摘要:本文分析变电站辅助监控系统在国内电网行业的应用及技术背景,针对国网公司构建的“三集五大”管理体系,提出了适应该体系的系统方案构架,并对新方案的功能组成和实现思路进行了阐述。
0 引言
变电站辅助监控系统在自动化技术、网络通信技术、视频处理技术、计算机技术以及视频联动、智能控制等技术的基础上,实现对变电站关键设备安装位置、主要电气设备以及周边环境的全周期监控,包括对变电站门禁、消防、视频图像、照明、火灾报警、安防报警、采暖通风、动力环境等的智能控制和在线监视。变电站辅助监控系统可使变电站运维管理能力大幅提高,并为电网现场工作行为监督、远程操作辅助监视、事故及障碍辅助分析、设备工况远程监视、安全警卫、应急演练及指挥、各类专项检查等功能搭建综合、统一性平台,同时也是电力系统安全生产和实现电网运行信息化管理的重要技术手段。
随着智能电网建设的全面开展以及“三集五大”体系改革的提出,特别是“大检修”、“大运行”管理体系建设的逐步开展和智能化变电站的推广建设,变电站管理信息化、智能化、平台化的需求越来越强烈,变电站辅助监控系统的应用也将越来越广泛。
1 变电站辅助监控系统适应新的管理体系
1.1调控中心对辅助监控系统的要求
在“大运行”模式下,电网调度业务与变电站设备运行集中监控高度结合,调度单位要负责变电站设备运行集中监控并执行远方操作。为了保证调控中心能实时了解变电站设备运行环境及实际状态,同时确保远程设备操作的安全可靠和到位,要求辅助监控系统的视频、环境、告警等相关信息能集中送到调控中心。
1.2变电运维工区对辅助监控系统的要求
在“大检修”模式下,运维单位负责设备管理、运维业务,执行现场巡检和倒闸操作。为保证运维工作高效、安全、有序地进行,运维人员需要远程实时了解变电站设备运行环境及实际运行状态等。通过辅助监控系统的远程监视,可有效减少现场的巡检频度,节约人力物力,一旦现场设备出现问题,也可通过视频信息第一时间了解现场情况,提前准备处理预案,从而提高问题解决效率,缩短问题处理时间。所以,依据运维部门的职责,辅助监控系统在视频、环境监控、设备巡检、远程作业监护等方面的功能是非常有必要的。
另外,“大检修”模式下,运维人员负责的变电站多,现场非强制类锁具及安全工器具数量大、种类繁杂,所以在该管理模式下,有必要提升变电站非强制类锁具及安全工器具管理的自动化、智能化水平,使运维人员能更准确、快捷地使用和管理现场非强制类锁具。
1.3站端辅助监控系统要求
为了统一站端/远方调控中心、检修工区及其它客户端的数据交互接口,各子系统信息需统一收集到站端信息处理单元,再由站端信息处理单元转发到上一级主站系统及其它客户端,所以站端信息处理单元是辅助监控系统的关键性设备,需有良好的信息处理、网络通信能力和运行可靠性。另外,因为智能变电站内智能装置间要求采用IEC 61850(DL/T 860)标准进行信息交互,所以站端信息处理单元需支持IEC 61850(DL/T 860)标准。
2 辅助监控系统设计方案探讨
国网公司虽然针对智能变电站辅助监控系统发布了相关的技术规范,但是真正完整实现并投运的系统并不多。本文依据国网《智能变电站辅助系统综合监控平台通用技术规范》,并结合“三集五大”,特别是“大运行”、“大检修”管理体系的建设要求,提出设计方案。
2.1系统总体结构
变电站辅助监控系统框架结构如图1所示。系统由视频监控、安全防范、环境监测、灯光控制、智能锁具管理、安全工器具管理、单人作业远程监护、设备巡检等子系统组成。所有子系统信息在变电站集中送往站端信息处理单元进行统一处理,再由站端信息处理单元把各种信息传送到调控中心主站及运维工区或就地辅控系统工作站,对于再上一级的数据转发将由调控中心主站系统统一完成。
2.2系统主要功能
(1)视频监控:通过远程视频监控子系统,调控中心和运维工区可实时了解变电站设备的运行环境和状态等;在设备操作、现场告警时,系统通过视频联动功能使远方后台自动弹出相关现场视频画面,让值班人员能够第一时间了解现场情况。
(2)环境监测:环境监测子系统监测采集水浸、湿度、温度、消防等信息,调控中心和运维工区可实时了解现场的环境数据及消防告警情况。