智能变电站辅助系统解决方案
变电站智能辅助巡检系统设计与实现
变电站智能辅助巡检系统设计与实现摘要：针对国内变电站的辅助监控系统的智能化问题，提出了一种变电站智能辅助巡检系统，完善变电站辅助监控系统的相应功能，实现变电站子系统的整合和联动，实现向监控中心（主站）的远传，解决了传统变电站运维工作高度依赖人工的问题，节约大量的人工成本，提高了变电站安全生产水平，具有重要社会意义。
关键词：变电站；智能辅助；巡检系统；设计实现1设计需求分析目前，在国内传统的智能变电站辅助监控的技术发展领域，主要的设计思想是通过安装传感器完成对各种设备实时状态数据的采集，然后将数据上传至系统分析台，通过人工智能算法完成对采集数据的分析，实现对智能变电站的监控和辅助运维。
针对智能变电站的设计思路，除上述方法外，还应该重点考虑以下2个方面：（1）变电站电气设备的稳定性、可靠性和智能化水平。
目前大部分变电站都已实行无人值班，电气设备一旦出现问题，巡检人员很可能无法立即达到故障现场，电气设备性能的波动会导致站内故障频发，增加巡检人员的工作量。
而目前随着设备智能化研究水平的不断提高，电气设备的远程操作控制水平和自动化也越来越高，这就能够大幅度降低电网运维巡检人员亲自到现场的次数。
（2）变电站信息数据安全传输，智能变电站虽然逐步实现了无人值班，但是变电站内的各种实时电网数据必须要及时安全传回控制的终端。
只有保证传回终端的数据完整准确，才能保证终端对站内设备运行状态进行准确的判断。
同时，考虑到变电站的数据有生产调度业务数据，管理业务数据等，还需要做好变电站各类业务的分类传送，以提高智能变电站各类数据的精准处理能力。
综上所述，变电站智能辅助生产系统的设计主要为了满足实现对变电站全站中的各个子系统的数据采集、智能分析。
系统设计的主要目的是达到智能识别故障、智能化巡视、智能预警和分析决策。
结合智能变电站辅助巡检的实际需求，采用前端展示呈现，后端对数据进行智能分析，并提高决策。
整体采用“一个平台，多项功能应用”的设计思路，为变电站巡检运维人员提供准确及时的辅助管理功能。
智能化变电站防误闭锁系统解决方案
智能化变电站防误闭锁系统解决方案智能化变电站防误闭锁系统是一种利用先进的技术手段来防止误操作引发事故的系统。
它通过自动化和智能化的手段，将变电站的操作过程进行全面监控和控制，减少人为因素造成的错误，提高运行安全性。
以下是关于智能化变电站防误闭锁系统的解决方案。
1.引入先进的监测设备和传感器。
智能化变电站防误闭锁系统需要通过监测设备和传感器来实时获取变电站各个部位的运行状态信息。
例如，可以安装压力传感器来监测输电线路的电压变化情况，安装温度传感器来监测变电设备的运行温度等。
2.建立监控系统。
基于获取的运行状态信息，智能化变电站防误闭锁系统需要建立一个监控系统，实时监测变电站的运行状态。
该系统可以通过采集的数据进行分析，分析电压、电流、温度以及其他参数的变化趋势，当检测到异常情况时，及时发出警报。
同时，监控系统还需要能够对变电站进行远程控制，实现闭锁操作。
3.实施闭锁控制。
智能化变电站防误闭锁系统需要对变电站进行闭锁控制，确保各种操作符合正确的顺序和条件。
闭锁控制可以通过控制系统来实现，当监控系统检测到异常情况时，可以立即进行闭锁操作，禁止进一步的操作。
例如，当监测到输电线路电压过高时，系统可以自动关闭相关开关，以避免设备过载。
4.引入人机界面。
为了方便操作人员进行监控和控制，智能化变电站防误闭锁系统需要设计用户友好的人机界面。
该界面可以提供实时的运行状态信息，包括各个设备的工作状态、运行参数，以及发出的警报等。
操作人员可以通过界面进行远程监控和控制，及时发现并处理异常情况。
5.数据分析与运维优化。
智能化变电站防误闭锁系统可以持续收集、存储和分析变电站的运行数据。
通过对数据的分析，可以识别并预测潜在的故障和问题，提供运维人员进行及时修复和维护。
同时，系统还可以提供运行数据的可视化展示和报告，帮助运维人员进行安全评估和优化。
综上所述，智能化变电站防误闭锁系统是一种利用先进的技术手段来提高变电站运行安全性的解决方案。
智能变电站辅助控制系统-2012-10
四、子系统介绍（视频监控系统）
