无人值守变电站智能辅助控制系统设计分析
论述变电站智能安全辅助监控系统
论述变电站智能安全辅助监控系统一、引言随着近年来我国电网规模急剧扩大，新投运的变电站数量的成倍增长。
为提高生产管理效率，转变生产方式，新变电站都按照无人值守变电站进行设计和运行，传统有人值守变电站也已进行无人值守化升级改造。
但是从有人值守到无人值守的转变绝不仅仅是人员撤离那么简单。
如何切实提高变电站设备运行管理水平，切实保证变电站的安全运行，有效实现对变电站的运行主设备及辅助设施的监控及管理，把握设备的实时运行状况成为研究的主题。
在我国东北等高寒地区，冬季气温可达-40℃，冬季对高压设备运行状态及变电站环境监测尤为重要，并且对监测设备的低温运行也提出了更高的挑战。
黑龙江省电科院经过对黑龙江省部分无人值守变电站的考察，发现存在如下问题：1）变电站内的隔离开关、断路器等设备没有实现在线测温，需要巡视人员定期人工测温，数据受人为因素影响较大，漏测情况时有发生，当设备温度出现异常时关键点温度数据不能及时上传，故障无法及时被发现。
2）变电站室内关键场所（如：计算机房、继电保护小室、开关室、蓄电池间）没有温、湿度信息采集设备及自动调温设备，冬季靠暖气供热，一旦发生暖气临时中断现象，（如蓄电池间）设备在低温环境下运行，性能及寿命将受到严重影响；机房空调与温、湿度监测单元没有形成闭环联动，无法通过集控站干预空调等调温、湿设备的运行。
3）调度对站内隔离开关及断路器进行远程分合操作时，由于隔离开关电机或断路器储能机构故障，有时会出现分合动作不正常的状况，超过规定时间后，可能出现烧毁电机或断路器分合闸线圈的现象；同时由于隔离开关机械设计的原因，隔离开关动作时可能出现对应辅助节点无反应的问题，结果导致变电站后台监控画面的隔离开关分合显示错误。
4）早期变电站隔离开关执行机构箱、端子箱及断路器汇控箱内温度监控及自动加热设备并不完善（甚至根本没有配备），部分监控单元已损坏，不能有效实现温度上传及自动加热、排风功能，在冬季存在部分箱体内二次回路异常的情况。
无人值守变电站设备管理系统的设计与实现
（2）提高维护效率：通过对设备进行实时监测和故障诊断，可以及时发现并 处理设备故障，提高维护效率。
（3）降低安全风险：由于该系统具有自动报警功能，可以及时发现并处理设 备异常情况，从而降低安全风险。 2.不足之处该系统的不足之处主要表现在 以下几个方面： (1)技术难度较高：无人值守变电站设备管理系统的实现需要 较高的技术支持和维护水平，技术难度较高。需要加强技术人员的培训和学习。 另外，该系统的应用也需要电力企业进行技术转型和升级，以适应新的管理模 式的需求。
二、无人值守变电站设备管理系 统设计的需求
1、功能需求
无人值守变电站设备管理系统应具备以下功能：
（1）设备监测：实时监测设备的运行状态，如电压、电流、温度、湿度等参 数，确保设备正常运行。
（2）故障诊断：通过对设备运行数据的分析，及时发现设备存在的故障隐患， 为维修人员提供诊断参考。
（3）报警功能：当设备出现异常或故障时，系统能够自动报警，并提示具体 位置和故障类型，以便维修人员及时处理。
三、无人值守变电站设备管理系 统的实现方法及难点解决方案
1、实现方法
无人值守变电站设备管理系统的实现方法主要包括以下几个步骤：
（1）数据采集：通过数据采集装置对设备进行实时监测，并将数据传输到后 台管理系统。
（2）数据处理：后台管理系统对接收到的数据进行处理和分析，如故障诊断、 数据存储等。
（2）如何提高系统的可靠性：可以采用冗余设计，如双机热备等方式来提高 系统的可靠性，以及定期对系统进行维护和升级来保证系统的稳定性。四、无 人值守变电站设备管理系统的优势、不足之处及改进建议
1、优势
无人值守变电站设备管理系统具有以下优势：
（1）减少人力成本：由于该系统不需要人工干预，可以大大减少人力成本， 提高设备的自动化水平。
变电站辅助监控系统
变电站辅助监控系统摘要：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。
本文对此进行了分析。
关键词：变电站；辅助系统；集中监控一、系统总体设计变电站辅助设备智能监控系统可实现变电站各子系统数据的统一采集、存储、展示，基于多系统数据融合实现设备状态智能诊断分析及多系统间的智能联动，提升运维效率和设备运行可靠性。
