智慧變電站二次及輔控系統(tǒng)新技術(shù)分析

潘華，李輝，嚴(yán)亞兵，毛文奇，黎剛，尹超勇

(1.國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司，湖南 長(zhǎng)沙410004；2.國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院，湖南 長(zhǎng)沙410007)

0 引言

2019年國(guó)家電網(wǎng)有限公司“兩會(huì)”做出全面推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”建設(shè)，加快建設(shè)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略部署。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)作為“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的重要“一翼”，圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)通信技術(shù)，以數(shù)字化管理大幅提高能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)和相關(guān)裝備制造的安全水平、質(zhì)量水平、先進(jìn)水平、效益效率水平，是“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的重要內(nèi)容、核心任務(wù)。根據(jù)統(tǒng)一部署，2021年要初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，基本實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通。因此，當(dāng)前最緊迫、最重要的任務(wù)就是加快推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)[1-6]。

智慧變電站以“一體設(shè)計(jì)、數(shù)字傳輸、標(biāo)準(zhǔn)接口、遠(yuǎn)方控制、智能聯(lián)動(dòng)、方便運(yùn)維”為設(shè)計(jì)理念，以實(shí)現(xiàn)“全息感知、自主巡檢、遠(yuǎn)程監(jiān)控、主動(dòng)預(yù)警、智能決策”為建設(shè)目標(biāo)，是展現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成效的重要窗口。

湖南衡陽110 kV獅子山變電站作為全國(guó)首批7個(gè)智慧變電站試點(diǎn)之一，圍繞如何實(shí)現(xiàn)“全息感知、自主巡檢、遠(yuǎn)程監(jiān)控、主動(dòng)預(yù)警、智能決策”，在二次及輔控系統(tǒng)方面做了大量有益的探索，本文在介紹變電站整體建設(shè)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了主控系統(tǒng)、輔控系統(tǒng)相關(guān)新技術(shù)及應(yīng)用，闡述智慧變電站建設(shè)過程中開展二次及輔控系統(tǒng)廠內(nèi)聯(lián)調(diào)的意義及試驗(yàn)項(xiàng)目，最后就二次及輔控系統(tǒng)新技術(shù)如何有效落地提出相關(guān)建議。

1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

智慧變電站整體架構(gòu)如圖1所示。與傳統(tǒng)變電站結(jié)構(gòu)相比，變電站I區(qū)仍為主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，但在II區(qū)增加了輔助設(shè)備監(jiān)控主機(jī)，分別接入在線監(jiān)測(cè)、巡檢機(jī)器人、視頻監(jiān)控、消防、安全防范、環(huán)境監(jiān)測(cè)、SF6監(jiān)測(cè)、照明控制、智能鎖控等子系統(tǒng)，并經(jīng)過輔助網(wǎng)關(guān)機(jī)經(jīng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上送。整個(gè)變電站更強(qiáng)調(diào)設(shè)備信息的全息感知、數(shù)據(jù)的融合貫通以及多維度的協(xié)調(diào)互動(dòng)，在變電站層級(jí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息的邊緣計(jì)算，為地市公司及省公司層級(jí)的運(yùn)檢智能化管控平臺(tái)的分析決策及專業(yè)精益化管理提供信息支撐。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層以及應(yīng)用層四層架構(gòu)，智慧變電站可對(duì)應(yīng)其中的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層[5-6]。

圖1 智慧變電站結(jié)構(gòu)示意圖

感知層主要由終端層設(shè)備組成，主要涉及傳統(tǒng)一二次設(shè)備、輔控設(shè)備和新型監(jiān)測(cè)、控制設(shè)備，如計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、主變套管油壓、套管介損及電容量、鐵芯及夾件電流、主變油溫、免維型呼吸器、主變中性點(diǎn)接地刀閘力矩、避雷器泄漏電流、HGIS(T)SF6壓力、內(nèi)置式MOA泄漏電流、斷路器彈簧壓力、大負(fù)荷開關(guān)柜觸頭溫度、開關(guān)柜局部放電、無功投切斷路器機(jī)械特性測(cè)試等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，以及遠(yuǎn)程監(jiān)視與管理系統(tǒng)、冗余集中測(cè)控裝置、測(cè)控就地模塊、電能質(zhì)量專用就地模塊、寬頻測(cè)量裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等。