10）系统异常报警：支持视频丢失报警、视频移动侦测报警、视 频遮挡报警、视频信号异常报警、输入/输出视频制式不匹配报警、 非法访问报警、网络断开报警、IP冲突报警、录像错误报警、硬盘错 误报警及硬盘满报警。 11）系统联动：支持与其他辅助生产系统的协调联动，在安全防 范系统报警、门禁事件（正常刷卡、非法刷卡、按动出门按钮）、火 灾自动报警系统报警、一体化监控系统操作刀闸断路器等事件时，视 频监控系统可调用相应的摄像机的预置位进行录像或拍照。 12）智能视频分析（可选）：视频监控系统可根据命令启动摄像 机预置位，采集监视对象的视频画面，在指定时间内进行数据分析， 并进行模型比对，分析结果可以是模型数据、分析图片或视频片段。 具备穿越警戒面、进入区域、、区域入侵、物品拿取放置、徘徊、人 员聚集、非法停车、快速移动等智能视频分析。
四、子系统介绍（视频监控系统）
智能变电站辅助系统综合 监控平台
智能变电站辅助系统综合监控平台
一、系统概述 二、系统架构设计
三、系统功能
四、子系统介绍 五、工程图例
一、系统概述
变电站作为电力系统的核心环节，担负着所在区域的高低压变换 及供电任务。为了保证变电站可靠稳定运行，在变电站配置部署有视 频监控系统、环境监测系统、安全防范系统、给排水系统、火灾自动 报警及消防系统等辅助生产系统。目前这些系统依然是各自独立的、 分散的小型自动化装置，需要多方面人工来关注、理解和维护这些系 统的信息。随着智能变电站建设的不断推进，从智能管理角度来看， 整合变电站所有辅助生产系统，构建一个统一的公用监测辅助控制平 台是十分必要的。
四、子系统介绍（视频监控系统）
4.2、摄像机（球型机） 1）传感器：1/4彩色日夜转换型CCD。 2）有效像素：752（H）×582（V）。 3）水平解析度：≥540TVL。 4）光学变焦：室外球机不低于36倍，室内球机不低于26倍。 5）信噪比：≥50 dB。 6）镜头光圈：F1.4－F3.0，室外球机镜头焦距：3.4～122.4mm ，室内球机镜头焦距：3.4～88.4。 7）水平回转角度：360°连续旋转，垂直俯仰角度：0～90°带 自动翻转。 8）旋转速度：水平最大300°/s，垂直最大240°。 9）日夜型转换模式：自动/彩色/黑白。
轨道巡检机器人-配电站房辅助环境监控系统解决方案2021
配套设备及传感器
安徽电科恒钛智能科技有限公司
本产品以轨道机器人为硬件平台，搭载可 见光云台摄像机、红外热像仪、超声、局放、 气体、温湿度以及声音等传感器，集成移动与 升降运行控制系统、数据采集和通信模块，整 合多传感器融合技术、模式识别及视频分析技 术，实现对变配电站所室内设备与环境的全方 位感知、全自主智能巡检、全自动异常预警和 智能化生产管理。
安徽电科恒钛智能科技有限公司
PART AI轨道巡检机器人
1
AI轨道巡检机器人
AI track inspection robot
HT-600 AI轨道巡检机器人是专注变配站场 所(变电站、开闭所和配电室等)、以智能控制 和AI为核心技术，全面提升变配电站智能化水 平而研发的一款多功能新型室内巡检机器人。
Intelligent track inspection robot
智能轨道巡检机器人 系统界面
Intelligent track inspection robot
PART 2
智能配电房综合监控系统
智能配电房综合监控系统
Intelligent distribution room integrated monitoring system
智能配电房综合监控系统以AI智能识别 和智能巡检为目标，通过在配电站房内配置 AI变配电辅助监控装置，结合配电监控云平 台，完成机器人智能巡检、红外热成像分析、 AI仪表识别、变压器超温监测、开关柜局放 监测、开关柜触头测温、蓄电池监测、低压 馈线监测、视频监控、环境监测、设备控制、 安防消防监测等的数据采集。实现对配网配 电站所运行状态、运行环境及安防环境的一 体化监控，实现配电站所运检的整体智能化 与管理云端化，达到“无人值班，少人值守” 目的。
变电站一体化智能辅助运维方案
变电站一体化智能辅助运维方案随着电力行业改革的进一步力腱,如何以变电站安全运营为切入点，为电网安全经济运行助力是重点工作。
电力生产始终以"安全第一”为目标，建设国家电网变电站智能监控系统I变电站一体化智能辅助运维方案，能及时发现站房环境和设备隐患，控制设备运行安全的环境因素，预防事故发生。
