變電站遙視技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

林云振

（廣州供電局有限公司，廣東廣州，510620）

1 變電站遙視技術(shù)及遙視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

1.1 變電站遙視技術(shù)

變電站遙視技術(shù)是在自動化技術(shù)的背景上發(fā)展起來的，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像采集，而且能夠進(jìn)行設(shè)備以及變電站運(yùn)行狀況的監(jiān)視，集監(jiān)視與控制功能于一體，了解變電站的實(shí)時運(yùn)行狀況。同時借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)?shí)時數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1.2 變電站遙視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

對于一般遙視系統(tǒng)而言，主要包括三級變電站、集控中心以及監(jiān)控中心幾部分構(gòu)成，這三部分系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)作用，共同實(shí)現(xiàn)對遙視與遠(yuǎn)程監(jiān)控。而對于變電站遙視技術(shù)需要結(jié)合變電站的實(shí)際情況，一般包括監(jiān)控中心子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)以及現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)構(gòu)成。

監(jiān)控中心子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)主要由主控中心和區(qū)域監(jiān)控中心兩部分構(gòu)成。一般在該系統(tǒng)中需要設(shè)立多臺監(jiān)控工作站，在監(jiān)控中心、集控站以及變電部分中均有分布，而且每臺監(jiān)控工作站均能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程遙視的功能，工作人員能夠通過一臺監(jiān)控工作站實(shí)現(xiàn)對多個變電站的實(shí)時監(jiān)控。

網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)作為監(jiān)控中心子系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)的橋梁，能夠?qū)F(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)采集到的圖像信息和數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控中心子系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)的功能直接決定了遙視功能的質(zhì)量。當(dāng)前，一般已經(jīng)構(gòu)建了以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)：現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)是變電站遙視系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成部分，主要通過監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行狀況、環(huán)境等信息的實(shí)時監(jiān)控，采集圖像信息以及設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并將信息進(jìn)行初步存儲與處理。

2 變電站遙視技術(shù)的功能

2.1 安全防范功能

對于電力系統(tǒng)以及變電站而言，保證其安全性與穩(wěn)定性是運(yùn)行的前提條件。當(dāng)前信息技術(shù)以及遙視技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了重要的條件，通過遙視技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)控，了解變電站的運(yùn)行狀況并能夠發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)因素以及故障情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題遙視系統(tǒng)能夠給出預(yù)警信息，并向監(jiān)控中心傳遞警報(bào)信號以及故障狀況，讓監(jiān)控中心和工作人員了解實(shí)際狀況，根據(jù)實(shí)際狀況采取有效的措施進(jìn)行處理。

2.2 監(jiān)視功能

作為變電站遙視技術(shù)的核心功能，監(jiān)視功能是其核心，能夠和電力自動化系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)控。尤其是引入遙視技術(shù)之后，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站內(nèi)工作人員的實(shí)時監(jiān)控，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)控。對于變電站內(nèi)相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障或者問題的時候，遙視技術(shù)中的監(jiān)視功能會直接進(jìn)行故障信息的采集，并形成文件發(fā)送到監(jiān)控中心，讓監(jiān)視中心相關(guān)工作人員了解實(shí)際狀況，也有利于維修人員知道故障所在和故障詳細(xì)情況，采取及時有效的措施進(jìn)行快速的故障排除。

3 變電站遙視技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則

3.1 要充分保證整體系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠

對基礎(chǔ)的硬件和軟件進(jìn)行集中的升級和管理。在硬件方面，相關(guān)管理人員要集中精力強(qiáng)化監(jiān)管，保證工作時間的合理化安排，切記超負(fù)荷運(yùn)行帶來的系統(tǒng)故障在軟件方面，相關(guān)人員要針對軟件的穩(wěn)定性以及運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和整理，并提升整體軟件的實(shí)時兼容性，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行有效的系統(tǒng)和軟件升級。

3.2 要針對相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展做好規(guī)劃

在當(dāng)前技術(shù)更新?lián)Q代快速的時代，必須要了解變電站遙視技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，尤其是關(guān)注國外先進(jìn)的變電站遙視技術(shù)，在開發(fā)研究自身技術(shù)的同時，還應(yīng)該不斷的引進(jìn)外來技術(shù)對當(dāng)前技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高遙視技術(shù)運(yùn)行的安全性和可靠性，促進(jìn)遙視技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用質(zhì)量。

3.3 系統(tǒng)的建立和健全要以實(shí)際操作為基礎(chǔ)

對于變電站遙視技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)，應(yīng)該注重變電站的實(shí)際狀況以及工作的實(shí)際需求，以此為基準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證整個系統(tǒng)的完整性和靈活性，形成可靠的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，為變電站的監(jiān)測與控制保駕護(hù)航。

