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农村小型变电站无人值班的实现

题目农村小型变电站无人值班的实现

姓名XXX

学号XXXXXXXX

系(院)XXXXXXXXXXX

班级XXXXXXXXXXXX

指导教师XXX 职称XXX

20XXX年06月01日

目录

摘要 ........................................................................................................................... I ABSTRACT ...................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)

1.1 课题的背景 (1)

1.2 课题的意义 (1)

1.3 本文的主要工作 (2)

第2章相关技术与理论 (3)

2.1无人值班变电站的介绍 (3)

2.2无人值班变电站功能 (3)

2.3 无人值班变电站现状 (4)

2.4无人值班变电站发展及实现的必要性 (4)

2.5实现无人值班变电站的条件 (5)

第三章变电站综合自动化系统及微机监控系统 (9)

3.1无人值班变电站综合自动化监控系统 (9)

3.2无人值班变电站遥视系统 (13)

结束语 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

摘要

随着我国工业的发展,各行业对电力系统的供电可靠性和稳定性的要求日益提高。变电所是电力系统的重要组成部分,起着变换和分配电能的作用,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。本文主要阐述了农村35KV小型变电站的实现,对无人值班综合自动化系统的设计方案进行了设计,探析了无人值班变电站对调度自动化系统的要求,对于无人值班变电站的建设和管理具有积极的指导意义。

关键词:变电站、无人值班、综合自动化

ABSTRACT

As China's industrial development, various industries on the power system reliability and stability of the increasing demand. Substation is an important part of power system, plays a role in transformation and distribution of electricity, which directly affect the safety and economic operation of the whole power system. This paper mainly discusses the realization of rural small 35KV substation, the design scheme of unmanned comprehensive automation system for the design, analysis of the unattended on dispatching automation system for substation, which has positive guiding significance for the construction and management of unattended substation.

Keywords: Integrated automation substation, unattended

第1章绪论

1.1 课题的背景

随着国民经济的快速发展,电网规模迅速扩大。变电站数量的大量增长,使变电运行管理、人员选配等方面面临巨大的压力。对原有的变电运行管理模式提出了更高的要求,为进一步适应电网发展,提升变电运行管理的效率和品质,必须找到一种适合电网发展需要的新的变电运行管理模式。因此,推行在农村设置建设的小型变电站,实现无人值班是当前势在必行的工作,是电力发展的趋势。

电力体制改革的进一步深化,电网得到了迅速发展,城、乡电网加快建设和改造,越来越多供电所正积极开展在农村设置建设的小型变电站。农村小型变电站无人值班工作的实施,使供电部门提出的“减人增效”工作得以实现,取得了明显的经济效益和社会效益,提高了电力企业劳动生产率,促进了电网的安全稳定运行。对提高电网的安全,经济运行水平也起了积极的作用,从电力企业内部发展情况看,要实现农村小型变电站必须实现综合自动化变电站。无人值班变电站的实现可以加快推广状态检修,使状态检修早日能够代替现有的检修模式。达到科技增效、减员增效的目的。

如何根据农网和农村地形的具体特点,探索出农村变电站建设发展方向和模式,是一个有着重要意义的课题。而在农网小型化变电站的设计当中,农村小型无人值班变电站以其工厂化建设、设计施工周期短而独具魅力,在县级农网改造与建设的无人值班变电站设计及建设中深受欢迎。

1.2 课题的意义

无人值班变电站是变电站一种先进的运行管理模式。它是指借助微机远动等自动化技术,值班人员在远方获取相关信息,并对变电站的设备运行进行控制和管理。无人值班变电站站内不设置固定的运行维护值班岗位,其运行管理工作由变电运维操作站负责。

随着电网的不断扩建和飞速发展,变电站不断投入运行,从而出现了运行人员数量不足的问题,实行集中监控,实施集约化管理,是解决这一突出问题的有效办法。同时,通过设备改造和完善,提高设备健康水平和运行可靠性,提高企业管理水平;依靠技术进步提高劳动生产率,实现减人增效。

变电站实现无人值班和远方监控是变电站自动化技术发展和电网的不断扩

建的必然趋势。无人值班变电站借助远动技术、通信技术、网络技术和监控技术由远方调度(监控)中心值班取代现场值班,变电站内一切操作和控制均有远方控制中心来实现。在集控站建立集控自动化系统,运行人员集中在集控站或由调度人员在调控中心对各受控站进行遥信、遥控、巡控、维护和事故处理等。

