连云港杜钟新奥神氨纶有限公司
摘要：随着各项技术的大力研发创新，电力设备智能化水平的逐渐提升，光纤网络传输逐渐普及应用于电力行业领域。无人值守变电所的正常安全运行，图像监控技术提供了有力保障。近年来，电力系统逐渐实现通信数字化模式改造，尤其通过铺设站、厂、局等通信光缆，很大程度提升了数字化信息的综合传输水平。基于光纤传输方式，通过运用多变灵活性的组网方式，能设计拥有新型技术的数字化图像远程监控系统，从而监控、监视各变电所的电力设备运行情况，采用图像监控方法实现光纤数字化传输，也将大幅度提升变电站安全管理水平。基于此，对光线传输及数字化在变电所图像监控中的应用进行研究，仅供参考。
关键词：光纤传输；数字化；变电所图像监控
引言
随着无人值守变电站管理模式推广，在相关部门通过对变电站实现远程实时图像监控，可提高变电站运行安全性，使电网调控运行更为可靠。变电站除了常规自动化系统，远程视频成为变电站新增自动化项目，随着计算机技术的发展，建立信息平台集中管理变电站远程视频监控系统，将在日常管理中发挥重要的作用。
1变电所图像监控系统传输
变电所通过将监控设备安装于电力设备运行的监视区域，值班人员能通过监控设备全面监控防盗、防火、防人等突发事故，还要监视主变变电所，户外一次设备，二次设备，10kV室，光纤电缆层等。通过在电力设备区域安装监控设备，经光纤向变电所DVR设别传输，之后运用以太网能够将监控图像传输转换至主控监控室内。被监控的动态目标图像、音频信号，向监控中心采用IP单播、组播等方式，从而做到一对多、多对一的图像监控。报警信号、状态、配置、控制等信息，均经TCP/IP通信方式通信变电所监控中心。运行维护人员经视频处理单元及工作站监控设备，能控制变电站图像监控设备，还能切换画面。
2变电站智能视频监控的必要性
变电站无人值守是电网综合自动化发展的必然趋势，电力部门实现将变电站设备运行数据传送到远方调度中心，对变电站设备进行调控，但目前存在需要大量人工巡视，二次信号误报干扰等问题制约无人值守变电站发展进程。计算机技术的发展，使得图声信号深入处理成为可能，为加强对变电站综合管理，很多电力企业考虑建设集中式远程视频监控系统，在遥测、遥控外增加遥视，降低维护人员工作量。现有遥视系统多进为简单视频监控，变电站安全监控依赖于传感器，自动化程度不高。系统独立运行，传感器仅能感应部分区域异常。如某变电站火灾报警探头发出警报信号，现场检查发现报警装置误动。某控制中心出现主变油位低信号，现场检查发现无异常情况。主要设备室照明灯具需持续点亮，与节能绿色电网理念不符。采用智能视频监控可以排除误报信号干扰。电力系统是保障设备正常运行的生命线，变电站是电力系统的重要环节，为加强对变电站安全生产等方面综合管理水平，建设视频监控系统成为电力企业选择。视频监控系统可将变电站主控制室，室外场地等监视点图像传输到监控中心。提高变电站安全运行环境，传统变电站视频监控存在监控系统产品缺乏统一检测标准，人工信赖度程度高等问题。
3光线传输及数字化在变电所图像监控中的应用
3.1光纤传输及数字化应用于变电所图像监控
由于目前多数厂家都考虑造价问题，选用了SYV75-3及SYV75-5电缆，还有部分厂家对于变电所实际运行中的电磁辐射所造成的信号传输影响尚未形成充分认知，仍然比较简单认为可以更换原本运用的SYV75-3电缆为SYV75-5电缆。但其实并非如此据有关监测数据结果表示，露天的高压变电所110kV及220kV与主变压器距离1.5m位置，达到了工频磁场强的2050~3200/m。存在变电所内对传输线路造成电磁干扰的主要包括以下几方面：一导线表现及线路不见表面电晕放电。二绝缘子高电位梯度火花、放电、接触不良以及松动所致火花，由于诱发源也决定了无线电噪声拥有较广的频谱，离散强度以及极易所受气候影响等。
