王海洋 李洪佳 張吉祥

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變電站綜合信息傳輸系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

王海洋 李洪佳 張吉祥

中原油田供電服務(wù)中心，河南 濮陽 457001

變電站綜合信息傳輸系統(tǒng)是實現(xiàn)變電站遠程集控、無人值守的重要條件，而老舊變電站存在著信息上傳沒有接口，上傳接口與通訊網(wǎng)絡(luò)不能銜接的問題時常發(fā)生，針對這些問題，介紹各類信息實時上傳的解決方案。

綜合監(jiān)控平臺；綜自總線；視頻監(jiān)控；周界防范；紅外對射；門禁；消防；視頻聯(lián)動

1 概述

中原油田供電服務(wù)中心下轄110kV變電站7座，35kV變電站14座，6kV開閉所5座，承擔著油田總部及前線油區(qū)的工（農(nóng)）業(yè)生產(chǎn)、居民生活等電力供應(yīng)工作，每年供電量達數(shù)億度。近年來，面對變電運行工一線主體工種缺員情況越發(fā)嚴重以及 “寒冬期”企業(yè)整體效益下滑趨勢的雙重影響，中心期望利用現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)，開發(fā)出一套能實現(xiàn)變電站“五遙”信息傳輸系統(tǒng)，進而達到無人值守的效果[1]。

2 變電站信息傳輸過程

2.1 變電站綜合自動化信息遠傳

以盟城變中心變的綜自信息傳遞過程為例。如下：

圖 1 信息傳輸原理框圖

為此，需要通過在盟城變、通訊公司中心站、中心變的網(wǎng)絡(luò)交換機上配置數(shù)據(jù)，劃分專用VLAN，以便將盟城變綜自信息逐級透傳至中心變。

2.2 工業(yè)視頻監(jiān)控視頻上傳

監(jiān)控調(diào)試：①攝像機配置參數(shù)；②硬盤錄像機配置參數(shù)；③交換機配置參數(shù)；④系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。

圖2 工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接框圖

2.3 周界防范系統(tǒng)信息上傳

①規(guī)劃給每一段周界防范紅外對射設(shè)定對應(yīng)的錄像攝像頭，并定義報警號。②按照規(guī)劃將紅外對射輸出與對應(yīng)攝像機的相應(yīng)報警輸入號接線連接。③按照規(guī)劃在攝像機中設(shè)定拍攝每一段周界的預(yù)置位。④配置攝像機，將報警輸入按輸入號與拍攝預(yù)置位對應(yīng)，同時設(shè)定報警輸出和向上級上傳報警信息。

圖3 傳統(tǒng)周界防范系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 改進后的周界防范系統(tǒng)方框圖

2.4 消防報警信息上傳

當出現(xiàn)火災(zāi)險情時，火災(zāi)探測器將報警信息上傳至網(wǎng)絡(luò)攝像機，攝像機按預(yù)先設(shè)定自動尋找報警位置，啟動硬盤錄像機錄像，同時火災(zāi)報警信息自動保存在硬盤錄像機的報警日志上，遠程監(jiān)控客戶端自動彈出報警畫面，主機發(fā)出可聞報警信息。報警的實時性大大提高。

2.5 調(diào)度自動化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸過程：變電站SCADA數(shù)據(jù)是RS232口，2013年之前一直是通過直達電調(diào)的DDN數(shù)據(jù)專線來傳送數(shù)據(jù)。2014年通訊網(wǎng)改造后，為了完成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遠傳，通過加裝串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，最終完成了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集工作。

圖5 調(diào)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方框圖

3 變電站綜合信息傳輸過程中的創(chuàng)新點

1）綜自總線延伸。綜合自動化總線就是利用現(xiàn)場總線技術(shù)把變電站二次設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接起來，實現(xiàn)自下而上的全數(shù)字化通信，綜自總線的延伸使變電站遠程集控成為可能。2）串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用。串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用解決了串口數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸難題，保證了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的正常的數(shù)據(jù)采集工作。3）三合一綜合信息平臺。將原來互不隸屬消防報警系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)和工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的三個系統(tǒng)整合成三合一的綜合信息平臺，解決了報警信息遠傳難題。4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)雙向?qū)χv。視頻監(jiān)控系統(tǒng)雙向?qū)χv音頻功能的應(yīng)用，提高了安防、遠程監(jiān)控的時效性。遠方集控點對目標變電站看到即聽到，遇到緊急情況時，如非法闖入、違章操作等情況下可及時發(fā)聲嚇阻或提出警示，防范的實效性大大提高；5）遠程操作有效性多重確認。

4 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

目前，該系統(tǒng)已在黃河變、盟城變、特修變、鉆四變、機廠變投入運用，加上已經(jīng)改造完成衛(wèi)一變、衛(wèi)二變、衛(wèi)三變、清豐變、中心變等具備無人值守條件的變電站已達10座。變電站綜合信息傳輸技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用，提高了電網(wǎng)智能化水平，解放了勞動力，同時也取得了可觀的經(jīng)濟效益：1）串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用解決了串口數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸省投資 300余萬元。2）綜自總線的延伸是變電站遠程操控成為可能，節(jié)約集控建站設(shè)費用3×60萬=180萬元，縮短了信息傳輸環(huán)節(jié)，操控的安全性更高。3）從變電站解放下來的運行人員約45人，奔赴外部市場的運行人員約20人，按每人每年可為服務(wù)中心帶來8萬元的經(jīng)濟收益計算，全年160萬。

5 總結(jié)與展望

在變電站綜合信息傳輸、電網(wǎng)的智能化管理水平方面還有很長的路要走：一方面，一次設(shè)備老舊，智能化程度較低，制約了電網(wǎng)的運行管理工作；另一方面，運行、維護、管理人員知識結(jié)構(gòu)老化，也是影響智能化電網(wǎng)運行的效率。

[1]鄭劍云.35kV智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].電工電氣，2014（7）：62-64.

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