網(wǎng)絡(luò)層主要由電力光纖網(wǎng)及各類無線專網(wǎng)組成，實(shí)現(xiàn)感知層設(shè)備信息與平臺(tái)層的交互，目前在站內(nèi)與主、輔設(shè)備集中監(jiān)控主機(jī)通訊主要通過就地模塊將各類協(xié)議統(tǒng)一為IEC61850通訊協(xié)議后進(jìn)行交互。

平臺(tái)層包含變電站內(nèi)交直流一體化電源系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、六氟化硫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能鎖控系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)等子系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，進(jìn)行基于設(shè)備信息的邊緣計(jì)算，相關(guān)結(jié)果上送地市公司及省公司層級(jí)配置的變電站業(yè)務(wù)應(yīng)用層平臺(tái)。

變電站業(yè)務(wù)應(yīng)用層則以生產(chǎn)監(jiān)控指揮中心(變電綜合信息處理系統(tǒng))為基礎(chǔ)平臺(tái)，通過匯集各智慧變電站信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻漫游巡視、實(shí)景3D建模、進(jìn)站作業(yè)管控、站內(nèi)作業(yè)管控、遠(yuǎn)方智能巡檢、感知數(shù)據(jù)歸集、遠(yuǎn)程預(yù)警、遠(yuǎn)方故障確認(rèn)、操作監(jiān)護(hù)、主輔設(shè)備智能聯(lián)動(dòng)、站內(nèi)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制、運(yùn)檢管控系統(tǒng)貫通等功能。

2 二次及輔控系統(tǒng)新技術(shù)

2.1 二次系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用

以保護(hù)及自動(dòng)化裝置為主的二次系統(tǒng)，在技術(shù)上已較為成熟，此次試點(diǎn)更多的是針對(duì)前期智能變電站運(yùn)維過程中暴露出的設(shè)備及運(yùn)維檢修中的問題，并結(jié)合服務(wù)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在調(diào)控系統(tǒng)試點(diǎn)開展相關(guān)新技術(shù)應(yīng)用。

2.1.1 保護(hù)、測(cè)控新裝置應(yīng)用

1)一次設(shè)備就地模塊。應(yīng)用以分布處理為原則，具有數(shù)字轉(zhuǎn)化、結(jié)構(gòu)緊湊、分散布置特點(diǎn)的一次設(shè)備就地模塊，替代原有智能終端、合并單元，避免單一設(shè)備故障影響范圍大，如圖2所示。一次設(shè)備就地模塊用于實(shí)現(xiàn)變電站一次設(shè)備信息(模擬量、開關(guān)量)數(shù)字量轉(zhuǎn)換和傳輸，可實(shí)現(xiàn)電壓、電流、油溫、油位等模擬量及斷路器狀態(tài)、分接頭檔位、非電量信號(hào)等開關(guān)量的就地?cái)?shù)字化，智慧變電站內(nèi)泛在物聯(lián)網(wǎng)的感知層設(shè)備符合就地?cái)?shù)字化技術(shù)的發(fā)展方向?？膳c一次設(shè)備同體或就近安裝，高防護(hù)、高抗干擾，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣自然和電磁環(huán)境，免配置，即插即用，可實(shí)現(xiàn)更換式檢修，極大減輕現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及運(yùn)維工作量。

圖2 智慧變電站一次設(shè)備就地模塊功能特點(diǎn)

2)冗余測(cè)控裝置。冗余后備測(cè)控裝置[7]包含多個(gè)(最多15個(gè))虛擬測(cè)控單元，按間隔實(shí)現(xiàn)變電站測(cè)控裝置的集中式冗余后備功能。冗余備用測(cè)控裝置接入若干間隔采集數(shù)據(jù)，當(dāng)間隔測(cè)控故障或檢修退出時(shí)，人工投入集中冗余備用裝置中對(duì)應(yīng)的虛擬間隔；當(dāng)間隔測(cè)控重新投入運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)退出該虛擬間隔測(cè)控。該設(shè)備在智慧變電站中的應(yīng)用，可有效提高主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，有力支撐堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)。

