概述

隨著電網規模的擴大，變電站的數量急劇增加，為提高勞動效率，合理分配人力資源，現變電站普遍實行無人值班與集中監控模式。在該模式下，變電站內的安全問題顯得尤為突出。近年來，變電設備被破壞，被偷盜的事情時有發生，導致了一些停電事故。

因而，采取切實可行的技術手段對變電站內相關輔助系統實行監控，做到無人值班變電站安全管控、智能管控成為一項迫切的需求。現電力行業普遍采用的“四遙”技術，即“遙測、遙信、遙控、遙調”電力自動化技術，僅針對站內主設備的狀態進行監控，而對站內的輔助系統，例如安保系統、環境情況等并沒有采取相應的監視和控制措施，因而并不能完全滿足變電站無人值守和保證變電設備安全運行的需要。

近年來隨著通信技術、自動化技術、視頻監控技術、圖像壓縮及網絡技術的發展，變電站內智能輔助監控技術得到大幅提升，實現站內真正無人值班已為可能。通過安裝網絡攝像儀、傳感器、控制器等手段，實現數據采集、紅外遙控、遠程控制等功能，達到對站內輔助系統的實時監視和控制的目的，在“四遙”功能之外新增“遙視”的功能。

1.遠程智能輔助監控系統組成及主要功能

1.1輔控系統的組成

2015年5月，嘉興供電公司某110kV變電站實行的安裝變電站輔助設備一體化監控子站的項目。

該110kV變電站實行無人值班的監控模式，通過集控站以及市屬監控兩個部門對站內的主要設備進行集中監控。該站110kV部分采用單母雙分段接線方式，每段母線各有2回進線；10kV母分采用單母分段接線。110kV部分和兩臺主變都敞開式布置于戶外，10kV部分以及二次部分布置于戶內小室中。該站四周化工廠較多，空氣中粉塵含量大，經常會有漂浮的雜物，且該站的地勢比較低，容易積水。由此可見，該站的運行環境比較惡劣，導致該站設備發生異常和缺陷情況較多。因而急需采取必要的措施對該站的運行環境進行實時監視，監測到設備的異常，并通過遠程控制在最短時間內采取有效的措施。

遠程智能輔助監控系統基本實現了全站的“遙視”功能，達到對站內所有輔助設備的集中監控。該監控系統主要由視頻監控、環境監控、安全防衛、智能門禁等子系統組成。通過對這些子系統整合、優化及管理，運用監測、預警、控制等技術手段，為變電站的安全生產提供可靠保障。

視頻監控系統主要實現對站內重要電氣設備、運行環境、安防消防等全天候的圖像監視。其主要監視的對象有：站內室外區域的安保情況、主要電氣設備的表計讀數、開關和刀閘的狀態、室內場景等。

環境監控系統主要實現對變電站內各重要場所和重要設備的實時監測。主要監測對象包括：溫度、濕度、風速、SF氣體濃度、水位、火災情況等，可實現燈光、空調、風機、水泵等輔助設備的控制功能。該系統主要由溫濕度傳感器、水浸探測器、紅外熱成像攝像儀、空調控制器、風機控制器、燈光控制單元以及煙霧傳感器等組成。

安全防衛系統可在無人值守的情況下，通過遠程的監視，對變電站入侵事件進行告知，并通過遠方喊話系統進行警告，變被動為主動。安全防衛系統主要由脈沖電子圍欄、聲光報警等設備組成。

智能門禁系統是變電站一種新型現代化安全管理系統，集自動識別技術、自動控制技術和現代安全管理措施為一體，具有對變電站大門等相關門戶出入遠程控制，實時監視，狀態記錄等功能。智能門禁系統可支持刷卡開門、密碼開門、遠程開門等多種開門方式。

1.2輔助系統主要實現功能

該輔助控制系統可實現遠程監測和控制，智能防范和告知，使變電站真正實現無人值守的自動化模式，具體功能如下。

2.智能輔助一體化平臺

2.1智能輔助一體化平臺的結構

該輔助監控系統所有功能通過智能輔助一體化平臺得以實現。該平臺根據浙江省公司相關規范而構建。站級輔助一體化子站系統包括站級輔助一體化監控子站AMC和視頻服務系統兩部分組成。

