变电站遥视技术在电力系统自动化中的应用分析

变电站遥视技术在电力系统自动化中的应用分析

马志强

神东煤炭集团供电中心 陕西榆林 719315

摘要：目前变电站的自动化程度和智能化程度不断提升，变电站中传统的监控系统智能化程度较低，而且相互之间缺乏有效联系，将遥视技术在变电站中监控中进行应用，不仅能够对设备和内部安全的报警及时反映，而且采用可视化调度处理，具有较高的自动化程度，作为变电站的安防监控模式，具有较强的立体化和多层次的特点，有效的提高了变电站运行的安全性和可靠性。

关键词：变电站；遥视技术；电力系统自动化；应用

1变电站遥视技术及遥视系统结构概述

1.1变电站遥视技术

变电站遥视技术是在自动化技术的背景上发展起来的，能够实现图像采集，而且能够进行设备以及变电站运行状况的监视，集监视与控制功能于一体，了解变电站的实时运行状况。同时借助网络技术能够将实时数据直接传输到监控中心，实现对变电站运行状况的远程监控。

1.2变电站遥视系统结构分析

对于一般遥视系统而言，主要包括三级变电站、集控中心以及监控中心几部分构成，这三部分系统之间相互协调作用，共同实现对遥视与远程监控。而对于变电站遥视技术需要结合变电站的实际情况，一般包括监控中心子系统、数据传输子系统以及现场监控子系统构成。

监控中心子系统：该子系统主要由主控中心和区域监控中心两部分构成。一般在该系统中需要设立多台监控工作站，在监控中心、集控站以及变电部分中均有分布，而且每台监控工作站均能够实现远程遥视的功能，工作人员能够通过一台监控工作站实现对多个变电站的实时监控。

网络传输子系统：网络传输子系统作为监控中心子系统和现场监控子系统的桥梁，能够将现场监控子系统采集到的图像信息和数据传递到监控中心子系统，网络传输子系统的功能直接决定了遥视功能的质量。当前，一般已经构建了以太网的网络来实现数据的网络传输。

2变电站遥视技术在电力系统自动化中的应用

2.1遥视系统的基本配置

2.1.1子站

子站是遥视系统的核心组成部分之一，它的主要作用是将现场采集到的各类信息，如图像、音视频、设备运行数据等，以编解码的方式进行处理之后，利用通信线路传给主站。遥视系统的子站是由以下几个部分构成：摄像机、数据采集器、编码器、转换器、传输网、麦克风/音箱等。如果是有人值守的变电站，遥视系统子站现场通常会放置相关的控制设备，据此完成摄像机镜头的切换，并对报警信息的处理进行控制；若是无人值守的变电站，遥视系统的子站现场无需设置控制设备。

2.1.2主站

遥视系统的主站负责信号处理，据此对子站进行监视和控制，收集子站的报警信息。主站由以下几个组成：计算机、监视器、编解码器、监控软件等等。

2.1.3通信层

在遥视系统中，通信层的主要作用是实现子站与主站之间相关数据的传输。为确保通信稳定性，可以采用高速以太网，组成部分为网络部件、连接部件和通信介质。高速以太网的应用优势非常明显，具体体现在如下几个方面：高速以太网的最低传输速率为100M，比其他通信方式的传输速率高很多，基本上能够满足控制网络不断增长的带宽要求；网络元件抗干扰能力强，适用于较为恶劣的运行环境，简单高效的信号装置，能够对网络元件的运行情况进行实时监视，确保通信可靠性；高速以太网的价格相对较低，软硬件产品十分丰富。鉴于此，在遥视系统子站与主站的数据通信中，选用高速以太网作为通信方式。

2.2遥视系统构建方法的选择

通过查阅大量的文献资料后发现，国内的无人值守变电站中，视频监控系统的类型有三种，分别为DVR系统、网络编解码系统和IPC系统。

2.2.1DVR系统

该系统的优点体现在如下几个方面：技术成熟，前期建设成本低，性能比较稳定，由于采用的是网络与集成管理软件进行遥视，从而使的系统具有良好的实时性，尤其是在夜间的监视效果更佳。虽然该系统的优势较多，但不足之处也非常明显，系统中每一台摄像机都需要配置视频线路，致使线路的数量过多，布线复杂。