1、功能特点实时分析：对各种监测及报警数据进行分析，实时反映现场设备运行的环境情况、设备本身运行情况.眼见为实：实现了各种动环数据的报警联动视频监控，真正做到了"一眼可见对接电力平台：通过协议与信息一体化平台对接，支持辅助系统上传全景数据，接收信号，实现业务与生产系统的融合；设备联动设置：对采集到的数据进行分析判断，当阈值越限时，可及时生成报警事件，并联动相应设备.2、系统及方案简介变电站一体化智能辅助运维方案是由“线上监控+线下服务”构成的，通过线上监控对变电站进行全数据采集监控，全面掌握设备和环境的实时运行状态.变电站智能监控系统采取分层、模块化设计,使各个模块相互独立，层次清晰，模块之间的耦合度最小.系统主机具备丰富接口，可搭载触摸屏（选配），方便各仪表、传感器、视频等广泛接入.3、应用价值(1)降噬营邮：实现站房智能监控，提高了管理效率，减少了人工巡检工作量，为配电网企业降低了人力成本.在此过程中，可以提前预测潜在的风险，提前介入，降低了事故处理成本.(2)打造现代化平台：为新型现代化变酉晅站房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑.(3)立体监管模式：实现站端、主站两级垂直监管；(4)提高站房管理质量：对运行设备进行24小时不间断的数据采集监控，随时反映设备运行状况,实现对异常运行的及时报警.国家电网变电站智能监控系统I变电站一体化智能辅助运维方案利用IEC61850标准协议，实现了各系统之间的信息共享和系统间的互联,满足了电力行业的标准化和智能化应用.。
变电站智能辅助系统的研究
变电站智能辅助系统的研究
摘要：
随着人口和经济的快速发展，变电站的发电容量也越来越大，如何有
效利用变电站来提高其安全性、可靠性和经济性就显得尤为重要。
变电站
智能辅助系统是提高变电站运行效率的重要技术，其主要特点是基于计算
机和自动化技术，采用先进的信息技术实现变电站的自动化管理。
本文综
述了变电站智能辅助系统的发展现状及应用，着重介绍了变电站智能辅助
系统的系统架构、主要功能模块及运行过程等等。
最后，结合变电站的特点，指出未来发展趋势，并针对变电站智能辅助系统的应用提出建议和发
展方向。
关键词：变电站；智能辅助系统；自动化
1.变电站智能辅助系统的发展现状
变电站智能辅助系统作为一种新型的自动化系统，已经在世界各地得
到广泛应用。
它可以有效地实现变电站的自动化管理，以达到安全、可靠、高效运行的目的。
变电站智能辅助系统的发展经历了从绝缘油监测系统到
智能辅助系统的几个阶段，由智能交流系统发展到全数字系统，发展得越
来越完善和复杂。
2.变电站智能辅助系统的系统架构
智能辅助系统的系统架构可分为硬件部分和软件部分两部分。
关于智能变电站一体化监控系统智能辅助控制设计方案的探讨
３ 系统 方案优势
网络 化 ： 采 用网络球机 ． 施 工 非 常 的 简单 ， 只需要一根 网
线 即可 ， 不再需要铺设 线缆、 视 频 同轴电缆 、 也 无 需 进 行 光 纤
熔 接 等 繁 琐 并 专 业 化 程 度 较 高的 工 程 施 工 。 智 能 跟 踪 网络 高 清 球 具 有 独 特 的 Ｉ Ｐ联 网优 势 ， 产 品 具 有
网络 化 时代 。 智能化、 高清 化 、 网络 化 的 变 电站提 高 变 电 稳定 、 可靠、 “ 即插 即 用 ” 的功能 ， 只 要 利 用 现 有 的 网 络 就 可 以 化 、
便 的 使 用音 频 功 能 ． 并 支持 远 程 控 制 ， 可 以远 程 控 制 设 备 的 开 命 周期 成 本 ． 优 化配置了我国的电力资源， 是解决“ 电荒” 的 重
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ， ｌ ０
能源 ・ 电力
测器 、 风速探 测器、 温湿度探测 器和水浸探 测 器， 这 些探 测 器
感 器与 主 机 之 间 采 用 无 线 信 号 进 行 通信 ，可 以接 入 ２ ０ ０个传 感 器， 大 大扩 展 了业 务 容 量 。
（ ２ ） 当 电子 围栏 、 门禁 、 红外 双鉴 、 烟 感 探 测 器 产 生 报 警
