变电站辅助设施智能运维管控系统的研发与应用

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第8期   作者:王业
[导读] 摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,在我国社会经济及科学技术不断发展背景下,促使现代变电站朝着信息化方向发展。
        (国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司  内蒙古通辽  028000)
        摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,在我国社会经济及科学技术不断发展背景下,促使现代变电站朝着信息化方向发展。现代变电站和网络技术、计算机技术、通信技术相互结合,从而提高智能化水平。随着变电站技术的不断发展,变电站与互联网结合重要性主要展现出来。但是,在变电站实际使用的过程中,因为工作人员误入带电间隔,从而导致无法实施告警。另外,在变电站不断增加的过程中,照明、空调及风机等设备要到远方变电站查看运行状态,实现开关控制,型号接口数量不断增加,不方便控制。以此本文就分析变电站辅助设备智能运维管控系统的研发,使工作效率得到提高,以此保证变电站运行可靠及稳定。
        关键词:变电站;辅助设备;智能运维管控系统
        引言
        变电站内主设备的正常运行,对其运行环境都有一定的要求,运行环境主要依靠站内各类辅助设施维持。所谓辅助设施,是指变电站中除了用于输送电力的主设备之外的空调、通风、消防、照明、门禁、报警以及各类设备的箱体、装设空间等,这些辅助设施虽然并不参与主设备的工作,但是对于保护变电站的安全、以及为主设备保持一个理想的工作环境,都是非常重要的。因此,在变电站的工作过程中,也需要对这些辅助设施进行实时的监控,确保他们始终正常工作。由于站内运行环境因素分为温度、湿度、压力等,相应的辅助设施的类型也有多种,如一个典型设计的110kVGIS户内站,其有空调约15台,风机约25台,门禁约5个,设备箱体约10处,各种小室约10间。同时,受采购及安装时期不同等因素影响,辅助设施的厂家、型号、尺寸等参数也不尽相同,在现有技术中,对变电站辅助设施的监控技术还远远不够完善。目前大多数变电站无法对其辅助设施进行自动的、实时的及智能化的监控,仍然需要通过定期人工巡视的传统方式来检查辅助设施的状态,巡视周期长、操作繁琐、精度低,经常导致辅助设施出现的问题难以得到及时发现和妥善处理,很容易对主设备的正常工作造成不利影响。由此可见,设计一套可涵盖全站运行环境,对各辅助设施运行工况进行实时监测控制,并提供相应警告提示功能的系统平台,是十分必要的。
        1变电站辅助设施概论
        数字化变电站是智能电网的物理基础,是供配电自动化的信息采集和命令执行单元。当前,无人值守变电站的建设主要集中在电力一、二次设备参数采集和自动化控制,但要完全实现一个变电站的数字化、智能化、无人值守,还应包括辅助设备及相关的辅助系统,如智能化消防系统、图像系统、电子围栏、温度控制系统、门禁系统、在线监测系统等各种环境控制设备监测及控制,目前各个辅助系统各自为政,没有统一进行总体的设计优化与施工优化,存在许多可以进行改进的地方。视频监控子系统通常由光端机、光缆终端盒、云台解码器、各种摄像机、视频矩阵、视频处理单元DVR/DVS/NVR/视频存储服务器、防雷器等组成;通过前端处理单元,将模拟视频、音频和数据信息压缩成相应的网络数据包,保存在磁盘阵列单元中,将数据统一格式后通过数据网上传至上级主站。部分有视频分析功能的系统还可以通过视频分析发现异常情况及时录像,并对异常图像进行跟踪,迅速通知相关人员进行处理。动力环境监测子系统由风速传感器、接入设备、SF6探测器、温湿度传感器水浸探测器、通信电源接口、空调控制器、风机控制器、水泵控制器等组成,通过控制处理服务器将所有的控制数据进行编码及相应处理后上传到上一次控制中心。智能控制子系统由控制单元、辅助设备(如灯光、通风、排水、空调)等组成;通过对设备的集中智能控制,能够实现各相关系统的联动控制,如对报警及环境监测系统的信息实现联动控制,当发现室内温湿度情况超过正常温湿度范围时,通过控制房间内的风机、空调,使房间内温湿度达到电气设备稳定高效运行的状态,保证室内电气设备的稳定运行。安全警卫子系统通常由红外对射报警器、红外双鉴报警器、报警讯响器、电子围栏、按键报警器等组成;安全警卫系统与视频监控系统相结合,可以对入侵变电站的行为起到很好的威慑及提示作用。


