变电站辅助设备全面监控系统的应用

变电站辅助设备全面监控系统的应用

李剑锋

国网山西省晋城供电公司 山西省晋城供 048000

摘要：变电站辅助设备监控系统是将变电站安防子系统、消防子系统、视频图像子系统、环境监测子系统、火灾子系统、机器人子系统有机结合起来，实现对辅助设备的运行监视、操作控制、时钟对时、权限配置、数据存储、报表生成以及智能联动等功能。辅助设备集中监控系统能够实现对所辖变电站辅助设备系统的标准化接入，通过集中监控手段实现统一管理，为变电站安全稳定运行提供技术支撑。本文对变电站辅助设备全面监控系统的应用进行了深入分析，以供参考。

关键词：变电站;辅助设备;全面监控系统

引言

变电站辅助设备监控系统是变电站实现无人值守的关键技术手段，是变电站主设备监视系统的重要技术补充，直接关系到变电站的稳定安全运行。目前，变电站辅助系统主要包括安防、消防、视频图像、环境监测、火灾、机器人等子系统，它存在以下主要问题：一是缺少统一的监控平台，各子系统独立运行，无法实现数据共享和联动，日常巡视需要逐个主机进行信息查看，巡视时间长、效率低，容易造成报警信息漏巡。二是远程监控手段不足，只能依靠运维人员定期检查、巡视等发现设备缺陷，无法实时掌握设备状态，出现报警后无法及时发现，严重影响设备安全运行。

1系统架构与数据接口

1.1系统架构

在变电站端配置辅助监控主机，接入可见光摄像机、导轨机器人、红外测温摄像机、温湿度传感器、六要素气象仪、电子围栏、红外对射、红外双鉴、门禁、在线监测、照明控制、SF6监测等前端设备。辅助监控主机告警信息使用告警直传方式接入管理部门所在地的事件集成主机，辅助监控主机画面通过KVM接入管理部门所在地的辅助监控工作站。单个站可直接接入多个上级管理部门。管理部门驻地（包括但不限于运维班驻地/县级调度/地级调度/省级调度）部署事件集成主机和辅助监控工作站，即可对多个站进行全面监控。此方案为直接访问变电站端辅助监控主机桌面，因此管理部门端部署方便快捷，基本无调试工作量。

1.2数据接口

变电站辅助监控设备。辅助监控系统通过主子站的数据网关机使用IEC104协议进行数据交互。除了普通的“三遥”信息外，还扩充ASDU来读取门禁事件和设置门禁参数。

I区主设备。辅助监控系统经过I、II区防火墙使用IEC104协议进行数据交互，只传送遥信遥测信息。

变电站消防设备。辅助监控系统可通过IEC104协议或者其他协议与中心站消防主机进行数据交互，也可以直接与消防网关机通讯，直接获取变电站消防数据。

IV区视频主站。辅助监控系统使用文件方式交互方式，向视频主站发送联动数据。

2系统功能

2.1运行监视

运行监视功能包括：可查看变电站辅助设备各子系统分图；可查看全站告警信息；可查看辅助设备状态和运行信息。

2.2操作控制

操作控制功能包括：支持辅助设备报警信号远方确认；支持安防设备布防撤防和远方开关门操作；支持辅助设备的开启和停止操作；支持空调设备的工作模式切换以及温度调节；支持门禁配置查询和修改。

2.3智能联动

安全子系统联动：入侵报警信号联动视频预置位，弹出视频窗口，开启录像；打开报警防区的照明。消防子系统联动：火灾报警信号联动防区门禁紧急开门；联动开启防区灯光照明，启动防区声光报警；联动视频预置位，弹出视频窗口，开启录像；支持现场空调、风机的联动。环境监测子系统联动：对室外微气象相关数据越限告警信号进行联动，比如风速、雨量等，联动动作可以自定义。SF6监测子系统联动：SF6浓度越限告警信号联动排风机启动；联动视频预置位，弹出视频窗口，开启录像。