3)寬頻測(cè)量裝置。隨著電網(wǎng)電力電子化特征愈發(fā)明顯，傳統(tǒng)的測(cè)控裝置難以滿足電網(wǎng)高次諧波的采集要求。因此，在變電站內(nèi)應(yīng)配置寬頻測(cè)量裝置來監(jiān)測(cè)電力電子化電網(wǎng)的諧波特性[8]。配置后，可測(cè)量次同步振蕩(2.5～45 Hz)、超同步振蕩(55～100 Hz)、間諧波＆諧波(＞100 Hz)。該裝置在智慧變電站中的應(yīng)用，可加強(qiáng)電網(wǎng)狀態(tài)感知能力，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

2.1.2 智慧高級(jí)應(yīng)用

1)一鍵順控。一鍵順控集成于變電站監(jiān)控系統(tǒng)，具備操作票庫、生成任務(wù)、模擬預(yù)演、指令執(zhí)行、權(quán)限管理、防誤閉鎖、操作記錄、人機(jī)界面等功能，并能與智能防誤主機(jī)、輔助設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)交互[9-10]。其具備操作流程標(biāo)準(zhǔn)化、安全性好等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如圖3所示。隨著變電專業(yè)管理集約化及精益化程度的不斷深入以及一次設(shè)備位置雙確認(rèn)技術(shù)研究的成熟，一鍵順控功能具備遠(yuǎn)方實(shí)施的條件，本次獅子山智慧變電站建設(shè)將試點(diǎn)遠(yuǎn)方一鍵順控功能，該功能的試點(diǎn)將對(duì)后續(xù)轉(zhuǎn)變運(yùn)檢模式、減輕現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維工作量產(chǎn)生積極影響。

圖3 一鍵順控示意圖

2)一、二次設(shè)備對(duì)應(yīng)狀態(tài)監(jiān)視。一、二次設(shè)備的對(duì)應(yīng)監(jiān)視是變電站運(yùn)維的重要一環(huán)，因此建立一、二次對(duì)應(yīng)關(guān)系邏輯庫，來實(shí)時(shí)預(yù)警狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，能夠輔助運(yùn)維人員快速定位設(shè)備異常。通過一、二次設(shè)備對(duì)應(yīng)狀態(tài)監(jiān)視，可實(shí)現(xiàn)間隔一、二次設(shè)備狀態(tài)不對(duì)應(yīng)告警簡(jiǎn)報(bào)推送，異常壓板識(shí)別閃爍告警，對(duì)應(yīng)關(guān)系導(dǎo)出等功能。具有實(shí)時(shí)監(jiān)視，可視化展示設(shè)備狀態(tài)以及多重告警，便于異?？焖俣ㄎ坏葍?yōu)勢(shì)。

3)檢修斷面比對(duì)。檢修人員在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)結(jié)束后，需要進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)還原，通過檢修前斷面保存和檢修后斷面比對(duì)，可以規(guī)避人工操作的疏漏，智能化的規(guī)范檢修工作。在應(yīng)用時(shí)，斷面比對(duì)工具逐級(jí)顯示兩個(gè)斷面涉及的一二次設(shè)備狀態(tài)具體比對(duì)結(jié)果，如有異常，則用紅色逐級(jí)標(biāo)注出具體的一次間隔及設(shè)備、二次裝置及軟壓板或遙信，通過以智能檢測(cè)代替人工記錄，可大幅提高工作可靠性。

4)自動(dòng)驗(yàn)收。廠站端增加獨(dú)立的自動(dòng)驗(yàn)收裝置[11]，具備SCD校核、RCD校核功能、數(shù)據(jù)觸發(fā)功能、IEC104客戶端功能及閉環(huán)測(cè)試校核功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)信息驗(yàn)證功能模塊和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)數(shù)據(jù)觸發(fā)功能模塊。自動(dòng)驗(yàn)收包括模型及點(diǎn)表信息和網(wǎng)關(guān)機(jī)閉環(huán)校核階段、站內(nèi)同步驗(yàn)收階段以及調(diào)度驗(yàn)收階段三個(gè)步驟。通過自動(dòng)驗(yàn)收可大大提升調(diào)試對(duì)點(diǎn)效率，節(jié)省調(diào)試、驗(yàn)收時(shí)間。