系统整体架构如图１所示。
变电站辅助设备监控系统实现辅助设备数据接入、运行监视、操作控制、智能联动、对时、权限管理、系统配置、存储管理等功能，系统软件架构如图２所示。
系统通过统一的软件平台管理各种设备、获取各类信息、联动各类报警。
系统提供可定制的图形化界面，支持全景高清３Ｄ动态交互。
二、系统功能设计2.1功能总述在变电站部署变电站辅助设备监控系统，集成了变电站在线监测、巡检机器人、视频监控、消防、安全防范、环境监测、ＳＦ６监测、照明控制、智能锁控、电缆沟火灾监测、封闭空间巡检等子系统，实现辅助设备数据采集、运行监视、操作控制、对时、权限、配置、数据存储、报表及智能联动管理。
系统主要模块构成如图３所示。
2.2子系统功能（１）信息总览：首页展示内容，呈现变电站辅助设备智能监控系统对辖区内变电站的数据统计、电子地图和告警窗体等内容。
（２）照明控制子系统：支持辅助集中监控系统辖区内变电站内照明状态采集、灯光智能控制（远方控制）功能。
（３）安全防范子系统：主要实现辖区内变电站防入侵子系统和门禁管理两个方面集中监控功能。
探析无人值守变电站辅助监控系统
（ 五 ）温 度 监 测 系统
值守变 电站与大型集成控制管理系统在电厂都 已经采用 了这个系统 ，电
网的管理模式已经逐步在改变 ，在这种新的管理模式下所有设 备的应用
都要 以提高工作效率为中心，无人值守变电站的数量逐渐增加 ，这样对
变 电站 的内部基础设施要加强管理 ，例如变电站 的防火工作以及防盗工 作 ，都要进行管理 ， 对变 电站 的监控人员来说这样这方面非常重要 ， 其 中辅助的监控系统在其 中起到很重要的作用 ，对变 电站的消防工作 、安 防工作 以及视频信息收集 的工作都能够随时的进行检查 ，保证系统一旦 发生故障能够及时的报警 ， 实现更好的管理。
（ 一 ）综合 监 控 管 理 系统
在无 人变电站 中设置视频监控系统 ，主要是为监控人员提供能一个 能够实施远方巡视 的管理平台 ，减少建 设管理人员到现场巡视 的次数 ，
保证全面对无人值守变电站 的巡视 。 （ 二 ）消防 系统建设
消防系统是变 电站 的重要部分 ，主要 功能是一旦变 电站中存在火灾 隐患 ，系统在运行之后可 以自动的对整个部分进行检测 ，如果检测过程
系统进行监控 ， 这样能够保证 系统在进行管制消防的时候 ， 要加强这方 面管理。对收集 的信息进行有效分析 ，保证消 防、视频、安 防等系统进 行及时的监控操作 ，这种体统 的架构分为三级 ：综合监控管理 中心、变 电站采集终端和操作站管理终端 ，这三级终端。
在无人值守变 电站 中采用安防系统 的目标是防止非法人员入侵变 电 站， 造成变电站 中的设备损坏 ， 在这个过程中监控系统能够有效的运行 ， 按照监控系统的要求 ，实现阻止外人对 变电站造成的伤害 ， 保证变 电站 能够正常运行。
、
无人值守变电站自动化系统浅析
关键 词 变 电站 自动化系统
通信网络
在现代 电力系统 的各种技术发展十分迅速的情 动监视、管理 、协调和控制 ，提高了变 电站保护和
况下 ， 建设高度可靠 、有效可控的现代化无人职守 控制性能 ，使变 电站运行更为可靠 ，改善和提高了
变 电站势 在必行 。新疆众 鑫矿业 从立项 到设计 以 电网的控制水平 。同时也使变 电站设计合理、布局
控制室或保护室中。 的脉冲量 ，计算出电能量 ，然后送给监控主机 ，再
（ 信号复归 。 ５ ） （ 配置多个应用广泛的标准通信规约 １ ） （ 配置就地监控站 、工程师站等多个工作站 ， ２ ） （） ３报警功能。对模拟量越限及代表异常状态的
（ 电能计量。采用 电能管理机采集各脉 冲电表 ２３ 主站 （Ｔ ４ ） ． Ｎ Ｕ）功能 设置 转发给控制 中心 ；或采用带串行通信接 口的智能型 的各 电能量送往监控机 ，再传送给控制中心。
自动化 功 能 。
即有通讯联系， 又相对独立， 便于系统扩展， 便于维护
管理， 当某一环节发生故障时， 不致于相互影响。此
１变 电站综合 自动化 系统