2.4高级应用

智能巡检：基于辅控设备运行状态分析和视频设备，自动触发对辅控设备的巡检任务，巡检结果自动上传辅助控制系统，并形成报表，有效提升巡检效率和质量。

工况预测：通过采用大数据算法和分析软件，智能监视辅控设备的运行状态，能够对设备异常状态进行预警。

辅助决策：高度整合变电站全景辅助设备数据，建立其故障推理模型和知识库，以各种手段展示异常和事故原因并给出处理建议。

3变电站辅助设备全面监控系统的应用

3.1基于角色的差异化应用

针对用户的工作职责和特点分别提供不同的用户界面和应用服务，系统自动实现数据的筛选及汇总，并且支持不同级别用户操作不同的数据，获取需要的信息。（1）为运行人员提供实时的、直观的、全面的告警和故障信息；（2）为检修人员提供及时的设备缺陷和故障详细信息，定位和判断设备缺陷和故障的技术手段；（3）为管理人员提供远程诊断、统计分析、专业评估、变化趋势、对比分析等工具。为专职提供主设备健康状况、公用系统和辅助系统的详实数据；（4）为行业专家提供远程诊断手段和专业分析工具。不同角色可以设定特定的浏览权限，根据登录情况只显示该人员所管辖或关注的区域信息。也能根据用户的专项需求（视频监控、门禁管理等）提供专项应用服务。

3.2数据分级冗余存储应用

为保证数据安全，所有数据都冗余存储在智能终端和主站系统。同时考虑到系统资源的有效利用，所有的数据都分类采集、分类压缩、分类同步。数据存储按实时表、24h表、历史表存储，针对不同的信息（告警、状态、监测数据）分类采集，采用不同的采集策略。告警信息、状态信息、监测数据、统计信息分类存储，分类汇总。各站点独自保存采集数据，状态信息和告警数据实时汇总到辅助监测系统，历史数据和统计信息定期与省辅助监测系统进行同步。辅助监测系统可追溯查看变电站的采集数据。各变电站智能终端和辅助监测系统均可独立运行，任何一端的故障不影响其他节点使用。

3.3以用户为中心的信息推送与溯源

RIA技术突出客户端的功能和用户体验，随着计算机软硬件的快速发展，个人计算机的运算能力已变得非常强大。系统采用Flex，Ext等RIA技术打造了类C/S应用的用户界面，为系统的使用者提供极大的方便，采用地理图、设备分布图等方式直观展现，功能层级关联，减少用户操作次数。告警信息可通过弹出告警框、图标闪烁、短信通知、邮件通知等方式及时通知相关人员。通过系统自动分析和设备主动上送的告警发现设备运行异常，并通过与监测数据自动关联，追溯分析设备故障原因，降低故障处理周期，减少检修成本。

3.4变电站轮询运行监测

变电站轮询采用图形方式全面显示某一变电站内所有设备的主要运行指标、告警情况、设备运行状况等，以自动轮换的方式显示各站的运行信息。轮询的规则（变电站列表，按告警等级轮询，按告警数量轮询，间隔时间等）可配置。运行人员可通过变电站轮询完成变电站设备巡检，通过图形化的变电站设备图及时发现异常和告警。

结束语

综上所述，变电站辅助设备集控系统具备接入多座变电站辅助设备监控子系统的能力，实现对各变电站辅助设备数据的集中业务展示及应用，提高了变电站辅助设备的远程智能监控和管理水平，同时降低了辅助设备故障发生率，满足相关企业标准和反措要求，保障变电站安全可靠运行。逐步实现所辖变电站辅助设备的标准化接入、集中监控、统一管理，为变电站安全稳定运行提供强有力的技术支撑。

参考文献

[1]智慧变电站试点工程辅助设备监控系统技术要求（试行）[S].国家电网公司，2019.

[2]辅助设备全面监控改造技术规范（试行）[S].国家电网公司，2018.

[3]薛志成，张　虎，方丙涛，等.智能化变电站辅助系统与生产系统结合的未来发展方向[J].黑龙江科技信息，2017，（18）：66-75.