2.2 輔控系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用

輔助設(shè)備按照“一體設(shè)計(jì)、精簡(jiǎn)層級(jí)、數(shù)字傳輸、標(biāo)準(zhǔn)接口、遠(yuǎn)方控制、智能聯(lián)動(dòng)、方便運(yùn)維”等要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，全面提升輔助設(shè)備管控能力。變電站統(tǒng)一部署一套輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，集成變電站內(nèi)安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、照明控制、SF6監(jiān)測(cè)、智能鎖控、在線監(jiān)測(cè)、消防、視頻監(jiān)控、巡檢機(jī)器人等子系統(tǒng)[12-15]。

2.2.1 輔控系統(tǒng)子系統(tǒng)

1)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)變電站主要設(shè)備外觀狀態(tài)、各設(shè)備室、變電站大門、周界、出入口和輔助設(shè)施進(jìn)行圖像監(jiān)視并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻預(yù)覽回放、分析監(jiān)測(cè)、告警管理和用戶權(quán)限管理等功能的系統(tǒng)，具備與安防、消防、在線監(jiān)測(cè)、智能鎖控、照明系統(tǒng)、主設(shè)備監(jiān)視聯(lián)動(dòng)及遠(yuǎn)方智能巡檢功能，主要由視頻監(jiān)控主機(jī)、硬盤錄像機(jī)和攝像機(jī)等構(gòu)成。視頻信息除可在站內(nèi)視頻監(jiān)控主機(jī)監(jiān)控外，還通過視頻接口B協(xié)議上送至電網(wǎng)統(tǒng)一視頻平臺(tái)(變電綜合信息處理系統(tǒng))。

2)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、傳輸、后臺(tái)分析處理、存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)至省級(jí)在線監(jiān)測(cè)主站的功能，由設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置專用在線監(jiān)測(cè)就地模塊、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)IED和站端在線監(jiān)測(cè)主機(jī)(CAC)組成。

3)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過各類傳感器、控制箱、就地模塊等設(shè)備對(duì)變電站內(nèi)溫濕度、微氣象、溢水、SF6氣體濃度等環(huán)境信息的實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，聯(lián)動(dòng)控制空調(diào)、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，達(dá)到改善站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的效果，保障變電站設(shè)備安全可靠運(yùn)行。

4)智能燈光控制系統(tǒng)。變電站智能燈光控制系統(tǒng)是根據(jù)變電站現(xiàn)場(chǎng)照明實(shí)際需求，按區(qū)域控制燈具開啟/關(guān)閉、實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)艟郀顟B(tài)的系統(tǒng)。燈光智能控制系統(tǒng)由主機(jī)、控制模塊和照明燈具構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)照明遠(yuǎn)程控制、燈具狀態(tài)信息查詢和統(tǒng)計(jì)等功能。通過就地模塊接入輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，具備與視頻監(jiān)控、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、主設(shè)備監(jiān)視聯(lián)動(dòng)功能。

5)消防系統(tǒng)。變電站消防系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)器、報(bào)警裝置、滅火裝置和消防主機(jī)構(gòu)成，通過感溫、感煙等火災(zāi)探測(cè)器將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量等物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型火災(zāi)的探測(cè)、報(bào)警以及滅火功能。各類消防信息通過消防專用傳輸單元接入輔助設(shè)備監(jiān)控主機(jī)、運(yùn)檢網(wǎng)關(guān)機(jī)，具備與視頻監(jiān)控、照明、在線監(jiān)測(cè)、主設(shè)備監(jiān)視聯(lián)動(dòng)功能。

6)安全防護(hù)系統(tǒng)。安全防護(hù)系統(tǒng)是以維護(hù)變電站安全為目的，綜合運(yùn)用安全防范技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)，具有防入侵、防盜竊、防搶劫、防破壞等功能的系統(tǒng)，通常也稱為變電站技防工程。由安裝在變電站各種出入口的門禁設(shè)備、電子圍欄、紅外對(duì)射探測(cè)器、雙鑒探測(cè)器以及相關(guān)就地模塊構(gòu)成。并通過就地模塊接入輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)、防入侵系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、操作控制等功能，具備與視頻監(jiān)控、照明系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能。

7)智能鎖控系統(tǒng)。智能鎖控制系統(tǒng)由鎖控控制器、電子鑰匙、變電站鎖具組成，實(shí)現(xiàn)變電站各類鎖具的“一匙”開啟，替代各類傳統(tǒng)機(jī)械鎖具和鑰匙的同時(shí)，具有開鎖權(quán)限遠(yuǎn)程化控制、開鎖記錄數(shù)據(jù)化存儲(chǔ)、開鎖流程信息化管理等功能。