外 ，它的抗 电磁干扰性能强 ，可靠性高， 可以把电度 利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的 计量、测量表计、控制、保护、远动合为一体 ，可
维护 ，节省资金。这种变 电站 自动化系统的缺点是 功能有限， 也不能大量节省 电缆 、屏 柜和占地面积，
系统不具备 自 诊断能力 ，对二次系统本身的故 障无 因而这种结构方式并没有得到广泛的推广应用。
法 检测 。
１２ 分 散式 ．
变 电站综合 自动化 ，变电站的二次设备（ 包括测
电能计量表 ，通过 串行总线 ，由电能管理机将采集 并与主站共享信息。
无人值班变电站智能安防辅助系统设计
变 电站 辅 助 系 统 的一 部 分 ， 不 影 响 站 端各 子 系 在 统 、 置 独立 运行 的情 况 下 ， 防平 台通过 站端 集 装 安 中 采 集 控 制 单 元 将 防 盗 报 警 、 防 视 频 、 能 门 安 智 禁 、 助 灯光 、 辅 火灾 报 警各 子 系统 的信 息数 据并 行
・
７ ・ ８
电 力 委 锯 ｃ 僧 亟
明装 置 、 站端视 频监控 系统 。
建设 及 改造 ， 统运 行稳 定 ， 系 做到 了现 场视 频 画面
３） 灾 自动报 警装 置 的联 动对 象 与要 求 ： 火 火 灾 自动 报警装 置接 收到火情报 警信 号后 ， 动变 电 联 站 门禁 系统 ， 经后 台值班人员确 认后 ， 打开 门禁 。 ４） 门禁 系 统 的联 动对 象 与要 求 ： 门禁 系统 接 收 到变 电站 大 门的刷 卡 进 出信 息后 ， 动 室 内入 联
（ 编辑 ： 初 ） 慕
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅｌｇ ｎｔＳｅ ｕｒｔ ｘ ｌａ ｙ Ｓ ｔ ｍ ｏ ｓｇ ｆＩ ｔ ｌ ｅ ｃ ｉｙ Ａｕ ｉｉ ｒ ｙｓｅ ｆ ｒＵｎａ ｔ ｎｄ ｄ Ｓ ｂｓ ａ ｉ ｎ ｉ ｔｅ ｅ ｕ ｔ ｔｏ
ＣＵ Ｈｏ — ｕ ＨＯＮＧ Ｓ ａ ｓ ａ Ｉ ｕｋ ｎ ， ｈ —ｈ
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔａ ｄ ａ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅ ｌｇ ｎ ｅ ｕ ｉｙ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｆｉ ｔ ｌｉ ｅ ｔ ｓ ｃ ｒｔ ｃ
明装 置接 收 到 联 动控 制 单 元 的指令 后 ， 动指 定 驱 防 区的灯光 动作 。
浅谈变电站无人值守自动化系统的设计
浅谈变电站无人值守自动化系统的设计摘要：自动化技术的快速发展推动了社会的进步，变电站是保障居民用电安全的主要设施，因此通过实现变电站的自动化设计，不仅能够提高变电站的效率，还能提其经济效益。
关键词：自动化；设计；变电站1 变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统重新优化和组合二次设备，例信号系统、自动装置，同时结合发展迅速的计算机技术、通信技术、现代化电子技术等先进技术，以此来实现对变电站中的关键核心设备或技术的控制，核心设备包括输电线、微机、微机，控制技术包括自动化功能、自动监视、测量、控制等。
因此变电综合站自动化系统就是应用计算机、集成电路、通信系统等来自动化处理，这就提高了传统的人工监视测量仪、以及常规的中央信号处理和远程监控的部分、打破了电路保护装置的封闭保护。
同时这也能实现变电站中不同设备之间的信息交换、数据分享，还能自动监视、管理、控制、协调变电站中的所有设备，这就能够显著的提高变电站的控制性能、提高其开放性，进而确保变电站运行的可靠性、安全性、实用性等。
而在设计过程中就遵守严谨、合理、安全的原则，这就能够变电站布局更加紧凑。
当前主要的变电站设计主要包含以下几种形式。
（1）集中式该种方式根据功能将设备进行不同种类的分类，并将其划分为不同的独立系统，且每个系统中自身功能都是利用集中装置俩实现大的。
集中式结构是由一个或2个功能不同的CPU以此来完成对变电站的监视、保护、远程、测量等操作的实时集中控制。