变电站无人值班的技术经济效益是非常明显的,集中体现在提高了电网运行可靠性,进一步保障了系统安全,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。无人值班改造工程汇集多专业、涉及面广、分布性强,是一个系统工程。无人值班变电站规章制度的制定、变电运行模式调整过程中,各级人员严格贯彻“精心谋划,稳步实施”的原则,确保变电运行工作的安全稳定局面和变电站无人值班工作的有效开展。

1.3 本文的主要工作

我国的电网已经经过40多年的建设,取得了巨大的成就,形成了初步规模,为今后的发展奠定了良好的基础。现在我国的电网已经步入了自动化的初始阶段,电网中已具有相当数量的计算机,装设了遥测、遥信、遥控、遥调设备,建立了管理信息系统,使用了重合器、配电开关等自动化元件,运行着一定数量的无人值班变电站,这将会成为未来电力系统发展的必然。

本文对无人值班变电站进行了简要的介绍,对传统无人值班变电站监控系统存在的问题进行了阐述,并针对存在的问题提出了一些自己的看法;简要介绍了无人值班变电站遥视系统的发展、用途、功能、选型等问题。

第2章相关技术与理论

无人值班变电站是变电站一种先进的运行管理模式。它是指借助微机远动等自动化技术,值班人员在远方获取相关信息,并对变电站的设备运行进行控制和管理。无人值班变电站站内不设置固定的运行维护值班岗位,其运行管理工作由变电运维操作站负责。

无人值守变电站远程综合监控系统通过在变电站安装摄像机、微音探头、数字/模拟环境变量采集模块、门禁、周界报警等高科技设备,其中的音视频、环境变量数据、出入口控制等接入前端综合监控主机,音视频、环境变量等资料实时数字化存储记录,同时,管理中心可管理所有前端综合监控主机,实时监看前端的图像、环境数据、门禁信息等,并对前端的所有突发情况做出高效、及时的处理动作。

2.1无人值班变电站的介绍

我国从60年代开始对无人值班电站进行试点工作,80年代开始推广,现在城网和农网中已有相当数量不同电压等级的变电站实现了无人值班。

建设无人值班变电站的目的是节约变电站的占地面积,减少常规变电站建设中的配套设备、辅助设施方面的大量投资和高额的运行维护费用,增加企业的经济效益。另一方面,无人值班变电站是在现代技术支持下工作的,现在农网的生产方式,虽由调度统一指挥,但基本上是依靠运行人员的经验,而命令执行的。它的适时性、准确性都是无法控制和保证的,实际上是一种粗放式的经营方式。变电站实行无人值班后,实行自动化管理,具有工况优化软件和专家系统支持其运行业务,是集约化、智能化的管理方式,必然使电网运行的可靠性和经济性有显著提高。

2.2无人值班变电站功能

传统变电站人工静态调度运行模式,在实时性、可靠性、调度经济性等方面均不能满足现代智能电网需求,加上新建变电站数量的不断增加与运行人员减少间矛盾的不断加剧,建设无人或少人值班值守的综合自动化数字化变电站已成为35kV变电站工作人员研究的一个重要课题。利用先进的综合自动化系统对变电站

进行数字化升级改造,一方面可以有效提高变电站运行调度综合自动化水平,保持与电网系统间良好的远程调度管理特性,推进智能电网安全稳定、节能经济地高效运营发展;另一方面,采用微机综合自动化保护系统,可以大大减少变电站运行管理人员工作强度,有效提高了变电站运行管理的综合技术水平和经济效益。

2.3 无人值班变电站现状

变电站自动化和无人值班是当今电网调度自动化领域的热门课题,其发展势头正方兴未艾。国外有一种观点认为,人容易受环境、情绪、性格、疾病等诸多因素影响,因此本身就是一个不可靠因素。确实有不少事故是由人为误操作引起的,从这个角度看,无人值班确实可以提高运行可靠性。变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。国外在八十年代已有分散式变电站自动化系统问世,以西门子(SIEMENS)公司为例,该公司第1套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威投入运行,至1993年初已有300多套系统在德国及欧洲的各种电压等级的变电站运行。

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,我国在电网调度自动化及远载技术的研究及产品开发方面取得了比较大的发展,特别是基于微机及工作站的SCADA/EMS系统、分布式微机远动装置和交流采样远动装置的开发成功奠定了变电站实现无人值班的基础。1994年全国地调调度自动化专业工作组会议讨论通过并向国调中心提交的专题文件“关于扩展遥控和变电站无人值班的意见”,以及1995年2月28日召开的全国变电所无人值班研讨会,进一步促进了我国的无人变电站建设的进程。1996年,全国电力系统第一座110kV综合自动化变电站—福益站在邢台电网投入运行。