时． 这 些 设 备 产 生 报 警 信 号 上传 到 网 络 硬 盘 录像 机 ， 网络 硬 盘 可 以 了 ， 施 工 安 装 简 单 方便 ， 绝 大 多数 人 可 以轻 松 的 完成 ； 前 录像 机 联 动球 机 自动 追 踪 到 产 生 报 警 的设 备 上 ，同 时 网络 硬 端 环 境 量检 测设 备 安 装 施 工更 加 方便 快 捷 ， 由 于前 端 环 境 量
110kV变电站辅助系统接入方案
针对某些已经安装SF6自动报警系统的变电站，可以联系厂家提供规约协议，加装主机的网络或串口模块，由站端RCU厂家将火灾自动报警系统主机的通信协议写入RCU即可实现接入。
序号
设备
元件规格及主要参数
单位
数量
说明
1
SF6在线监测报警控制器
壁挂式；可连接SF6、O2气体变送器、温湿度变送器总数不小于128个；报警输出方式：常开触点（有源和无源）、RS485通讯、RS232通讯；大屏幕液晶显示屏显示现场环境监测数据；可进行设置SF6气体泄漏报警点、强制开启风机排风、设置定时排风时间及次数、查询历史数据等操作；含上传通信模块（RS485、RS232或TCP/IP接口）及通信规约，具有上传通信、本地联动、远程控制功能。
8
经辨识，无对环境产生不良影响的因素。
经辨识的危险源及可能造成的危害后果见附录。
在现场要正确戴好安全帽和正确着装，防止被落物击中身体或撞头。
现场行走应注意力集中，防止因现场沟、孔、洞，楼梯无防护栏及照明不足等原因引起人员跌伤。
在现场应注意变电站触电等标志，不乱走路线，远离运行设备，防止触电和误操作。
序号
设备
元件规格及主要参数
单位
数量
说明
1
智能终端
装置尺寸：2u-4u;
CPU型号：intel core 2 duo 双核处理器/intel i系列处理器；
CPU频率：>2GHZ；
系统内存：≥4G；
台
1
每站1台
5.3
温湿度传感器配置在室内的重要设备间，二次设备室、开关室、独立通信室等；
水浸探测器一般配置在电缆层、电缆沟等地方；
110kV云变
110kV金变
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录波仪
继电保护测试仪
故障检测仪
3.网络系统
IEC61850协议：是IECቤተ መጻሕፍቲ ባይዱTC57 （国际电工委员会）制定的关于变电站自动化 系统结构和数据通信的一个国际标准，中文全称：变电站通信网络和系统。 支持GOOSE的网络：协议中对于跳闸等重要信号要求在3 ms 内在网络上传 输完毕，所以需要使用GOOSE机制来保证。
•站端系统： 综合业务平台（站端）、摄像机、NVS、报警、动环和分布式存储等设备，在变电站现场 部署
SMS系统
SMS系统
SMS系统
SMS系统
站端系统
站端系统
中心平台系统
一、综合监控管理平台：SMS，电力行业版综合监控管理平台 二、中心存储方案：智能存储阵列 （可独立，也可集成于综合监控管理平台） 三、解码设备：NVS、SNVD （可独立，也可集成于综合监控管理平台） 四、智能分析服务器（可独立，也可集成于综合监控管理平台） 五、监控工作站（可独立，也可集成于综合监控管理平台） 六、大屏设备：液晶、等离子、DLP拼接屏，LED大屏 七、通讯设备：网络交换机、光端机等
智能图像巡检功能，通称为SCADA系统
1.一次设备
一次设备：是直接参加发、输、配电能的系统中使用的电气设备， 包括架空线、避雷器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离 开关等等。由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线 或主接线。
电子互感器
变压器
断路器
2.二次设备
二次设备：主要是各类检测和控制仪器，如测量仪表，继电器，控制及信号器 具，自动装置等，连接在一起，称之为二次接线或二次回路。
视频监控子系统
门禁子系统
环境监测子系统
安全警卫子系统
灯光智能控制子系统等组成。
平台预留和消防子系统的通 信接口。
智能辅助系统特点：相比传统变电站的工业电视监控方案，智能辅助平台 将门禁、动环、周界、视频等系统集成在一起，进行统一管理，联动
智能辅助平台解决方案
智能辅助平台结构图
• 中心平台系统： 综合业务平台（中心端）、解码设备、大屏设备、网络设备和中心存储设备，在机房、监 控中心部署
• 由站端系统和中心平台两部分构成
– 电源：电厂全厂工业电视监控系统