4 變電站遙視技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 視頻技術(shù)的應(yīng)用

變電站遙視技術(shù)中的視頻監(jiān)視系統(tǒng)和傳統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)在功能和應(yīng)用方面還具有差異，變電站遙視技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離信息傳輸，而且能夠?qū)崿F(xiàn)雙向信息傳遞以及語音通信等。其功能的實(shí)現(xiàn)主要依靠信號的轉(zhuǎn)換與傳輸實(shí)現(xiàn)，將采集到的圖像信息進(jìn)行數(shù)字化壓縮編碼，然后進(jìn)行傳輸，最終在監(jiān)控中心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼與信息還原，呈現(xiàn)出監(jiān)測到的圖像信息和視頻信息。當(dāng)前變電站遙視系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量大，因此視頻壓縮技術(shù)數(shù)字化也成為了其中關(guān)鍵技術(shù)，在搭建變電站遙視技術(shù)硬件平臺的時候，需要充分考慮吞吐能力、在線存儲能力以及聯(lián)網(wǎng)能力等要素。

4.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持，在現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)采集了信息并進(jìn)行壓縮之后，需要借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息技術(shù)來進(jìn)行傳輸，傳遞到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的好壞以及遠(yuǎn)程監(jiān)控質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)傳輸順暢性息息相關(guān)，當(dāng)前高速化的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證了遙視監(jiān)控技術(shù)數(shù)據(jù)信息的高速傳輸，進(jìn)一步促進(jìn)了變電站遙控技術(shù)的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也為變電站遙視技術(shù)的遠(yuǎn)距離、跨區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了可能，而且抗干擾能力也增強(qiáng)，保證了數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。尤其是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用為傳輸重復(fù)利用網(wǎng)絡(luò)寬帶提供了可能，降低了遙視成本，也減輕了工作負(fù)擔(dān)。

4.3 通信技術(shù)的應(yīng)用

在當(dāng)前變電站遙視技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用當(dāng)中，不僅僅局限于對變電站運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)控，而且還包括對運(yùn)行狀況的分析、處理以及信息存儲，讓相關(guān)工作人員能夠在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和訪問。當(dāng)前變電站當(dāng)中，一般利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來開發(fā)專用通訊層進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化處理，降低系統(tǒng)資源利用率，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。而且在其中引入通信技術(shù)，在監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)問題之后可以直接利用通信技術(shù)調(diào)度現(xiàn)場相關(guān)工作人員進(jìn)行故障處理。

5 基于嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)管系統(tǒng)實(shí)證案例分析

基于嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)管系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中利用了視頻服務(wù)器技術(shù)，通過攝像機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的采集，而且能夠?qū)⒉杉降囊曨l信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，這一系統(tǒng)當(dāng)中還進(jìn)一步完善了傳統(tǒng)變電站的監(jiān)控系統(tǒng)，引入了視頻處理、網(wǎng)絡(luò)通信以及自動控制等功能。這一系統(tǒng)在變電站的實(shí)際監(jiān)控應(yīng)用中還無限擴(kuò)寬了監(jiān)控的區(qū)域。只要是被網(wǎng)絡(luò)覆蓋的變電站均能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控，最終通過遙視技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)檢索。

在當(dāng)前變電站中應(yīng)用的嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)管系統(tǒng)，具有很多優(yōu)點(diǎn)，不僅僅技術(shù)先進(jìn)，而且遙視效果良好，具有如下優(yōu)勢：（1）首先，這一在變電站中應(yīng)用的遙視系統(tǒng)不需要PC機(jī)進(jìn)行模擬視頻信號的處理，能夠通過系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，而且直接利用網(wǎng)絡(luò)就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的傳遞。（2）在變電站這一系統(tǒng)的應(yīng)用中采用了嵌入式操作系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了遙視系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性，而且這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對緊湊，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。（3）目前在變電站中應(yīng)用的這一遙視系統(tǒng)功能也進(jìn)一步擴(kuò)展，增加了網(wǎng)絡(luò)通信以及智能控制等功能，這些擴(kuò)展的功能進(jìn)一步提高了遙視系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少了故障點(diǎn)。（4）該系統(tǒng)是一種基于IP網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，可利用光纖、無線等媒介進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。（5）具有模塊化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易于對系統(tǒng)進(jìn)行更新，容易增加監(jiān)控點(diǎn)，兼容成本較低.

6 結(jié)論

變電站遙視技術(shù)得到了推廣和應(yīng)用，該技術(shù)具有很高的技術(shù)潛力值，需要相關(guān)工作人員繼續(xù)探索與開發(fā)。在豐富完善遙視技術(shù)功能的基礎(chǔ)上，提高遙視技術(shù)運(yùn)行的穩(wěn)定性。對于相關(guān)設(shè)備而言，也要不斷優(yōu)化，提高其在電力行業(yè)當(dāng)中的競爭力，為變電站以及電力行業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。在整體技術(shù)運(yùn)行過程中，相關(guān)管理人員要從企業(yè)實(shí)際運(yùn)行結(jié)構(gòu)出發(fā)，針對相應(yīng)問題進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)構(gòu)升級，合理化的運(yùn)行變電站遙視技術(shù)，促進(jìn)整體電力系統(tǒng)自動化結(jié)構(gòu)的建立健全。