变电站监控系统在电力调度的应用探讨

李洪兵

摘 要：电力监控技术发展之初，工作人员一直是冒着恶劣的天气，携带笨重仪器直接到户外高压危险的现场进行实际设备的测量控制；随着自动化水平的提高，人们开始可以在室内进行测量，但对重要设备的控制仍然要进行现场人工操作；随着科学技术的不断发展，进而远程控制功能应用使得对设备的管理更加方便、安全。最终伴随着科技水平的发展和自动化水平的进一步提高，为了加强电力设备的安全性，人们并不满足于对模拟图形界面的设备感官满足，要真实的看到设备的实际操作状态，就象在实际设备现场看到的一样。因此在现有四遥（遥控、遥测、遥信、遥调）的基础上增加了一个系统，简称为“遥视”。通俗来讲就是实施电力远程图像监管，通过变电站的前端设备把图片与视频进行采集，然后编码，接着再把编码后的数据传递给监控中心来解码，恢复初始的图像数据，从而实现对变电站远程图像管理。

关键词：变电站；监控系统；电力调度

1 系统构成部分

据调查了解，公司现阶段辖管的有十个变电站，不同的等级都有，都装备了具备2个远动通道连接到电力调度。因此，目前有些变电站实现了调度自动化监控系统，也就是说这些变电站有了“四遥”功能。基于这种情况，我们可以充分考虑技术成熟的基础上，选择与原有自动化监控系统相兼容的“变电站远程图像监控系统”来实现“五遥”的一体化，实现“五遥”功能。

变电站遥视系统主要由三个部分构成——变电站端设备、通讯网络、电力调度主站监控中心系统。现在分别加以介绍。

1.1 变电站端设备构成

众所周知，变电站的设备主要由三部分组成，分别是前端硬盘录像机、固定或可控摄像机、报警输入输出设备。通过这些设备可以实现视频的采集与编码，传递与解码等功能。

通常情况下，可以在主要控制中心安装两个室内自动变焦摄像机，在变电站的室外场地上安装两个或者多个可控彩色摄像机，在设备中心选择一个固定的合适的位置安装摄像机，并且在上述场所配备红外报警器、烟雾探测器、门磁开关等报警器，另外在变压器出线等关键部位配置红外线测温仪进行超温监控。每个变电站配备一套硬盘录像监控主机系统，具有较强的稳定性和可靠性，不需要人工维护，因此即使无人值班，也可以完成。

1.2 通讯方式

目前，变电站远程图像的监控系统主要由太网构成，一方面，能够选用电话线和E1，但是这种方式的传输效率低，不适用于图像的传输。另一方面，能够进行组网和数据通讯，通过其他传输设备的数据接口来实现。

1.2.1 以太网传输方式：变电站的音频、视频、数据通过以太网传输到路由器、交换机或者HUB再上传至监控中心，要求变电站统一提供以太网的接口，方便将变电站的音频、视频、数据经前置机通过以太网接口传输至监控中心。

1.2.2 B1（2M）口传输方式：该种传输方式将变电站上传的音频、视频、数据等资料收集到中心网络的交换机上面，通过连接监控中心服务器和局域网来浏览数据、处理资料。要求变电站统一提供2M接口，便于变电站的音频、视频、数据等的处理，通过硬盘录像机和以太——2M网桥上传至监控中心。

1.3 电力调度主站监控中心

系统是在先进的软件平台上予以具体化，符合变电站系统现阶段标准的未来发展方向。在监控服务器和监控客户终端是监控中心的主要组成部分，具备对变电站现场图像的接受与显示、控制信号的协调、用户登录管理、图像的实时监控、录像的存储、检索、回放、备份、恢复、优先权的分配等功能。监控服务器的功能较强，能够在同一时间管理几十个变电站的系统、几十个乃至上百个在线使用客户，因此即使在后期变电站需要进行扩充容量时，监控中心也完全够用，不需要进行二次投入。另一方面，方便进行统一的监控、调度、应急指挥，比如在调度中心，公司高管、安全部门、生产部门等都可以利用办公室微机直接登陆到系统上进行监控和应急指挥。