2.4无人值班变电站发展及实现的必要性

随着电力体制改革的进一步深化,电网得到了迅速发展,城、乡电网加快建设和改造,越来越多供电所正积极开展变电站无人值班的实践。变电站无人值班工作的实施,使供电部门提出的“减人增效”工作得以实现,取得了明显的经济效益和社会效益,提高了电力企业劳动生产率,促进了电网的安全稳定运行。对提高电网的安全,经济运行水平也起了积极的作用,从电力企业内部发展情况看,要实现企业的“创一流”220KV及以下变电站必须实现综合自动化变电站。无人值班变电站的实现可以加快推广状态检修,使状态检修早日能够代替现有的检修模式。达到科技增效、减员增效的目的。

常规的变电站中,其自动化系统存在诸多缺点难以完全满足上述要求。例如:

(1)常规变电站中的二次设备,继电保护、自动装置、远动装置等大多采用电磁型或小规模集成电路,缺乏自检和自诊断能力,其结构复杂、可*性低;

(2)传统变电站中的二次设备,主要依赖大量电缆,通过空触点、模拟信号来交换信息,信息量小、灵活性差、可*性低;

(3)由于上述两个原因,传统变电站占地面积大、使用电缆多,电压、电流互感器负担重,二次设备配置多;

(4)传统变电站远动功能不够完善,提供给调度控制中心的信息量少、精度差,且变电站内自动控制和调节手段不全,缺乏协调、配合能力,难以满足电网实时监测和控制的要求。

(5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大,自动化程度低,不能远方修改定值和检查其工作状态。

常规的二次系统中,各设备按功能配置,彼此之间相关性甚少,相互之间协调困难,需要值班人员比较多的干预,难于适应现代电网的控制要求。另外需要对设备进行定期的试验和维修,即便如此,仍然存在设备故障很长时间不能发现,甚至这种定期检修也可能引起新的问题。发生和出现由试验人员过失引起的故障。

而无人值班变电站可以实现如下经济效益:

(1)提高运行可行性,由集控中心直接进行分析判断并进行操作控制,可以统管全局,减少了人员误操作和事故处理不当所造成的经济损失。

(2)减少了运行值班人员,提高了劳动生产率,减少了运行的各项开支。

(3)降低了变电站的综合投资,实现自动化,可大大减少变电站的建筑面积,减少二次电缆。

(4)促进了电力工业的科技进步,提供了整体管理水平。

2.5实现无人值班变电站的条件

无人值班变电站设计方案的基本设计思想是:取消控制室和配电室,采用完全户外式布置,以求减少占地面积,缩短建设工期并节省投资费用;采用新型配电设备和新技术,用以进一步提高供电可靠性,并降低运行维护费用;采用无线电微机远动方式,实现“无人值班”。

2.5.1变电站自动化系统的设计原则

(1)变电所的设计应以5~10年电网发展规划,通信、调度自动化和厂所自动化规划为基础,以电网结构、变电所性质和设计任务书明确的变电所规划建设规模、内容、建设期限、资金限额以及调度关系和监控关系为依据,正确处理近

期建设与远期发展的关系。

(2)变电所的设计必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点、地区供电条件、交通条件、消防条件、所址区域社会和地理环境等,结合国情因地制宜合理地确定变电所设计方案。

(3)变电所的设备选择要坚持安全可靠、技术先进、经济适用的原则,要注重小型化、无油化、自动化、免维护或少维护,要适合于无人值班的运行条件,选用质量优良的国产定型产品。

(4)变电所的设计必须坚持节约用地,减少建筑面积,控制工程造价的原则。市区变电所宜采用全户内或半户内式多层建筑,并与城建规划相协调,大城市中心区可建设地下变电所。

(5)变电所的设计应根据所址环境条件和供电负荷重要性,设置必要的防范和报警措施。

(6)新建变电所应按一次实现无人值班设计,不得采取设计有人值班的过渡措施。

(7)抗震设防烈度为6度及以上变电所电力设施的抗震设计,应符合国家标准GBJll及GB50260的有关规定。

(8)变电所的设计除应执行本规程外,尚应符合有关国家标准的规定。

2.5.2 电气主接线的选择

电气主接线主要是指在发电厂变电所的电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路、电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等,它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图,在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、电容器中性点设备以及载波通信用的通道加工元件(也称高频阻波器)等也表示出来:

电气主接线应满足以下几点要求:

(1)运行的可靠性:主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是保证对重要负荷的供电。

(2)运行的灵活性:主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行方式,做到调度灵活,不中断向用户的供电,在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。

(3)主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资。

2.5.3 无人值班变电站地址选择

变电所所址的选择,应根据下列要求,综合考虑确定:

(1)符合电网区域规划,靠近负荷中心。

(2)节约用地、不占或少占耕地及经济效益高的土地。

(3)与城乡或工矿企业规划相协调,便于架空线路、电缆线路的引入。(4)交通运输方便。

(5)宜设在受污源影响最小处。

(6)具有适宜的地质、地形和地貌条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所),所址应避免选在重要文物地点或开采后对变电所有影响的矿藏地点。

(7)所址标高宜高于频率为2%高水位,否则,所区应有可靠的防洪措施或与地区(工业企业)的防洪标准相一致。

(8)应考虑水源及排水条件。

(9)应考虑与周围环境、邻近设施的相互影响。

2.5.4 远方监控

为实现远方控制端监控无人值班变电所,所内必须装设远方监控终端设备。监控终端可为远动终端(RTU)或微机监控终端等。它应根据变电所在电网中的地位、电压等级、规模和电网调度自动化规划等因素进行选型。远动终端、微机监控终端的技术要求:

(1)应满足信息采集、处理、发送和命令接收、输出和执行的要求,具备与继电保护装置和远方控制端及所内调试计算机(接口)的通信功能,确保实现变电所遥测、遥信、遥控(调)。

(2)总体结构应满足变电所安装布置的不同要求。

(3)性能应符合国家标准GB/T13729和电力行业标准DL/T630的有关规定。

(4)电气量的采集宜交流采样。当采用电工测量变送器时,其性能应符合国家标准GB/T13850的有关规定。

(5)所内不设置固定的计算机监视设备(运行值班员工作站),但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。

(6)变电所的同一被控设备只允许由一个远方控制端对其实施遥控。

2.5.5 继电保护和自动装置

(1)变电所内继电保护和自动装置设计,应符合国家标准GBl4285的有关规定

(2)继电保护和安全自动装置的没计应保证相对独立性,在变电所其他(电源除外)系统故障时,继电保护和安全自动装置应能正常工作。装置应具备向远方

传送有关信息和接受远方控制命令信息的传输接口。

(3)继电保护装置应具有远方复归功能。

2.5.6 一次设备选型

应尽可能选择技术先进,安全可靠,免维护或少维护设备,并满足下列要求:主变压器应装有遥信、遥控接口的有载调压开关。10--35kV 断路器可选用 SF6 断路器或真空断路器,因电磁操动机构合闸电流较大,增加直流设备负担,最好采用弹簧储能机构。隔离开关应配有能满足遥信,闭锁要求的辅助开关,主变中性点地刀闸应配有电动操作机构。10--35kV 电压互感器也应配有性能可靠的消谐装置。各电压等级的电流互感器应选用带有 0.2 准确级的二次线圈。以满足计量要求。避雷器采用氧化锌避雷器。配有在线监测装置。计数器应具有遥信接口。站用电源系统应具有两路电源。互为备用,自动切换。

2.5.7 主变压器

(1)主变压器的台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。

(2)变电所中宜装设两台主变压器。负荷密度较高的地区,可装设三台主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时,可装设一台主变压器。

(3)装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量应不小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。

(4)当能满足供电规划要求时,宜选用双绕组变压器。经技术经济比较合理时,可采用三绕组变压器。

(5)当不能满足电力系统和用户电压质量指标时,应采用有载调压变压器。

第三章变电站综合自动化系统及微机监控系统

3.1无人值班变电站综合自动化监控系统

3.1.1 无人值班变电站的监控方式

从全国开发无人值班变电站的监控方式来看,大体有三种类型:

(1)集控站“操作队”监控方式。这种监控方式,是由“操作队”完成定期或不定期的操作和检修,当发生故障时,变电站向集控站发出召唤信号。这种变电站采用常规的二次接线和继电保护装置,倒闸操作不频繁,负荷稳定。