        2变电站辅助设施智能运维管控系统的研发与应用
        2.1辅助设施检测控制技术的设计
        为解决上述问题,本文提出一种变电站辅助设施检测控制技术,包括通过检测设备采集变电站辅助设施的信息,并转换为数据量采集值;数据采集值与预设告警阈值进行比较,判断数据采集值是否超出预设告警阈值区间;若数据采集值不在预设的阈值区间,则判定当前的辅助设施为异常状态,生成一异常状态处理指令;启动报警器,并根据异常状态处理指令控制所述变电站辅助设备改变工作状态,以便于恢复到正常工作状态。采集转换数据。包括提取变电站辅助设备的状态信息,并基于模拟量转换输入端口将状态信息转换为模拟量信号;通过计算得出与模拟量信号对应的数据量采集值。初始化检测设备,并且初始化模拟量转换输入端口,以便于通过检测设备对变电站辅助设施信息进行采集和转换。数据比较判断。包括数据包括图像、水位、温湿度等,若数据采集值在预设的阈值区间,则判定当前的变电站辅助设备未出现异常状态。以检测变电站消防水池水位为例,预设消防水位在2.4~2.7m为正常的阈值区间,将采集的水池水位信息与预设的阈值进行比较判断,采集的水位信息在预设的阈值区间内为正常状态。若超出区间表示变电站的消防水池为异常状态,并将异常特征处理指令发送至远程监控平台,以便于远程监控平台根据异常特征处理进行故障排查。
        2.2巡视模块
        巡视模块是基于智能巡视系统创建的,其不仅能够管理变电站中的全部钥匙,还能够实现智能化的巡视。变电站除了设备需要上锁,其他的锁具也都比较多。比如安全工具室、继电保护室、高压室、办公室等都有锁,此锁的形式都各有不同,钥匙管理较为原始,100kV和以下变电站的钥匙经常丢失或者找不到。一钥通能够解决此问题,规范化的管理变电站中的钥匙,和防误锁具结合,创建变电站所有锁具管理的系统。巡视功能能够在利用巡视作业指导书中进行巡视,从而能够有效避免巡视出现漏点、漏项及巡视标准不同的问题。另外,和状态检修缺陷库实现缺陷记录的生成,在结束巡视之后利用链接导入,实现MIS的生成,对缺陷上报内容和方式进行规范。
        2.3主站服务器模块
        主站服务器一般部署在可以与多个变电站建立有效通信并方便管理的所在地。其通过有线连接方式与上述各个厂站端服务器建立电性连接和通信连接,并通过专用通信通道与厂站端服务器相互传输数据。主站服务器模块具有主站操作界面,通过该界面,授权用户也可以查看从每个MCU通过厂站端平台模块传输过来的数据,也可以通过厂站端平台模块向每个MCU发出控制命令。另外,主站服务器模块还包括存储模块,存储模块可用于存储每个MCU通过厂站端平台模块传输过来的数据。
        结语
        在无人值班智能变电研究不断增加的过程中,变电站智能辅助系统设计及研究也越来越重要。本文对变电站辅助智能运维管控系统的设计进行了分析,基于传统变电站,使用通信信息技术实现新型变电站智能辅助系统的简单设计和使用,此系统能够使智能变电站继电保护及安全自动装置校验效率得到提高,还能够使作业人员误操作风险得到降低,减低工作人员在工作过程中的压力,使变电站智能化水平得到提高。另外,也希望能够对我国智能变电站辅助系统建设模式具有一定的参考。
        参考文献:
        [1]师钦利,王鹏.智能变电站二次相关操作管控系统的开发和应用[J].山西电力,2018(01):13-16.
        [2]金镇山,关紫嫣,姜鹏,等.智能变电站配置文件可视化及管控系统研究[J].黑龙江电力,2017,39(06):486-491.
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