这种方式的优势为：组织结构简单、主机集中控制系统、分配调度所有的实时任务、经济投入低、响应速度快。
但该种方式也存在一些缺陷：所有的操作都集中在主机上，主机的负荷容易导致宕机，可靠性不高。
一般为了提高可靠性，学者提出了应用双系统交替使用，但软件设计复杂，一个系统的改变必然会引起另一个系统，这就导致修改工作量变大，尤其是在更改某系统中的硬件设备后，若另一系统不兼容的话，就会导致双系统都会出现运行错误。
无人值班变电站智能辅助系统设计与实现
无人值班变电站智能辅助系统设计与实现摘要：电力生产和控制技术的发展，使变电站实现无人值班和远方监控成为发展的趋势。
智能化的自动化系统可克服各控制环节相对独立而造成控制复杂、信息量冗余、增大投资成本等缺点，从而提高变电站无人值守远程控制的可靠性，达到变电站控制运行的准确、迅速的要求，减少发生停电的时间和事故的发生。
本文分析了无人值班变电站智能辅助系统设计与实现。
关键词：无人值班变电站；智能辅助系统设计；实现当前社会发展的过程中，电能所表现出的相关需求在不断的增大，这也就导致变电站呈现出的运行压力大幅度提高。
现阶段，变电站的自动化系统应用，已经成为了一种主流趋势，达到无人值班的运行目的。
一、无人值班变电站智能辅助系统设计近几年来，随着IEC 61850标准的应用和光电互感器的研发和投入使用，我国智能电网的研究和试点已经启动，成为电网重要组成部分。
数字化智能变电站概念已在工程实践中得到应用，全国已建成一定数量的数字化智能变电站。
数字化智能变电站使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。
数字化智能变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC通信协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。
新型数字化智能变电站主要由为全数字和光纤的信号采集系统、数字化继电保护和综合自动化系统、数字化视频及环境监测（智能辅助）系统构成。
二、系统实现1.智能变电站视频及环境监控系统。
智能变电站视频及环境监控系统主要在南方电网应用，以广东电网为主导，制定了《广东电网变电站视频及环境监控系统技术规范》，该技术规范对系统互联互通通信协议、音视频编解码算法和流媒体传输格式均进行了详细约定，可操作性强，能够实现不同厂家设备之间真正意义上的互联互通。
2.智能变电站综合辅助监控平台主要在国家电网应用，通常包含7大子系统，分别是视频监控子系统、环境监测子系统、智能控制子系统、安全警卫子系统、门禁子系统、消防子系统、四遥联动子系统。
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无人值守变电站智能辅助控制系统设计
分析
摘要：通过对无人值守变电站关键技术以及核心功能进行详细的分析，能够对辅助控制系统中存在的不足进行分析，从而对变电站智能化设备进行科学合理的设计，从而实现对变电站图像进行监控，以及对变电站运行相关数据信息进行采集的，保证无人值守变电站智能辅助系统能够更加安全稳定的运行。
关键词：无人值守；变电站；智能辅助控制系统；设计
智能辅助控制系统能够对变电站运行维护的综合需求进行满足，并且在智能化技术的辅助下，对变电站辅助系统开展自动化的控制，通过视频图像等方式对变电站内部设备的运行状态进行实时监控。
有效地提升了变电站智能化系统的安全稳定运行。
一、无人值守变电站相关概述
（一）系统配置构成
智能辅助控制系统作为无人值守变电站重要的组成部分，发挥了关键性的作用。
在系统应用过程中主要肩负着保证变电站运行安全稳定的目的。
智能辅助系统通常情况下是由四个主要系统构成，包括由智能视频监控和智能火灾报警以及安全智能报警和电力环境监控等子系统构成，另外，空调和照明子系统也是重要的辅助子系统。
在传统的辅助控制系统当中，很多辅助子系统是单独运行的，并利用不同的路径对所获取的数据进行上传。
这难以对多个系统实施集中化的监控和统一化的管理，这不仅降低了多个子系统的运行效率，而且还提升了系统管理和运行维护的总成本。
通过智能辅助控制系统的应用能够最大限度地发挥当前辅助系统自身的潜力，极大地节省运行和维护成本费用，最重要的是能够提高整个系统的运行效率。