根据国际无线电干扰委员会所公布的无线电干扰计算公式，完成220kV输电线路处于较好天气条件下存在的50%无线电干扰主要分布情况。可以发现与输电线路相距20m的无线电干扰水平集中于35dB。结合实测结果发现220kV输电线路存在的无线电干扰，与国际标准折合最终为53dB。在图像信号的最终传输质量如何，也直接决定了信号造成的干扰强度。结合相关资料我国220kV铁路存在的无线电干扰，在标准条件下达到43.9dB的实测统计结果，摄像机达到50dB信噪比的图像输出值。
3.2变电站视频监控系统视频信号传输
大多数厂家采用SYV75-5电缆，部分厂家认为将平时使用SYV75-3电缆更换可满足变电站电磁环境，监测数据表明露天110kV变压器1.5m处。站内传输线路电磁干扰源包括绝缘子高位梯度部分放电火花，导线表面电晕放电。诱发源特点决定无线电噪声具有频谱广，易受气候影响等特征。计算220kV城市中输电线路晴天下50%无线电干扰分布，距离输电线路20m处，干扰水平在35dB，实测统计220kV输电线路无线电干扰水平折算为53dB，水平信号传输质量取决于信噪比，统计显示我国220kV线路无线电干扰标准条件实测统计值为43.9dB。变电站电磁干扰对摄像机视频信号传输有很大影响，部分前端设备需通过增加抗干扰传输器降低干扰。采用数字传输技术将1芯光纤实现实时同步传输，光纤传输支持高分辨率运动与单向音频传输。即插即用设计理念使得安装简便，稳定性高，不受环境干扰影响，可长期稳定工作。光纤传输方式可胜任电力系统变电站长距离下视频监控。采用光缆传输实时视频信号具有光缆内部信号传输零衰减，光缆根据指示灯状态判断故障点，光缆传输造价低，有效减少故障点对设备造成损害等优点。用光纤进行视频信号传输，传输性能是同轴电缆等方式不可比拟的。先进的传输手段，多功能信息交换网络为今后信号高速公路奠定良好基础。
3.3GOOSE链路通信故障及处理
智能站中出现概率较大的故障是装置出现链路通信中断，此时装置液晶面板上一般会出现相关的通信断链报文，以保护装置与其智能终端来说，在保护装置上切换到“厂家设置”菜单，选择相关的通信板件号，选择保护装置的智能终端，若保护装置长时间收不到智能终端的GOOSE报文，就会在保护装置上出现GOOSE接收A（B）网断链，一般地，取两倍的允许生存时间（TAL）作为GOOSE断链的判断条件，允许生存时间取T0时间两倍，即10s，故接收方判断装置GOOSE断链时间为20s。若通信中断，则面板显示链路通信中断，且10s接收0帧数据，遇到此类问题，首先查看智能站的网络分析仪或智能录波装置来锁定间隔装置，若智能站没有配置这些智能设备，则可以使用抓包工具，如思源UDMView或手持式数字分析仪ONLLY-i8进行相关设备间链路的抓包分析；接着应检查相应间隔的光口是否损坏、插反，光口组网是否直连，此外，光纤是否插反、折断、松动等；最后是对SCD文件私有属性、端口订阅、MAC地址、修正次数进行检查，尤其是在扩建、新建或技改中尤为重要。
结束语
综上所述，变电站运行维护是一项非常复杂的工作，本文对此作了简要分析，希望可以帮助各变电站更好地开展运行维护，有效避免运行维护风险，进而为电力系统的稳定运行和电力事业的发展作出贡献。
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