浅析智能变电站辅助综合监控系统

摘 要：智能变电站辅助综合监控系统高度集成各辅助信息，实现符合标准的横向及纵向的信息交互和，统一网络、统一平台、精简设备，避免重复建设，提高设备利用率，提高电网运行可靠性，为电力系统的安全稳定运行和设备有效监管提高技术支撑和技术保证，文章介绍了智能辅助综合监控系统的系统结构、技术原理、监控范围和发展方向。

关键词：智能变电站；辅助系统；监控系统

1 系统构成

智能辅助综合监控系统位于变电站网络信息安全II区。主要由视频图像监控、暖通环境监测、灯光照明、安全防护与门禁、交直流电源监测、消防火灾告警、SF6有害气体监测、状态监测等子系统组成，系统组成可根据变电站需要监测的信息进行调整。

智能辅助综合监控系统在安全II区内部与子系统进行数据交互，采用各子系统私有协议收集各子系统的辅助信息，采用IEC 61850标准，穿过防火墙安全I区监控主机单向获取部分SCADA信息进行分析和展示，同时对辅助子系统进行联动控制；采用符合各级主站系统要求的网络协议，通过IP网络将辅助系统数据传送给各级主站系统。

智能辅助综合监控系统图（如图1所示）。

2 技术原理

2.1 环境监控系统

环境量采集单元对环境信息也格式各样，品类众多，制造的众多在于信息精确计量和输出而不在于接口标准化，很难要求其输出标准接口，所以环境量采集单元必须支持多种类型输入/输出接口。

（1）温度传感器一般是由不同材质的导体在某点互相连接在一起，对连接点加热时，在导体不加热的部位就会出现电位差。（2）温度传感器主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量温度。（3）风速传感器是测量空气流速的仪器。（4）水浸传感器分为接触式水浸探测器和非接触式水浸探测器两种。（5）六氟化硫/氧探测器主要使用电化学法，包括定位电解式传感器和伽伐尼电池式氧气传感器。（6）烟雾探测器是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。（7）风机控制器、灯光控制器一般采用干触电输入输出方式，来控制风机和灯光回路的电源回路，并带有位置继电器用以标识开关状态。

2.2 音视频系统

使用站端视频处理单元与前端的模拟或网络摄像机，获取实时动态图像。模拟摄像机一般采用BNC同轴连接电缆传送PAL或NTSC制式模拟信号，通常采用RS485接口的PELCO协议接收控制命令；网络摄像机一般采用RTP/RTSP协议传送数字信号，采用RTCP协议接收控制命令。

站端视频处理单元采用RTP/RTSP/RTCP协议将摄像机的图像流、声音流传送到智能辅助综合监控系统，接收并转发监控系统对摄像机的控制命令。（1）PAL制式，通常指625线，每秒25帧，隔行扫描。（2）NTSC制又称为恩制。（3）实时传输协议RTP。（4）实时流传输协议TRSP。（5）RTP控制协议RTCP。

2.3 安防系统

（1）电子围栏设置直接安装在围墙顶部的上方，按围墙每边100m左右设一个防区，每2～3个防区设一个主机箱。（2）门禁通过门禁控制器对各关键部位的门开闭状态、开关动作进行监控。（3）红外探测器和远动传感器在一定距离范围内监测人员的入侵，一般也采用干触点方式输出。

3 系统高级应用

智能辅助综合监控系统对各辅助子系统进行统一的集成和信息汇总，实现变电站辅助子系统的本地化管理、监视、控制，具备将辅助信息和DCADA信息及辅助控制功能结合进行联动互动的高级功能。

辅助信息联动是安防或火警报警联动和环境监测联动。SCADA系统联动：辅助监控系统接收从安全I区系统传来的SCADA实时数据，同步接收发送来的SVG格式的变电站接线图形文件，在智能辅助监控平台上主接线图与SCADA同步显示。辅助监控系统在变电站发生遥控、操作、保护故障报警等情况是能将摄像头对准进行操作的设备。

4 监控范围和配置方式

智能辅助综合监控系统主要监视范围包括：视频、安防、消防及门禁，红外对射报警、电子围栏报警及警笛，烟雾报警及火灾报警等报警信息；门开关状态、人员进出记录；非法闯入、门长时间未关闭及非法刷卡等门禁信息；户内外黄金温湿度、风力、水浸、SF6气体浓度、照明、暖通、给排水、风机运行状态、空调运行状态等。

图像视频系统配置方式：（1）每台主变压器两台搞死摄像机；（2）高压设备1～2个间隔一套搞死摄像机；（3）每个大门1个固定机；（4）110kV及一下等级变电站配置1台全景摄像机，220kV或330kV变电站配置2台，500kV及以上配置3～4台；（5）主控室配置1台室内中速球摄像机；（6）每个二次设备室配置2～4中速球摄像机；（7）高压开关室每4～6个屏柜配置1台室内中速球摄像机；（8）每个电容器室1个室内中速球摄像机；（9）每个独立通信室1个室内中速球摄像机；（10）每个站用变压器室1个室内中速球摄像机；（11）每个蓄电池室1个室内中速球摄像机；（12）每个GIS室2～3个室内中速球摄像机；（13）每个消弧线圈室1个室内中速球摄像机；（14）电缆层配置固定摄像机。

5 未来发展方向

由于对变电站运行检修要求进一步提升，辅助设备监控自动化水平进一步提高，智能辅助系统将向着“通信标准化、面向对象化、联动智能化、平台统一化、监控集成化”发展，其代表行特征和应用功能主要表现在如下方面：（1）智能安全围栏；（2）智能联动；（3）智能巡检；（4）智能图像监控；（5）设备全寿命管理决策。

6 结束语

随着智能变电站建设的进一步深入，IEC61850标准成为变电站最主要的通用标准，由于辅助系统生产商大多不是电力行业专用供应商，目前智能辅助控制系统完全采用IEC61850标准还有一些难度，但是TEC61850标准第2版后，其应用领域得以拓宽，涵盖了电力公用事业自动化的各个方面，因此，IEC61850标准在变电站辅助控制系统中的应用也降成为必然趋势。

参考文献

[1]国家电网公司基建部.智能变电站建设技术[M].北京：中国电力出版社，2011.

[2]卢志俊，黄若涵，周招洋.物联网技术在智能电网中的应用[J].电力系统通信，2010.

作者简介：崔路（1983-），男，汉族，工程师，研究方向：电力系统。