智能辅助控制系统在运行过程中主要是以智能视频监控子系统为中心，实现对智能火灾报警子系统以及其他子系统的精准化集成。
允许不同子
系统之间的实现信息共享和交互作用的同时，还肩负起调度端与车站端自动化系
统之间的通信和信息交互，使智能变电站的运行和维护能够满足辅助控制系统的
提出创新性要求。
（二）功能实现
智能化辅助系统在变电站应用的过程中还能够充分发挥出视频监控以及视频
分析和信息采集的重要作用，良好的实现信息传输和远程控制等多项功能。
所以，此系统能够促使智能化变电站在运行过程中获得的信息更加的精准和可靠，保证
各个子系统的功能更加的完善化，为变电站的安全稳定运行提供可靠的保障。
智
能化辅助系统的主要功能包括以下方面，首先，满足实时视频监控的目标。
视频
监控可以通过图像对变电站内部设备运行的实际情况进行了解，并且获得各个系
统运行的具体信息，此功能的还可以对主变运行的状态进行及时的查看，进而更
加清晰和直接的呈现出断路器和接地刀闸等开关的接触情况。
其次，实现对视频
的智能化分析。
变电站通过视频的智能化分析技术，能够对监控对象的运行状态
进行有效的判断，同时还能够高效地执行穿越警戒线，进入区域行为的分析等多
项操作，为刀闸及开关状态的情况调整提供可靠的信息。
最后，实现远程控制的
目标。
变电站当中使用的全部摄像头能够进行单独的控制，从而实现灵活设置全
部摄像头位置和巡航路径的目的，同时还能够在不同环境下保持系统及门禁开关
闭合进行远程控制的目的。
二、无人值守智能辅助控制系统的优化设计
（一）智能视频监控子系统的优化设计
从整个系统的建设实际情况可以看到，智能视频监控子系统在运行过程中发
挥了关键性作用，其发挥的功能作用不可忽略，此系统与另外几个系统之间构建
了非常密切的联系。
因此，在应用的过程中可以作为整个系统的核心组成系统，
从而使整个变电站自动化系统构成一个完整的个体。
系统功能包括四个方面：一
是在安全子系统的帮助下，视频监控系统能够保障变电站设备的安全运行。
二是
通过远程操作人员的合理控制，能够根据自己对系统的操作经验，降低视频监控
操作出现失误的几率。
三是智能视频分析功能可从根本上帮助员工对变电站系统
运行的状态进行科学的判断，以便为设备开关和闸刀开关的状态提供可靠的信息。
四是每个监控系统能够一起发挥出预警和保护的重要性作用，也能够与其他类型
的子系统进行良好的合作实施当前链接和交互。
（二）智能安全警戒子系统优化设计
电子安全围栏产品是在变电站系统运行过程中一种创新型的安全产品。
这是
一种智能周界封锁报警系统，遵循“封锁第一，警报第二”的先进周界安全理念。
其在系统运行过程中所产生的非致死性脉冲高压可以高效的击退入侵者，还能够
将入侵信号及时高效的传输给监视器系统，具有电击、阻断和报警等多种功能。
整个系统是由高强度的电子线、吊柱以及收紧器等进行组成，可以附着在已有的
围栏上或进行独立安装，构成一个完整的有形边界墙，并将脉冲信号连续传输到
电子电缆。
一旦有人接触到由电子电缆产生的非致命脉冲电压，就好比被一根电
棒击中，这会给入侵者造成严重的心理障碍，充分发挥出威慑、恐吓以及防范不
法分子的作用。
（三）动力与环境监测子系统优化设计
通常情况下，环境监测的开展是通过采集周围环境的温度和湿度等信息实现的，并将收集到的结果及时的传输至智能视频控制系统。
其包括不同的报警模式，还能够实时监控和覆盖周围的环境数据，并利用调整相应子系统的方式对环境当
前的状态信息进行及时的控制。
最后，将所采集的环境数据信息和指令将整合到
统一的系统平台当中。
电源监控也是用于监控开关室内的风扇。
此外，环境监测
过程中还需要对开关室开展精准的监测。
有必要在开关室内安装一个相对完整的
环境监测系统。
可实现对气体监测信号的综合全面监控。
结束语：
网络信息技术的不断发展和应用，有效地提升了无人值守变电站辅助系统的
智能化水平，通过智能视频监控以及智能自动化系统的有效结合，保证无人值守
变电站的运行稳定和安全。
通过无人值守变电站辅助智能控制系统的优化，促使
无人值守变电站能够实现自我调节和自动控制的目的。
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