• 水电站解决方案全 • 火电厂解决方案 • 风电场解决方案
– 输、变电设备在线监测系统
• 输电线路解决方案
1 电力系统与智能电网
2 智能变电站辅助系统
3
案例分享
4 智能辅助系统产品附录
智能变电站的需求
智能变电站辅助系统：对全站主 要电气设备、关键设备安装地点 以及周围环境进行全天候的状态 监视，以满足电力系统安全生产 所需的监视设备关键部位的要求， 同时，该平台可满足智能变电站 安全警卫的要求。：
中心平台 监控系统
1.2 模拟摄像机
成本低
无视频压缩功能，必须先通过同轴电缆接入NVS
IP 网 络
模拟球机、枪机系列 必须先接入NVS
无云台控制，适合固定场合（模拟一体化机除外） 红外、防爆型号
同
轴
1.3 云台
电
缆
枪机置于内部，起保护和转动功能
分室外、室内型，不通用
室外云台 室内云台
1.3 网络智能视频服务器 NVS
智能变电站辅助系统解决方案
1 电力系统与智能电网
2
智能辅助系统
3
案例分享
4 智能辅助系统产品附录
什么是电力系统？
• 电力系统包括：
– 电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂） – 变电所（升压变电所、负荷中心变电所等） – 输电、配电线路 – 负荷中心（用户）
• 电力网络：输电线路与变电所构成的网络
水 浸 探 头
电红 红振 声 子外 外动 光 围对 双传 报 栏射 鉴感 警
测 子 系 统
理 子 系 统
制 子 系 统
站端管理系统—视频监控子系统
网络IP枪机、球机系列 可直接接入中心平台，或NVS
IP 网 络
1.1 网络摄像机/智能高速球机
安装快速，组网简单，内嵌Linux操作系统，实 现视频压缩、网络通讯及远程控制一体化，可直 接通过IP网络接入中心平台系统 RS485串口控制云台 报警联动 语音对讲 红外、防爆型号
由服务器承载综合业务平台软件
站端系统
站站内端拓管扑理结系构统拓扑图
系统整体结构（站端拓扑）
平台组成
智能辅助平台
动环监控系统 视频监控系统 智能分析系统 红外热成像系统
智能接口
平台组成—动环监控系统
动环监控系统
环境监测子系统
安全防范子系统
火
门
智
警
禁
能
监
管
控
动 力 监 测
温 湿 度 监 测
风 速 监 测
普通电缆
常规开关柜
电子式互感器
1.智能化 智能设备
一体化平台 光纤
高级应用 复 合新 材型 料
2.统一管 理平台
3.环保节能
为什么关注智能电网
（二）试点工程--智能变电站
➢ 智能电网已经上升为国家战略
➢ 国网公司制订了2009～2020年的智能电网发展规划： ✓ 2009－2011年：年均投资超过3000亿，总投资10000亿 ✓ 2012－2015年：总投资15000亿 ✓ 2016－2020年：总投资20000亿 ✓ 全面建成统一、坚强的智能电网
内嵌Linux操作系统，可接入IP网络 摄像机、模 拟摄像机 本地SATA硬盘存储、USB扩展存储或网络存储
监控解决方案覆盖范围
什么是智能电网？
智能电网：以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有 信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网，由智 能变电站、输电系统、调度系统等等构成。
传统电网
智能电网
传统互感器
自动化系统 状态监测
PMU
传统变压器
保护信息系统 辅助系统 …………
1.装备升级 2.平台升级 3.材料升级
符合IEC61850协议要求的网络
支持GOOSE的网络交换机
4.SCADA系统
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采 集与监视控制系统，是智能变电站的核心监控系统。
电力系统解决方案
• 针对电力系统的监控方案，包括：
– 变电所：智能变电站辅助平台解决方案
➢ 智能电网的发展需要智能变电站
智能电网中的基本概念
智能电网业务中经常涉及的概念 1. 一次设备：直接输、变电的电气设备，智能化要求全自动化 2. 二次设备：检测控制设备，智能化要求网络化，无人化 3. 网络通讯平台：智能化要求统一化接口， 遵循IEC61850协议，构建
GOOSE网络 4.变电站中央监控设备：智能化要求站内设备集中管理，集中控制，集成