站級輔助一體化監控子站AMC主要由后臺主機、傳輸設備，綜合控制機柜、數據接入設備以及各類輔助生產子系統組成。在各子系統相對獨立運行和自動閉環控制的前提下，后臺主機以標準的IEC61850通信和建模擬約與各輔助生產子系統通信，通過各子系統實現對變電站現場視頻以及各種生產信息的采集、處理、監控等功能。

視頻服務器，且能夠對其進行管理和控制。通過攝像頭對站內情況進行監視和錄像，并保存于硬盤錄像機 DVR 和網絡數字視頻錄像機 NVR 中，上傳于視頻服務器。

視頻監控系統能夠對視頻服務的綜合整體進行管理，以界面菜單的形式展示各種數據和日志等，可以導入/導出設備臺賬等；且可實現與智能視頻技術的融合，采用圖像智能視頻分析技術，實現周界侵入識別，匯控柜指示燈識別，油壓表、避雷器泄露電流表、SF6壓力表等儀表讀數分析及遠程讀取功能。

2.2輔助一體化平臺架構及通信

該輔助一體化平臺分運維站、省公司 2 級部署，全省只部署一個輔助系統數據庫，輔助數據接入變電站 AMC，AMC 通過相關協議上傳到運維站一體化平臺、嘉興管控平臺和省輔助一體化平臺。運維站輔助一體化平臺、嘉興管控平臺通過B接口向變電站視頻服務器請求視頻，視頻服務器從NVR獲取視頻流并轉發。省視頻統一平臺通過B接口或者SDK訪問變電站NVR，獲取視頻流。省公司部署數據總線，統一訪問數據庫；省部署CAG，用來接收變電站輔助數據，部署B接口服務來訪問視頻；運維站只部署B接口服務和客戶端，通過數據總線訪問數據庫；運維站人員通過運維站客戶端來查看視頻和數據；其他人員可用省公司客戶端來查看視頻和數據。

3.遠程智能輔助監控系統在變電站中的應用

該變電站采用半戶外式結構，其中110kV設備全部位于室外，而10kV以及二次設備全部位于室內。為實現全站輔助監控，系統總裝共計41臺攝像機，實現了變電站室內100%和室外92%的覆蓋率；安裝的紅外熱成像儀實現了站內覆蓋率87.6%，覆蓋區域溫度識別率達100%；由于智能標記識別成本較高，因而在該站中僅選取一個表計，通過智能算法對其數據進行識別，識別率達到100%。

3.1遠程智能輔助監控系統的特點

與智能機器人巡檢相比較，該系統的特點主要有：

1)遠程智能輔助監控系統可實現全站全天候的監視作用，且遠方可實時獲得現場情況的圖像；機器人監控僅按照規定的時間或特殊需要對站內設備進行巡檢，無法做到全天候實時的效果。遠程智能輔助監控系統的覆蓋率達90%以上，對于一些特殊地點能夠起到明顯的監視作用，為運維及檢修作業提供有效的安全管控：機器人在站內的巡視仍按照規定的路徑，對于變壓器上部等視野無法探測的地方存在盲區。

2)通過以上對遠程智能輔助監控系統的特點進行梳理，對于采用半戶外式布置結構的110kV變電站，采用智能輔助監控系統在便捷性、經濟性方面具有一定優勢。

3.2遠程智能輔助監控系統的具體應用

1)對于運行人員無需到現場許可的工作，可通過電話許可的方式許可工作。通過遠程智能輔助監控系統，可實時查看工作班安全措施是否布置妥當，工作班成員在工作中是否有違章現象，如發現違章行為，可通過電話立即制止。該監控系統為工作中的各部門提供了有效的視頻監控證明，加強了工作班成員的責任心。

2)對于發生大風以及大雨等一系列惡劣天氣后，可按需要對該站進行特巡，若是夜間，可通過開啟燈光進行夜巡，及時發現站內的缺陷，而無需運行人員再到現場，有效提高了變電站運維的效率。

綜上，遠程智能輔助監控系統具有覆蓋率廣、實時性強、功能全面、經濟高效的特點，該系統在變電站中的應用可有效提升管理水平，提高運維效率。

4.結論

在變電站內實現輔助系統的集中監控可有效提高站內設備的安全運行水平，使得變電站“四遙”功能之外增加“遙視”功能。由于表計讀數大部分仍通過截圖的方式提供給集控站人員，智能化表計識別功能的費用相對較高，因而如何在較低成本下實現輔控系統的完全智能化還需進一步探究。