2.2.2网络编解码系统

该系统的优点体现在如下几个方面：因传输的是网络信号，所以基本上不会产生干扰，能够实现五级以上的管理。与DVR系统相比，该系统的造价较高，并且数据传输过程中，存在延时问题，若是环境温度较低，则会影响系统的运行可靠性。故此，这种系统仅适用于南方电网。

2.2.3IPC系统

该系统的优点体现在如下几个方面：技术先进，视频图像的清晰度较高，可实现多级管理。但前期投资较大，图像传输中存在延时，夜间效果不佳。通过对以上三种类型的视频监视系统进行分析后，可将DVR系统作为无人值守变电站的首选。

2.3遥视系统的硬件设计

在遥视系统中，硬件是核心部分，想要充分发挥出遥视系统的作用，就必须对硬件设备进行合理选择。

2.3.1摄像机

对于遥视系统而言，摄像机是不可或缺的重要组成部分之一，其性能优劣直接关系到系统的运行情况。由于变电站的电气设备采用分布式结构进行布设，各个区域中的设备配置存在较大的差异。因此，可结合实际情况，对摄像机进行选择。如，变电站主控室及高压室内的设备较为集中，并且为封闭结构，所以选择带有广角镜头的摄像机，即可满足全方位监视的目的；又如，现场设备区中的设备较为繁杂，不同类型的设备需要监视的内容存在区别，为使监视更具针对性，必须按照设备选取摄像机，如变压器设备可选择固定式摄像机进行监视，而其它的室外设备则可用球型摄像机进行大范围监视。同时，可在变电站的围墙上加装红外感应探头，这样可以起到安全防护的作用。此外，在选择摄像机时，要充分考虑光线问题，对于光线较暗的地点，要保证选用的摄像机具有较高的光照灵敏度，而光线强的地点，应选择带有逆光补偿和自动平衡功能的摄像机。

2.3.2视频编解码器

该设备通常都是装设在变电站的通信机房内，借助通信网络可将监控图像传给控制中心。H.264作为新一代的数字视频压缩格式，其优势体现在如下几个方面：低码率、图像质量高、容错性能好、网络适应能力强、数据压缩比率高等。正因如此，使得H.264视频编解码器在网络传输中，占用的带宽更少，经济性更高。所以，在遥视系统构建中，可将H.264视频编解码器作为首选。

2.4系统功能模块设计

2.4.1视频采集模块。

在对遥视系统中的视频采集模块进行设计时，选取专用的视频解码芯片，这种芯片能够在多种模式下稳定运行，可通过主控制器对其进行具体配置，包括信号输入制式、输出格式以及通道等。由摄像机输出的视频信号，经专用视频解码器芯片处理后，会转换成能够被主控制器接收的格式，并传给主控制器的视频端口，完成后续的转换处理。

2.4.2音频采集模块

在遥视系统中，音频采集模块采用的是数字信号解码器，内置A/D转换器，支持8-96K的采样频率。布设在现场的麦克风会对相关的声音进行采集，经过解码芯片处理后，传给主控制器，完成音频存储。

2.5系统应用效果

某供电公司辖区内有不同电压等级的变电站13座，为实现变电站无人值守的目标，采用遥视系统，共设置两个监视点，其中一个设置在变电工区，另一个设置在调度中心。遥视系统的应用，进一步降低了变电站内电气设备运行事故的发生几率，人为误操作问题随之减少，变电站的运行稳定性大幅度提升。由此，不但为供电公司带来可观的经济效益，而且还为无人值守目标的实现奠定坚实基础。

3结束语

总之，在当前无人值班变电站中，变电站遥视技术作为一种全新的技术，具有较高的安全性和高效性，在电力系统自动化中发挥着非常重要的作用。电力系统自动化程度的不断提升，变电站遥视技术的应用前景也将越来越广阔。

参考文献

[1]李海平.数字化变电站遥视技术的应用研究[J].中国新技术新产品，2017（8）：25.

[2]吴娟.变电站遥视技术在电力系统自动化中的应用价值观察[J].科技创新与应用，2017（3）：8.

[3]湛文军.当前变电站遥视技术在电力系统自动化中的应用分析[J].硅谷，2017（10）：23.