110kV 智能變電站智能輔助系統(tǒng)設(shè)計方案研究

相世娟XIANG Shi-juan

（日照供電公司，日照 276826）

（Rizhao Power Supply Company，Rizhao 276826，China）

0 引言

智能變電站是智能電網(wǎng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力流向和調(diào)整電壓的重要電力設(shè)施，銜接智能電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，是智能電網(wǎng)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”三流匯集的焦點。智能輔助系統(tǒng)以高可靠的智能設(shè)備為基礎(chǔ)，綜合采用動力環(huán)境、圖像監(jiān)控、消防、照明以及安防等技術(shù)手段，為變電站的可靠穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障。

1 概述

1.1 智能輔助控制系統(tǒng)概念 變電站智能輔助控制系統(tǒng)：以高可靠的智能設(shè)備為基礎(chǔ)，綜合采用自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)、射頻識別技術(shù)以及智能控制等多種技術(shù)，對變電站動力環(huán)境、圖像、火災(zāi)報警、消防、照明、采暖通風(fēng)、安防報警、門禁識別控制等實時在線監(jiān)測和可靠控制。系統(tǒng)通過監(jiān)測、預(yù)警和控制三種手段，為變電站的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，從而解決了變電站安全運營的“在控”、“可控”等問題。

1.2 傳統(tǒng)變電站輔助系統(tǒng)所面臨的問題 監(jiān)控“孤島”：視頻監(jiān)控、入侵報警、消防等各系統(tǒng)獨立運行，無法實現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動，安全性較低。無法聯(lián)動和事故預(yù)防：視頻全部傳送到中心站，僅依靠人力是不可能實現(xiàn)全部監(jiān)控的。消防事件無法遠程監(jiān)控和預(yù)防：大多數(shù)變電站離中心站較遠，發(fā)生火災(zāi)事故時，因不能及時打開房間大門而延誤了救火時間。缺乏有效環(huán)境監(jiān)控手段：沒有對溫、濕度、漏水等環(huán)境的實時有效監(jiān)測，無法做到危險事件的監(jiān)控和預(yù)防，不能根據(jù)溫濕度調(diào)節(jié)空調(diào)溫度。

目前變電站內(nèi)常用的機械鎖，無記錄開啟時間，安全隱患多。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及功能要求

智能輔助控制系統(tǒng)實現(xiàn)圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)、火災(zāi)報警、消防、照明、采暖通風(fēng)、環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)的智能聯(lián)動控制，實時接收各終端裝置上傳的各種模擬量、開關(guān)量及視頻圖像信號，分類存儲各類信息并進行分析、計算、判斷、統(tǒng)計和其它處理。

2.1 智能輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺 平臺主要對全站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點以及周圍環(huán)境全天候的狀態(tài)監(jiān)視。平臺采用DL/T 860 標準通信，實時接收各終端裝置上傳的信息，分類存儲各類信息并進行分析、判斷，并將以上信息遠傳到監(jiān)控中心。平臺具備和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)的通信接口，實現(xiàn)用戶自定義的設(shè)備聯(lián)動。實現(xiàn)變電站防盜自動監(jiān)控。實現(xiàn)變電站內(nèi)照明燈光的遠程開啟及關(guān)閉，并與圖像監(jiān)控設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動操作。自動完成空調(diào)、給排水等啟停功能，并實現(xiàn)聯(lián)動控制。系統(tǒng)不設(shè)獨立的后臺機，功能整合到站內(nèi)綜合應(yīng)用服務(wù)器。

2.2 圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng) 圖像監(jiān)控范圍包括變電站一次設(shè)備區(qū)、各二次設(shè)備室、主控樓機房、控制室以及變電站圍墻、大門等等，能夠完整地觀看到主要設(shè)備的運行情況。變電站內(nèi)設(shè)置1 套安全防衛(wèi)子系統(tǒng)包括周界報警系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)。可實現(xiàn)智能門禁與視頻監(jiān)控聯(lián)動。