8)智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)。智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)是利用磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航等方式，搭載可見光相機(jī)、紅外熱像儀等傳感檢測(cè)設(shè)備，利用圖像識(shí)別、紅外帶電檢測(cè)、自動(dòng)充電等自動(dòng)化、智能化技術(shù)，通過自主或遙控模式實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備、環(huán)境進(jìn)行智能巡檢的系統(tǒng)，具備與在線監(jiān)測(cè)、消防、站用交直流系統(tǒng)、主設(shè)備監(jiān)視聯(lián)動(dòng)功能。變電站智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)主要有智能巡檢機(jī)器人、本地監(jiān)控后臺(tái)、無線基站、充電房等設(shè)備。

2.2.2 就地模塊

各輔控系統(tǒng)子系統(tǒng)配置就地模塊，分為通用就地模塊、RS485就地模塊、門禁專用就地模塊、在線監(jiān)測(cè)專用就地模塊四類，實(shí)現(xiàn)變電站輔助設(shè)備就地化數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳、信令的下發(fā)，數(shù)量按需配置。就地模塊采用DL/T 860規(guī)約與輔助設(shè)備監(jiān)控主機(jī)、輔助網(wǎng)關(guān)機(jī)通信。

2.2.3 智慧高級(jí)應(yīng)用

1)智能聯(lián)動(dòng)。計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)及在線監(jiān)視手段的不斷豐富為智能聯(lián)動(dòng)提供了實(shí)現(xiàn)的硬件條件。智慧變電站內(nèi)智能聯(lián)動(dòng)總體可分為主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)與輔控子系統(tǒng)/視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、輔控子系統(tǒng)間及輔控子系統(tǒng)/視頻監(jiān)控系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng)兩大類。通過主輔設(shè)備以及輔助設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)間的智能聯(lián)動(dòng)，可極大提高操作效率和提高應(yīng)急響應(yīng)速度。如在一次設(shè)備操作過程中，聯(lián)動(dòng)視頻預(yù)覽，可大大縮短設(shè)備位置人工確認(rèn)時(shí)間，提高操作效率；通過各輔助設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享、協(xié)同控制，在事故跳閘、一次設(shè)備異常、火災(zāi)報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)越限告警等異常發(fā)生時(shí)，可縮短異常處置時(shí)間，提高應(yīng)急響應(yīng)速度。

2)聯(lián)合巡檢。在站端配置1臺(tái)聯(lián)合巡檢主機(jī)，可實(shí)現(xiàn)站端機(jī)器人、攝像機(jī)巡檢任務(wù)的調(diào)配、巡檢結(jié)果圖片的分析等功能，同時(shí)將巡檢結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)至地市公司層級(jí)的變電信息綜合處理系統(tǒng)。該功能在智慧變電站中的應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)巡檢模式由人工巡檢向無人自主巡檢的轉(zhuǎn)變，有效減輕現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員工作量。

3)現(xiàn)場(chǎng)智能管控。利用視頻監(jiān)控的分析主機(jī)，開展圖像識(shí)別與智能分析，可實(shí)現(xiàn)人員分析(人員違規(guī)進(jìn)入非工作范圍、人員不正確著裝以及車輛出入等的檢測(cè))、設(shè)備分析(設(shè)備外觀異常診斷、視頻類故障類型診斷等)、環(huán)境分析(異物入侵告警、煙火識(shí)別主動(dòng)告警等)，實(shí)現(xiàn)人員、設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)的全面感知，即時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)及異常，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)智能管控，有效提升現(xiàn)場(chǎng)安全管理。

3 二次及輔控系統(tǒng)廠內(nèi)聯(lián)調(diào)

二次及輔控系統(tǒng)廠內(nèi)聯(lián)調(diào)主要目的是為了驗(yàn)證站內(nèi)主、輔控系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、基本功能、通訊接口、邏輯策略以及優(yōu)先級(jí)是否滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)定以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需求，提前發(fā)現(xiàn)二次及輔控設(shè)備問題，有效節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間。