(2)集控站或相应调度所集中管理。变电站采用常规二次接线和继电保护装置,但其操作比较频繁。该操作由调度所经RTU实现遥控。

(3)相应的调度所或集控站实现遥控,但变电站内采用包括远动、微机监控、微机保护的综合自动化系统。

已建成的变电站改造为无人值班,通常采用第一、二种方案,对新建的变电站应考虑采用第三种方案。因为采用综合自动化方案,其性能价格比最高,可用性最好。因为综合制动化系统与常规变电站中RTU和二次线监控设施不同之处在于:全国采用微机技术的基础上,对常规变电站内分散的所有二次设备,包括各种继电保护装置;控制与信号;测量与记录;远动装置实现统一设计。

3.1.2 综合自动化系统方案

1、分布式电缆连接结构

这种结构的特点是:将数据采集、测控单元和保护单元,就地装在主变及断路器等主设备柜内及其它一次设备附近,将它们通过电缆或光缆连入主机网络,从而形成综合自动化系统,其框图如图1所示。

2、分布式集中屏式结构

将数据采集,状态采集,控制输出,保护分别集中于屏内,由集中屏与主机联网,其框图如图2所示。

图1

图2

3.1.3 无人值班变电站信息采集

分布式自动化系统的变电站,信息由间隔层I/O单元采集;常规四遥功能的

变电站,信息由RTU采集。电能量的采集宜用单独的电能量采集装置。

3.1.3.1遥测量

(1) 主变压器:各侧的有功功率、无功功率、电流,主变压器上层油温,主变压器有载分接开关位置(当用遥测方式处理时)。

(2) 线路:有功功率、无功功率、电流。

(3) 母线分段断路器相电流。

(4) 母线:母线电压、零序电压。

(5) 电容器:无功功率、电流。

(6) 消弧线圈零序电流。

(7) 直流系统:浮充电压、蓄电池端电压、控制母线电压、充电电流。

(8) 所用变:电压。

(9) 系统频率,功率因素,环境温度等。

3.1.3.2遥信量

(1) 断路器闸刀位置信号。

(2) 断路器远方/就地切换信号。

(3) 断路器异常闭锁信号。

(4) 保护动作、预告信号,保护装置故障信号。

(5) 主变压器有载分接开关位置(当用遥信方式处理时),油位异常信号,冷却系统动作信号。

(6) 自动装置(功能)投切、动作、故障信号,如:电压无功综合控制、低周减载、备用电源装置等。

(7) 直流系统故障信号。

(8) 所用变故障信号。

(9) 其它有全站事故总信号、预告总信号;各段母线接地总信号;各条出线小电流接地信号;重合闸动作信号;远动终端下行通道故障信号;消防及安全防范装置动作信号等。

根据设备特点及确保安全运行需要,可增加相应的特殊信号或对一些遥信量进行合并。

3.1.3.3遥控量

(1) 断路器分、合。

(2) 主变压器有载分接开关位置调整。

(3) 主变压器中性点接地闸刀分、合。

(4) 保护及安全自动装置信号的远方复归。

(5) 有条件的变电站高压侧备用电源远方投停。

(6) 有条件的变电站电压无功综控的远方投停。

(7) 有条件的变电站直流充电装置的远方投停。

2.6.

3.4电能量

(1) 主变压器各侧有功电能量、无功电能量及其分时电能量。

(2) 各馈电线有功电能量、无功电能量。

(3) 用户专用线有功电能量、无功电能量及其分时电能量和最大需量。

(4) 所用变有功电能量。

3.1.4 无人值班变电站信息处理

3.1.

4.1按信息的重要程度分类

(1) 必须召唤操作班(队)立即赶赴现场处理的异常报警信息为第一类。

(2) 必须召唤操作班(队)及时到现场处理,但允许有较长时间延时的异常报警信息为第二类。

(3) 可以留待巡视人员到现场察看时处理的异常报警信息为第三类。

152********

3.1.

4.2 按信息实时程度分类

(1)实时信息。包括遥测、遥信、遥控信息及主要设备状态和直流系统状态信息等。

(2)非实时信息。包括保护动作性质、设备状态、故障录波信息、电能量信息等。

(2)信息分类归并处理宜用站内监控计算机来完成,也可由变电站自动化系统或RTU来实现。

3.1.5无人值班变电站信息传输

通信(传输)方式可以是主站—RTU通信方式或计算机—计算机通信方式。主站—RTU通信方式宜采用部颁CDT或POLLING等规约。计算机—计算机通信方式的通信协议应符合计算机网络通信的有关规定,底层协议宜采用符合国际标准的网络体系。

