力行業(yè)用戶量身定制的綜合監(jiān)控軟件,采用模塊化設(shè)計(jì),部署方便,操作簡便,還可根據(jù)行業(yè)自身管理要求和監(jiān)控現(xiàn)狀做進(jìn)一步的定制開發(fā),充分體現(xiàn)視頻及環(huán)境綜合監(jiān)控的效率。
實(shí)現(xiàn)可視化生產(chǎn)管理
一套先進(jìn)的輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)除了滿足輔助系統(tǒng)內(nèi)的互動(dòng)化,還可與生產(chǎn)系統(tǒng)互動(dòng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化巡檢、SCADA系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、設(shè)備狀態(tài)分析,使智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)真正為生產(chǎn)服務(wù),實(shí)現(xiàn)可視化生產(chǎn)管理。
重要設(shè)備的巡檢可通過把多個(gè)攝像機(jī)的不同預(yù)置點(diǎn)都添加到序列中,配置成巡航路線,自動(dòng)在各個(gè)需要巡檢的設(shè)備上顯示圖像和停留??梢砸淮涡詫⒆冸娬舅性O(shè)備需監(jiān)控的點(diǎn)位添加,完成對變電站設(shè)備情況的巡檢。自動(dòng)化巡檢支持暫停功能,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)點(diǎn)異常時(shí),可以停留仔細(xì)察看,確認(rèn)無誤后可以繼續(xù)巡檢其他監(jiān)控點(diǎn)。重要區(qū)域(主變等)的巡檢可采用智能分析和移動(dòng)偵測技術(shù),對需要監(jiān)控的區(qū)域設(shè)置觸發(fā)條件,可按需設(shè)置穿越警戒面檢測、進(jìn)入離開入侵區(qū)域檢測,當(dāng)在布防狀態(tài)下,一旦觸發(fā)就能聯(lián)動(dòng)相應(yīng)報(bào)警。自動(dòng)化巡檢功能的使用,使巡檢人員無需去現(xiàn)場就能對全站重要設(shè)備進(jìn)行巡檢,可以有效提高巡檢效率并避免漏檢現(xiàn)象;當(dāng)出現(xiàn)工作人員誤跑間隔時(shí),監(jiān)控人員能及時(shí)提醒。
變電站SCADA系統(tǒng)在系統(tǒng)下發(fā)遙控命令、非遙控操作所產(chǎn)生遙信變位時(shí),利用DL/T860協(xié)議進(jìn)行通訊,將相關(guān)斷路器、刀閘信息傳送至智能變電站輔助系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)調(diào)用此次動(dòng)作設(shè)備周圍多個(gè)攝像機(jī)的預(yù)置點(diǎn),自動(dòng)將攝像機(jī)對準(zhǔn)到相關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)相關(guān)多角度視頻信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控,便于工作人員對設(shè)備變位結(jié)果進(jìn)行確認(rèn),避免了去現(xiàn)場確認(rèn)的環(huán)節(jié)。
輔助系統(tǒng)還采用了智能分析技術(shù),自動(dòng)對設(shè)備變位后狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。SCADA系統(tǒng)可以聯(lián)動(dòng)設(shè)備周圍多個(gè)攝像機(jī)的預(yù)置點(diǎn),經(jīng)過多路分析判斷后得出結(jié)果,可以有效提高分析的準(zhǔn)確性。由于機(jī)構(gòu)問題,可能產(chǎn)生電機(jī)正確動(dòng)作、節(jié)點(diǎn)已經(jīng)到位,而動(dòng)作刀閘沒有完全到位的現(xiàn)象。
此外,系統(tǒng)采用了智能分析技術(shù),可以辨別出一次設(shè)備的實(shí)際狀態(tài),大大提高了倒閘效率并保證了切換質(zhì)量,從而解除了程序化操作中的人為干預(yù),實(shí)現(xiàn)一鍵式順序控制。
發(fā)展前景
自2010年浙江金華500kV芝堰變項(xiàng)目(國網(wǎng)首批7個(gè)試點(diǎn)之一)起,國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等其他大批項(xiàng)目都采用了輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái),并取得了良好的效果。
未來,隨著智能變電站的普及,輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)的重要性與日俱增,可視化管理需求將越來越緊迫,無論是規(guī)模大、規(guī)模小的變電站,都會(huì)迎來新一輪的改革浪潮。輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)在項(xiàng)目中的應(yīng)用,為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供了有效的數(shù)據(jù)支撐,也為安全生產(chǎn)提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障,形成了不可估量的社會(huì)效益。
作者:江智洲 杭州??低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司能源行業(yè)解決方案業(yè)務(wù)部產(chǎn)品經(jīng)理
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