2 “五遥”的一体化实现

变电站远程图像监控系统建立必须根据电力系统的特点，从系统的角度、从各变电站使用的角度来进行，而不能就某个局部、单一需求来建构系统。

我们可以利用当代最先进的计算机、网络、控制技术，融技术先进性与实用性于一体。充分利用现有调度自动化系统、计算机网络系统和各变电站RTU采集系统，结合多年的应用经验和目前电力监控系统的应用现状，完善新一代的变电站图像监控系统，一方面可以实现“一体化”自动化系统，另一方面又可以进行独立运行。同时，变电站的远程图像监控系统实现了图像监控和枢纽变电站、电力调度中心监控的主站系统进行完美融合，在电力调度中心实现图像服务器的图像信息和SCADA服务器进行通讯，实现变电站报警信息的联动，避免操作员兼顾多台监视器的问题。实现数据、话音、图像监控的一体化。它是图像数据库与监控系统的结合；报警联动与监控系统结合；图形控制与监控系统结合。

3 系统功能

系统功能是图像监控系统的主要功能，对于变电站的环境及设备的运行状况进行监控、记录，以便监测外部环境，防火防盗；并且对设备的发热状况进行24小时实时监测，以便及时的发现问题、处理状况，从根本上保护电力系统，提高系统的稳定性和安全性；同时，系统会根据出现的状况自动的提供事后分析，给出一系列相关的视频和图像资料供参考。

（1）实现“五遥”监控：在现有的调度自动化系统中加入视频监控系统，达到“五遥”监控，即遥控、遥测、遥信、遥调和遥视。实现在操作员界面上，电力调度员可以查看相应设备的实时图像信息，同时在下发遥控命令时，可观察到刀闸等设备的实时情况。（2）多站点管理：系统能在一台监视器屏幕或电视墙上同时实时显示来自不同变电站的多路图像；多个监控终端能同时监控同一或不同的变电站图像；具备多画面自动轮巡功能；兼有会议电视或可视电话功能。（3）图像监视：在电力调度室的值班员可以实时地监视各个变电站图像，分布在变电站的各个摄像机不停地将现场的情况传给值班员，网络传输延时小，只要摄像机布置合理，完全可以实现变电站无人值班。（4）硬盘录像：凡是可以看到图像的计算机都可以进行本地录像，将视频数据保存在硬盘上，这样就形成了变电站录像、电力调度中心录像等多级录像体系，需要时还可以通过网络远程浏览录像文件。（5）实现远程控制：同时具备远程控制摄像机、灯光、云台、画面分割器、矩阵等各种动力设备，有效实施远程控制。（6）语音对讲：把音视频设备的站端装入和监控中心与系统之间，然后选取具体的对象实现语音对讲，并且显示出变电站终端的图像，可以实现电视会议功能。（7）报警联动：系统可以24小时全天监测所有探测器的外部工作环境以及自身的工作状况，一旦探测器监测到异常情况，报警器会立刻启动，同时开启报警点的摄像系统，通过电子地图的分析、摄像传输回来的报警点信息，系统进行自动的记录与保存。（8）安全防范：气体泄漏报警监视、温感、烟感、报警监视、与空调、配电系统联动控制、多功能早期预警系统、各种门禁系统（磁卡、IC卡、感应卡、指纹门）监视、管理等等。

总之，变电站远程图像监控系统可以实现图像监控和电力调度中心监控的主站系统进行完美融合，在调度中心实现图像服务器的图像信息和SCADA服务器进行通讯，实现变电站报警信息的联动，避免操作员兼顾多台监视器的问题。实现了图像数据库与监控系统的结合、报警联动与监控系统结合、图形控制与监控系统结合的“数、话、图三网台一”。一旦该功能得以实现，将极大的方便对电力设施的管理。使管理科学化、实时化、信息化。对完善当前电力调度室的自动化，提高监控运行水平，实现电网安全调度，都具有积极的现实意义。将带来管理观念、管理方式的巨大变革，更好的服务于公司的电力事业。