智慧变电站辅控信息表自动生成与审核技术

智慧变电站辅控信息表自动生成与审核技术

秦艳 谷聚辉

国网昌吉供电公司 新疆昌吉市 831100

摘要：变电站辅助设备监控系统是实现无人值守变电站的主要技术手段，也是对变电站主要设备监控系统的重要技术补充，直接关系到变电站的稳定安全运行。当前，变电站辅助系统主要包括安全、消防、视频图像、环境监测、火灾、机器人等子系统。存在以下主要问题:第一，缺少统一的监控平台，每个子系统独立运行，数据交换和链接无法实现。每日巡逻必须检查主机对主机的信息，这既耗时又效率低下，容易引起巡逻人员缺乏的警报信息。二是远程监控手段不足，设备缺陷只能通过操作维护人员的定期检查和巡逻才能发现，设备状态无法实时检测，报警无法及时发现，严重影响了设备的安全运行。

关键词：智慧变电站；辅控信息表；自动生成与审核；技术

引言

变电站辅助设备集控系统具备接入多座变电站辅助设备监控子系统的能力，实现对各变电站辅助设备数据的集中业务展示及应用，提供数据展示、异常告警、远程控制、视频联动及分析等应用功能，提高变电站辅助设备的远程智能监控和管理水平，提高供电能力和供电可靠性，降低辅助设备故障发生率，提高对辅助设备告警应急处理能力，满足相关企业标准和反措要求，保障变电站安全可靠运行。逐步实现所辖变电站辅助设备的标准化接入、集中监控、统一管理，为变电站安全稳定运行提供强有力的技术支撑。基于此，本文针对智慧变电站辅控信息表自动生成与审计技术进行探讨研究，仅供相关人士参考。

1.智慧变电站辅控系统的技术原理

（1）首先按照多数据库设备分类的构架，建立包含智慧变电站辅控系统典型设备库、基础信号库。典型设备库主要建立各类辅控设备及设备的关联信号集；基础信号库涵盖所有辅控设备相关的遥信、遥测、遥控、遥调信号，以及联动逻辑，实现统一录入和维护管理，供信息表生成时调用。（2）建立变电站-辅控子系统-设备类型-分布位置辅控信号及联动逻辑的典型关联关系。辅控信息点表生成规则具备辅控子系统、典型设备类型、具体分布位置的维护管理更新功能，形成辅控设备集。（3）建立变电站辅控信息表审核规则专家库。该审核规则专家库包含辅控信号标准描述、变电站辅控信号相关的国家、企业规程规范文件、典型辅控信息表审核规则等数据库事件样本，并根据当地电网实际情况，人工录入辅控信息表审核出现的不同问题，进行归类后形成评审意见相关逻辑语句。（4）基于辅控典型设备库、基础信号库、分层分级关联关系，自动生成变电站辅控信息表。（5）对新编制的变电站辅控信息表信号提取，与审核规则库中的辅控系统信号标准描述进行复合匹配，结合复合匹配中所设置的完全匹配、模糊匹配、人工匹配进行分类，同时对照审核规则库中的规程规范、常见问题分类等数据样本，将辅控信息表按照设备分层分级给出具体的审核意见。

2.辅控系统应用整体情况

变电站辅控系统主要指变电站巡检机器人、在线监测、视频监控、消防控制、安全防范、环境监测、ＳＦ６监测、照明控制、空调控制、箱门锁具等监控子系统，实现对变电站主、辅设备的全面综合监视，为运维人员的远程巡视维护提供有力支撑。目前，变电站各类辅助设备监控系统存在子系统数量多、系统间相互独立、各系统无法互联互通、系统功能不完善、辅助设备覆盖不全、信息格式不规范、辅助设备型号多等问题，直接导致主辅设备间、辅助设备间信息无法有效共享，各子系统间形成多个信息孤岛，辅助设备无法集中监视，通过多种监测手段获取的设备运行数据无法有效利用，无法实现主辅设备健康状态的准确诊断、主动预警及各系统间横向联动，其他高级智能应用也无法实施。当无人值守变电站发生设备异常、事故等紧急情况时，需调用多套系统进行查看以获取信息，但目前尚缺乏简单、高效的远程运维管控手段。