实时信息宜用远动通道传输。非实时信息、电能量信息,因其对传输时间没有过高要求,应跟实时信息分开传输,宜用电话通道传输。

实施信息分流传输,可解决无人值班站信息多影响远动信息实时传输的矛盾,同时也提高了自动化系统的可靠性,减轻了对控制端(控制端可以设在与本变电站相关的调度所或某一中心变电站,也可是一个独立的集中控制中心)主站系统信息骤增的压力,为信息的分层采集、逐级传输奠定了基础。

3.2无人值班变电站遥视系统

3.2.1 无人值班变电站遥视系统的发展

近年来,随着电力系统管理体制的深化改革,变电站的自动化技术也在不断进步。目前很多变电站,特别是110KVA以下变电站已逐步实现无人值班或值守。对于变电站,除了常规的自动化系统之外,遥视系统已逐步成为无人值班变电站新增的而且是一个十分必要的自动化项目,是其他自动化手段不可替代的。各地近期进行了一些变电站遥视项目的试点工作,虽然这部分变电站实现了“四

遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。但是,由于四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。

随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日益完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,被列入了议事日程。为了适应电力系统综合自动化的发展,更加全面、直观、及时、真实地了解远方无人值守变电站现场的实际情况,远程图像监控就成为无人值守变电站的监控管理手段之一。

变电站的遥视系统,就是通过前端高性能的摄像机和监控矩阵,将现场的图像采集到前置机,再通过视频信号的远程传输,组成一个动态的远程视频监控系统,将无人值守变电站的现场情况实时地传送到几公里甚至几十公里外的控制中心,使控制中心能够及时准确地了解和掌握现场的情况,并及时地采取相应的措施对各种情况进行操作控制,真正做到变电站的无人值守。

3.2.2无人值班变电站遥视系统的必要性

常规意义上的三遥或四遥系统,是调度自动化的主要内容;它们是实现变电站无人值班或值守的必要条件。但仅仅依靠调度自动化现有的技术手段,实现变电站的无人值班或值守是不完善的,这是因为变电站是电力生产的重点场所,安全性要求非常高,为了保证变电站的安全生产,应对环境状况、设备运行、文明生产等各类情况加以监视。特别是要防范火灾、爆炸、泄露、失窃以及恶意破坏等,对安全生产构成极大威胁的情况加以监视。只有这样,才能切实提高实行无人值班或值守之后的变电站的安全水平。

遥视系统是以视频监控为核心的环境监控系统,它可以包含各类报警信号(如红外、运动、门磁、声音、震动、微波、温度、湿度等),经中央单元的处理,进行视频录象,并联动各类行动输出(如警号、锁具、消防设备等),经过进一步开发,目前已经较好地应用于无人值班变电站。

对于常规的视频监控系统或者叫工业电视系统,不具备上述功能,使得它不适用于变电站的遥视监控;此外,它的信号传输范围有限(通常为一公里范围内),并且需要有专人负责操作和管理;而变电站数量多、分布广,每个变电站安装一套工业电视系统并安排专人值守有悖于无人值守的初衷。因此,将一个地区的数个甚至是几十个变电站,通过网络远程遥视手段统一管理起来,建立一个集中式的遥视系统是解决变电站视频监控的合理方法。

3.2.3无人值班变电站遥视系统的主要功能

无人值班变电站遥视系统的主要功能无人值班变电站远程图像监控系统主要用于监视设备的运行情况,同时达到防火、防盗的要求。由于电力系统设备过热是一不容忽视的现象,因此图像监控系统还应具有设备过热检测等功能。一般图像监控系统应具备如下基本功能:

(1)图像监视监听功能。在监控主站上能灵活、方便、清晰、实时地监视任一路摄像机的画面,并对其云台和镜头进行控制,还能对现场进行监听;

(2)灯光控制功能;

(3)安防和消防报警功能;

(4)数字录像功能;

(5)摄像机预置功能。如果一台摄像机需要监视多个目标点,带预置功能的一体化摄像机是一种很好的选择,它能预置多个监视位置的云台和镜头参数,使用时,能方便快速地转到相应预置点,并自动调整好镜头的变焦和图像清晰度;

(6)警视连动功能。在发生报警时,监控主机上的图像应能自动切换到相应的摄像机,有预置功能的摄像机还能自动转到预置点,同时自动启动数字录像;

(7)超温检测功能。图像监控系统应配备金属热感探测器或专用红外测温装置,能自动地进行超温检测和报警;

(8)系统管理和记录功能。包括优先等级和使用权限的设置,用户操作的记录,控制权的自动协商等。

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