变电站安全运行监控系统设计研究

王雅迪

摘要：随着电网的规模变大，电网结构逐渐复杂，变电站是否能安全运行对于整个电力系统的安全性以及稳定具有重要作用。但是变电站的位置通常较为偏僻，于是需要监控变电站区域以内的各种设备、环境等，以实现无人值守变电站的目标。

关键词：变电站；安全运行；监控系统设计

随着现代信息技术、通信技术和综合自动化水平等得快速发展，通过采取构建变电站智能化监控系统的手段，就可以在实现传统变电站监控功能的基础上，对变电站设备及环境进行远程实时监控，这样能够较大程度的提高变电站运行的稳定性、安全性。

1.变电站安全运行监控系统设计的基本要求

1.1安全运行监控系统要具有高可靠性、抗干扰能力强的特性。在设计监控系统时要区分主次，子系统要彼此独立，不同的子系统要能独立的对变电站发生的故障进行分析、处理和恢复。一旦变电站在运行过程中发生故障，监控系统要能及时将故障数据信息传输给监控中心，并對故障类型以代码形式进行说明。

1.2安全运行监控系统要具有通信功能，要能够充分利用网络技术将变电站运行过程中的各种数据信息及时传输给控制中心。

1.3安全运行监控系统要具有容易操作的界面，工作人员能够通过直观的界面对变电站运行状况进行观察，一旦出现异常情况能及时进行处理。同时，系统还要具有延伸性和协调性，能实现对不同类型的包容和兼容，确保在不同情况下能够稳定运行。

2.变电站安全运行监控系统设计要点

2.1视频监控模块

视频监控模块主要氛围视频采集、传输以及处理这三个部分，三者相互联系。其中，视频采集设备需要能够将图像信号直接转化为电信号，并且需要对采集到的原始图像信号进行编码压缩，然后利用所链接的传输设备来上传到变电站的监控室之中。当监控点和监控中心比较近的时候，则可以直接使用双绞线来传输信号，如果距离超过了100米，或者是监控点处于干扰较强的区域中时，在传输中需要利用好光纤。在当前的视频处理设备当中，主要包含了工作站与站段的视频处理单元。在变电站站段中，数字摄像机上锁获取的图像信息就可以进行相应的压缩、整体以及最后的储备，之后，通过传输，就可以达到监控中心。操作人员在利用平台与工作站之后，就可以实现监控本地系统。同时，变电站斩断还可以连接到自动化、门禁以及消防等诸多系统，这样就能够将良好的互动完成。

视频信号采集。在各个需要的区域之中安装摄像机，对变电站各个区域进行有效的监视。在本系统中使用的摄像机拥有预置位和彩转黑这样的功能，同时，也能够保持与报警设备之间的相互联动，这样就可以确保摄像机能够在第一时间转移到监测点位。

视频信号的传输。在该部分不仅仅需要传输视频信号，还需要对控制信号进行传输。传输系统所采用的传输方式需要根据具体的距离来进行选择。进行视频传输是为了模拟现场摄像机获取的数字信号，确保其能够传达到控制室之中，另外，在控制室当中所获取的信号也能够通过视频的传输，转移到现场区域之中。

视频信号处理。在该阶段使用了嵌入式的硬盘录像机与设备，这样对于传输过来的信号进行更好的显示。而嵌入式硬盘录像机则能够对前段所传送过来的信号利用一定的编码格式进行压缩，然后将压缩后获得的数字信号传送到监控主站上。为了让系统对网络资源的占用得以控制，需要将数据包在IP通信网络中进行传送。

2.2报警模块设计

如变电站是无人值班，监测的重点应致力于运行的环境和设备之上。最近几年，常常出现变电站设备偷盗破坏的情况。同时电气设备本身对于环境具有一定的要求。这写原因综合在一起需要对变电站之内的设备以及环境条件进行有效的监控。

在变电站中，报警系统主要适用于信息的采集、传输以及处理这几个主要方面。采集，主要是利用各种传感器和报警器，通过电缆，将所采集的报警信息传递到监控室。在处理方面，则包含了站段信号处理以及报警信息接入站端这两个核心内容。站端的信息处理单元在控制中需要同各个开关设备相互连接，这样才能实现相互的联动，同时，与网络的衔接，就能实现与门禁、消防以及视频模块之间的联动。

2.3监控中心方案

一般来说，变电站监控中心建设于运行工区监控室，集中监控软件与服务器存放于中心机房之内，监控中心主要负责的任务是对变电站中的图像视频、相关设备、动力环境以及安全防护等信息参数进行综合性集中的监控，同时还会直接将警报数据的所处位置、报警设备和报警时间显示出来，同时还会对报警信息数据进行集中统计查询，将分析的结果使用文档的方式来保存，再集中对信息数据进行处理。监控中心的监控管理功能主要包含了遥信功能、遥测功能、遥控功能、安全管理功能、配置功能、通信管理功能等。另外还会对SUT作状态进行监视，能够借助于监控单元对其中的各个模块提供监测与命令，同时能够非常直接的体现出监控对象的参数与状态，对不同端局的控制单元相关数据实施分析处理，并能够非常直观的显示告警。

能够提供Web服务，对分层权限的客户端进行分别授权，利用浏览器，按照授权的监控管理功能来实现远程控制、远端维护以及对辖区内监控单元的管理，对系统内部的运行状态进行了解。

前置机一般是采集、储存、处理和同步监控中心及区域内下级监控模块的数据信息。前置信息的具体数量一般能够按照监控模块的具体数量来进行配置，对50个级别不相同的SM标配选择1台前置机；对50个级别不同的SM标配则选择多台或者增加前置机数量来进行配置。

3.结语

总之，变电站工作现场安全监控系统使用智能监控技术，实现对变电站工作现场的全自动化管控，对人身安全和设备安全以及对提高整个网络的安全水平都有重要意义。