110kV 智能变电站智能辅助系统设计方案研究

相世娟XIANG Shi-juan

（日照供电公司，日照 276826）

（Rizhao Power Supply Company，Rizhao 276826，China）

0 引言

智能变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施，衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键，是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点。智能辅助系统以高可靠的智能设备为基础，综合采用动力环境、图像监控、消防、照明以及安防等技术手段，为变电站的可靠稳定运行提供技术保障。

1 概述

1.1 智能辅助控制系统概念 变电站智能辅助控制系统：以高可靠的智能设备为基础，综合采用自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制等多种技术，对变电站动力环境、图像、火灾报警、消防、照明、采暖通风、安防报警、门禁识别控制等实时在线监测和可靠控制。系统通过监测、预警和控制三种手段，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”等问题。

1.2 传统变电站辅助系统所面临的问题 监控“孤岛”：视频监控、入侵报警、消防等各系统独立运行，无法实现系统的联动，安全性较低。无法联动和事故预防：视频全部传送到中心站，仅依靠人力是不可能实现全部监控的。消防事件无法远程监控和预防：大多数变电站离中心站较远，发生火灾事故时，因不能及时打开房间大门而延误了救火时间。缺乏有效环境监控手段：没有对温、湿度、漏水等环境的实时有效监测，无法做到危险事件的监控和预防，不能根据温湿度调节空调温度。

目前变电站内常用的机械锁，无记录开启时间，安全隐患多。

2 系统构成及功能要求

智能辅助控制系统实现图像监视及安全警卫、火灾报警、消防、照明、采暖通风、环境监测等系统的智能联动控制，实时接收各终端装置上传的各种模拟量、开关量及视频图像信号，分类存储各类信息并进行分析、计算、判断、统计和其它处理。

2.1 智能辅助系统综合监控平台 平台主要对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境全天候的状态监视。平台采用DL/T 860 标准通信，实时接收各终端装置上传的信息，分类存储各类信息并进行分析、判断，并将以上信息远传到监控中心。平台具备和火灾自动报警系统、消防子系统的通信接口，实现用户自定义的设备联动。实现变电站防盗自动监控。实现变电站内照明灯光的远程开启及关闭，并与图像监控设备实现联动操作。自动完成空调、给排水等启停功能，并实现联动控制。系统不设独立的后台机，功能整合到站内综合应用服务器。

2.2 图像监视及安全警卫子系统 图像监控范围包括变电站一次设备区、各二次设备室、主控楼机房、控制室以及变电站围墙、大门等等，能够完整地观看到主要设备的运行情况。变电站内设置1 套安全防卫子系统包括周界报警系统和门禁系统。可实现智能门禁与视频监控联动。

表1 本工程图像监视及安全警卫子系统摄像设备配置一览表

2.3 火灾自动报警及消防子系统 主机放置于二次设备室内，设备包括火灾报警控制器、烟感探测器、控制模块、信号模块、手动报警按钮等。

火灾探测区域按独立设备房间划分，变压器室、二次设备室、110kV GIS 室、10kV 配电装置室、电容器室。

在二次设备室、10kV 配电装置室、电容器室内顶棚处设置烟感探测器，在110kV GIS 室内设置红外对射感烟探测器。在照明、动力配电箱处设置控制模块和信号模块，并在各主要出口处设置手动报警按钮和声光报警装置。

与环境监控子系统和图像监视子系统联动。

2.4 环境监测子系统 对二次设备室、110kV GIS 室、10kV 开关柜室、电容器室等，安装温、湿度传感器，实时监测环境温度、湿度，并联动采暖通风控制系统和空调控制系统，自动控制相关采暖通风设备、空调设备。设置水位传感器，实时监测水位，自动启动/关闭水泵。

2.5 空调远程控制子系统 将空调的红外遥控器处理成小的遥控发射模块，布置在空调前端的可控范围内，根据要求设定空调开启的温度条件，结合环境监测子系统的温湿度信息，实现变电站内空调设备的自动控制，设定需要开启空调的温度区间以减少空调的反复启停。

2.6 远程灯光控制系统 智能辅助控制系统需对变电站的灯光照明系统进行智能控制，变电站室内外照明设备可以通过本地与远程两种方式进行开启与关闭的控制。

2.7 室内SF6 气体在线监测系统 配置1 套SF6 气体在线监测装置，并与GIS 房间内的通风装置通过后台实现联动。（表2）

3 系统功能

3.1 总体功能 本站智能辅助系统以网络通信为核心，完成站端视频、环境数据、安全警卫信息、人员出入信息、火灾报警信息的采集、处理和监控，并将以上信息远传到监控中心。在视频监控子系统中采用智能视频分析技术，从而完成对现场特定监视对象的状态分析，并可以把分析的结果上传到综合应用服务器；通过各种安防装置完成对各种非法入侵和越界行为的警戒和告警。

表2 SF6 气体在线监测配置表

3.2 联动控制 与照明系统实现联动控制；与周界报警系统、火灾报警系统实现联动报警；与通风系统实现联动，完成自动的闭环控制和告警。

3.3 新技术应用 ①由综合应用服务器接收各辅助子系统的数据，进行集中处理、分析和展示，有利于无人值班和远程调控。②采用网络摄像机，通过光交换机直接组网，满足变电站资源优化配置和运维一体化的要求。

4 结束语

本文结合110kV 智能变电站新建工程，综合采用动力环境、图像监控、消防、照明以及安防等技术手段，提出智能辅助系统配置方案、联动方案，为变电站的可靠稳定运行提供技术保障。

[1]国家电网公司输变电工程通用设计-110（66）-220kV 智能变电站施工图.中国电力出版社，2013.

[2]GB 50116-98，火灾自动报警系统设计规范[S].

[3]Q/GDW534-2010，变电设备在线监测系统技术导则[S].