表1 本工程圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)攝像設(shè)備配置一覽表

2.3 火災(zāi)自動報警及消防子系統(tǒng) 主機放置于二次設(shè)備室內(nèi)，設(shè)備包括火災(zāi)報警控制器、煙感探測器、控制模塊、信號模塊、手動報警按鈕等。

火災(zāi)探測區(qū)域按獨立設(shè)備房間劃分，變壓器室、二次設(shè)備室、110kV GIS 室、10kV 配電裝置室、電容器室。

在二次設(shè)備室、10kV 配電裝置室、電容器室內(nèi)頂棚處設(shè)置煙感探測器，在110kV GIS 室內(nèi)設(shè)置紅外對射感煙探測器。在照明、動力配電箱處設(shè)置控制模塊和信號模塊，并在各主要出口處設(shè)置手動報警按鈕和聲光報警裝置。

與環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)和圖像監(jiān)視子系統(tǒng)聯(lián)動。

2.4 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng) 對二次設(shè)備室、110kV GIS 室、10kV 開關(guān)柜室、電容器室等，安裝溫、濕度傳感器，實時監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度，并聯(lián)動采暖通風(fēng)控制系統(tǒng)和空調(diào)控制系統(tǒng)，自動控制相關(guān)采暖通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)設(shè)備。設(shè)置水位傳感器，實時監(jiān)測水位，自動啟動/關(guān)閉水泵。

2.5 空調(diào)遠程控制子系統(tǒng) 將空調(diào)的紅外遙控器處理成小的遙控發(fā)射模塊，布置在空調(diào)前端的可控范圍內(nèi)，根據(jù)要求設(shè)定空調(diào)開啟的溫度條件，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)的溫濕度信息，實現(xiàn)變電站內(nèi)空調(diào)設(shè)備的自動控制，設(shè)定需要開啟空調(diào)的溫度區(qū)間以減少空調(diào)的反復(fù)啟停。

2.6 遠程燈光控制系統(tǒng) 智能輔助控制系統(tǒng)需對變電站的燈光照明系統(tǒng)進行智能控制，變電站室內(nèi)外照明設(shè)備可以通過本地與遠程兩種方式進行開啟與關(guān)閉的控制。

2.7 室內(nèi)SF6 氣體在線監(jiān)測系統(tǒng) 配置1 套SF6 氣體在線監(jiān)測裝置，并與GIS 房間內(nèi)的通風(fēng)裝置通過后臺實現(xiàn)聯(lián)動。（表2）

3 系統(tǒng)功能

3.1 總體功能 本站智能輔助系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)通信為核心，完成站端視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)、安全警衛(wèi)信息、人員出入信息、火災(zāi)報警信息的采集、處理和監(jiān)控，并將以上信息遠傳到監(jiān)控中心。在視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中采用智能視頻分析技術(shù)，從而完成對現(xiàn)場特定監(jiān)視對象的狀態(tài)分析，并可以把分析的結(jié)果上傳到綜合應(yīng)用服務(wù)器；通過各種安防裝置完成對各種非法入侵和越界行為的警戒和告警。

表2 SF6 氣體在線監(jiān)測配置表

3.2 聯(lián)動控制 與照明系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動控制；與周界報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動報警；與通風(fēng)系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，完成自動的閉環(huán)控制和告警。

3.3 新技術(shù)應(yīng)用 ①由綜合應(yīng)用服務(wù)器接收各輔助子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進行集中處理、分析和展示，有利于無人值班和遠程調(diào)控。②采用網(wǎng)絡(luò)攝像機，通過光交換機直接組網(wǎng)，滿足變電站資源優(yōu)化配置和運維一體化的要求。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合110kV 智能變電站新建工程，綜合采用動力環(huán)境、圖像監(jiān)控、消防、照明以及安防等技術(shù)手段，提出智能輔助系統(tǒng)配置方案、聯(lián)動方案，為變電站的可靠穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障。

[1]國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計-110（66）-220kV 智能變電站施工圖.中國電力出版社，2013.

[2]GB 50116-98，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

[3]Q/GDW534-2010，變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則[S].