3.视频监控优化措施

(1)在可行性研究、第一设计和变电站基础设施建设阶段更加重视视频监控系统，并将视频监控系统纳入可行性研究和第一设计阶段全面注意。视频监控系统的设计应基于主要设备的实际位置，适当设置摄像头的安装位置，避免浪费摄像机资源。主设备体系结构的设计应充分考虑高海拔摄像机的安装位置，并应留出足够的安全距离用于高海拔摄像机的安装。(2)在现场布置和安装摄像机时，应根据主要设备外观和仪表智能识别的要求进行点预置。用于识别仪表读数的照相机应尽可能垂直地面向表盘，以减少向上或向下查看时引起的识别错误。该相机具有缩放功能，可满足各种测量仪器智能识别的算法要求。相机(例如传统的缩放平移/旋转或球磨机)的最佳布局距离不应超过12 m，布局角度不应超过30。(3)变电站视频监控系统摄像机应采用红外球磨机+双目平移/倾斜和固定螺栓机及其他类型设备的组合，安装方法应采用垂直杆安装和高度框架安装相结合的方式，实现高度概述和地面向下的多角度复盖，并为开关和断头台的位置区分提供了多来源标准。(4)大力推广图像识别、智能算法等新技术的应用，同时实现变电站主设备出现的视频监控的全面复盖，利用视频监控系统全面完成计数器转录、异常跟踪、运行控制、设备链路报警等先进应用功能。

4.基于辅控的无人巡检技术

从智能辅助控制系统体系结构的角度出发，通过智能控制平台将辅助控制设施与主要设备的运行信息相链接，从而可以获得设备故障点的视频定位，同时通过使用事件关联和图像处理等技术获取设备的实际故障定位和运行状态信息。即变电站设备的无人值守自动检测可通过附加控制设施实现。无人巡逻过程如图2所示。首先设置巡逻功能，包括巡逻周期、主要装备、查询巡逻进度等。然后收集巡逻数据，主要收集和分析所有附加控制子系统及相关视频数据，包括断路器位置、变压器油量等。图像处理后，识别设备状态，并与SCADA数据进行比较和分析。发现异常时，第一次连接故障点的视频，并将巡逻结果发送给操作维护人员。开发了一种新型智能辅助控制系统，解决了传统辅助控制系统中接口缺乏连接和不匹配的问题，开发了统一访问不同设备的驱动程序和故障点视频连接方法，实现了对设备温度和湿度等桩号信息的综合监控。红外热成像、GIS局部放电及相关故障视频链接。本文提出了利用变电站智能辅助控制系统进行无人值守巡检的方法，提出了利用图像处理技术获取设备运行状态信息的方法，并与变电站开关、开关柜指示灯和主计等设备的SCADA系统进行了比较。最后在变电所进行试验，试验结果表明，提出的基于智能辅助控制的无人值班变电所检测技术能够完成既定的检测任务，这对无人值班变电所检测技术的发展具有重要意义。

结束语

针对目前变电站智慧化升级改造中的大量辅控信息表制作工作，国网长沙供电公司建立了智慧变电站辅控信息表自动编制、智能审核专家库系统。该系统应用多数据库复合匹配索引技术，从变电站辅控系统典型设备库、基础信号库、审核规则库中提取数据样本。根据样本复合匹配分类情况，实现了变电站辅控信息表编制、审核的智能化、标准化、规范化管理。

参考文献

[1]潘华,李辉,严亚兵,毛文奇,黎刚,尹超勇.智慧变电站二次及辅控系统新技术分析[J].湖南电力,2020,40(04):68-73.

[2]严亚兵,黎刚,李辉,毛文奇,潘华,尹超勇.智慧变电站监控系统智能联动技术浅析[J].湖南电力,2020,40(03):77-81.

[3]陈向明.110kV华铁智能变电站一体化监控系统分析[J].电力与能源,2013,34(04):347-350+355.

[4]陈旭.500kV静安变电站辅控系统调试[J].华东电力,2010,38(12):2002-2004.

[5]章耿勇,曹玉文,霍正宇.500kV变电站集控信息平台关键技术研究与实施[J].电力信息化,2009,7(02):43-46.