廠內(nèi)聯(lián)調(diào)宜搭建與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際一致的二次及輔控系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，如圖4所示。如無法實(shí)現(xiàn)所有二次及輔控設(shè)備到廠聯(lián)調(diào)時(shí)，應(yīng)按典型間隔搭建最小系統(tǒng)。參調(diào)設(shè)備應(yīng)至少包括主、輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)、工作站、網(wǎng)關(guān)機(jī)、保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、時(shí)鐘系統(tǒng)、巡檢機(jī)器人主機(jī)、視頻監(jiān)控主機(jī)、輔助設(shè)備就地模塊、一次設(shè)備就地模塊以及在線監(jiān)測(cè)、巡檢機(jī)器人、視頻監(jiān)控、消防、安全防范、環(huán)境監(jiān)測(cè)、SF6監(jiān)測(cè)、照明控制、智能鎖控子系統(tǒng)傳感器等主要設(shè)備。具備條件時(shí)，宜同步開展站端主、輔系統(tǒng)與調(diào)控主站、輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)以及變電信息綜合處理系統(tǒng)的接口及功能試驗(yàn)。

圖4 廠內(nèi)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

測(cè)試項(xiàng)目應(yīng)涵蓋保護(hù)、測(cè)控裝置及相關(guān)就地模塊的基本配置、基本功能以及邏輯性能檢測(cè)；在線監(jiān)測(cè)、巡檢機(jī)器人、視頻監(jiān)控、消防、安全防范、環(huán)境監(jiān)測(cè)、SF6監(jiān)測(cè)、照明控制、智能鎖控子系統(tǒng)等各輔控子系統(tǒng)基礎(chǔ)功能及性能測(cè)試；主、輔監(jiān)控系統(tǒng)功能測(cè)試；智能聯(lián)動(dòng)策略驗(yàn)證；站端主、輔系統(tǒng)與調(diào)控主站、輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)以及變電信息綜合處理系統(tǒng)接口及功能試驗(yàn)等。

以智能聯(lián)動(dòng)測(cè)試為例，首先應(yīng)制定站端主、輔設(shè)備間聯(lián)動(dòng)關(guān)系策略表，見表1。再根據(jù)站內(nèi)傳感器配置，細(xì)化聯(lián)動(dòng)策略并開展相關(guān)驗(yàn)證。如安全防護(hù)系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能燈光系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)測(cè)試應(yīng)能滿足場(chǎng)景功能:

1)當(dāng)變電站大門人臉識(shí)別或車輛識(shí)別通過時(shí)，聯(lián)動(dòng)打開大門、開啟大門周邊燈光，并聯(lián)動(dòng)大門的實(shí)時(shí)視頻彈窗提示。

2)當(dāng)變電站發(fā)生紅外對(duì)射或電子圍欄告警時(shí)，聯(lián)動(dòng)打開對(duì)應(yīng)告警地點(diǎn)的燈光，并聯(lián)動(dòng)攝像頭查看告警地點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻彈窗提示。

3)當(dāng)變電站門禁動(dòng)作時(shí)，聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)門禁小室的燈光，并聯(lián)動(dòng)攝像頭查看對(duì)應(yīng)門禁的實(shí)時(shí)視頻彈窗。

表1 智慧變電站站端主、輔設(shè)備間聯(lián)動(dòng)關(guān)系策略表

4 結(jié)論

智慧變電站是變電站專業(yè)設(shè)備狀態(tài)管控從單一量檢測(cè)到多源融合的全息感知轉(zhuǎn)變、巡檢模式從人工巡檢向無人自主巡檢轉(zhuǎn)變、主輔設(shè)備由站端向遠(yuǎn)端監(jiān)控轉(zhuǎn)變、運(yùn)行工況由人工推送向主動(dòng)預(yù)警轉(zhuǎn)變、設(shè)備異常由經(jīng)驗(yàn)判斷向智能AI決策轉(zhuǎn)變的有益嘗試。但智慧變電站作為一個(gè)新生事物，沒有先例可循，需要在理論體系、技術(shù)路線等方面不斷創(chuàng)新探索，二次及輔控系統(tǒng)等新技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)堅(jiān)持實(shí)用實(shí)效，在推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時(shí)，以能夠解決現(xiàn)場(chǎng)問題、創(chuàng)造價(jià)值為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、有效益、可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持管理變革，在二次及輔控系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，管理制度上要同步變革，要持續(xù)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、規(guī)章制度，不讓不合理的制度及機(jī)制成為新技術(shù)應(yīng)用的“攔路虎”、“絆腳石”。