GD3000 型变电站远程监控系统的开发与应用

　

摘要：针对中国电力系统发展的实际需要，开发并应用了GD3000型变电站远程监控系统，本系统为远程管理提供帮助，使之能安全可靠地应用于无人值守变电站中。该系统采用新的开放式模块、分布式处理的概念，可广泛用于电力系统的无人站及各种信息采集的场合。

关键词：变电站 全面监测 分布式集中控制
0　引言

　　无人值守变电站要求对现场进行全面的监控。目前，我国电力系统普遍采用的是SCADA系统实现“四遥”功能，但仅此还不能满足生产现场完全无人化和充分保证变电设备安全运行的目标，因为站内现场还存在设备绝缘、环境视频图像监控问题，解决例如防火、防盗、防止设备绝缘劣化、发热过度等实时监视，这些问题使得建立全面的变电站远程监控系统成为当务之急。?
　　经过调研发现，国内对变电站现场状况的监测，基本只针对某个独立单元系统，如电气指标监测，电视监控、绝缘在线监测、防火防盗监控等，并上传至局生产管理部门。这些仅仅依靠某一、二项监测结果去了解变电站的状况往往是片面的，不足以让后方的生产管理人员实时、全面地掌握变电站现场状况，更不能依靠某一项监测结果对现场进行及时处理，令已经投入的监测系统不能充分发挥应有的作用，导致事倍功半。即便安装了较多项目的监测系统，但各个系统互不兼容，操作繁琐，往往集成度不高，一样达不到理想的监测效果。?
　　经过研制开发的一套具备全面监测项目内容的变电站综合一体的现场监控系统，将变电站监测推向全面化，使得变电站无人值守成为可能。?

1　主要研制目标?

　　系统结构模块化，由电视、火警和保安监控子系统、设备状态红外监控子系统、电缆防火、高电压绝缘在线监测等子系统组成，某些成熟的子系统可直接引进，然后，利用主控系统将各个系统利用软硬件接口集成在一体，统一协调管理，可大大缩短研制周期，并且保证某个系统的升级，不影响其他子系统和主机系统的运行。?
　　(1) 系统采用分布式集中控制技术，把一个变电站分成几个报警区域，每个报警区域由一台分级控制器负责区域内的所有报警控制、设备控制。分级控制器再通过数据线与矩阵主机相连。矩阵主机与所有的分级控制器只须一对双绞线连接即可。系统采用分级控制技术，使系统施工、布线和维护简单方便，系统可行性提高，某一区域故障不影响其他区域。分级控制器采用标准422/485接口，可与变电站其他设备连联。?
　　(2) 设备运行状态监控。现有的监控系统，只能监视设备的外部及周围环境，无法监测设备的运行状态，只能在被监视设备发生严重(如起火冒烟、外部变形等)情况下报警，无法将被监视设备发生故障消除在萌芽状态。因此，要做到真正意义上的无人值守变电站，必须采用红外热像仪，完成对变电站主要工作设备(主变压器、电容器、开关等)的运行状态监控，及时发现设备故障，及时报警。?
　　(3) 电缆防火系统使用缆式定温探测器对电缆温升进行报警，大大优于传统的温度、烟雾探测器只能起到事后报警作用，无法早期发现故障隐患。?

2　系统主要结构?

　　GD3000变电站监控系统由监控前端、现场主机工作站、通信网络和后台监控中心组成，基本结构如图1所示。?

图1　GD3000变电站监控系统结构图
2.1　监控前端和现场主机工作站?
　　监控前端由各类监测传感器、摄像机、红外热像仪、电缆感温探测器、防火报警设备组成，监控前端与现场主机工作站组成一套站内系统可单独工作。?
2.2　远程通信网络?
　　(1) 现场主机工作站与后台监控中心之间，通过VC2000DN编解码器，光端机采用光纤（E1口）连接，系统工作稳定。?
　　(2) VC2000DN解码器将2M信号解码后通过 RS-232串口传输至监控中心服务器。?
　　(3) 后台监控中心通过监控中心服务器采用以太网交换机，接入MIS网。?
2.3　后台监控中心?
　　后台监控中心一般设在办公大楼，由系统中央服务器、VC2000DN解码器、监控客户终端组成。?

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　　(1) 硬件设备采用先进的进口设备，确保稳定、可靠与安全，具有强抗干扰能力。?
　　(2) 每一个经过授权的客户终端通过IE浏览器即可对监控前端设备进行管理,如实时测量在线各类高压设备的介质损耗、泄漏电流等，遥控各类摄像机进行环境监控，遥控红外热像仪对设备发热情况跟踪，接收各类报警消息等。?



3　系统主要特点?

　　该系统可以完成现场日夜电视监控、高电压设备绝缘在线监测、电气设备热故障红外热像实时监控及防火防盗监控，它利用网络媒介将现场监测系统与局生产调度部门连接在一起，使远方的生产管理人员对变电站现场状况了如指掌，为变电站的无人值守创造了良好的前提条件。?
　　(1) 系统结构合理、安装扩展轻松简捷。
　　根据电力行业规程，采用开放式结构设计而成，系统配置灵活合理，既可自成体系，又可多级组合而形成监控网络，各子系统可自由配置组合并实现无代升级；系统自身有很强的可拓展 性，与其他系统有较强兼容性。　　
　　(2) 使用简单方便。只需登录上网（局域网）或拨号上网(INTERNET)，均可通过IE浏览器对前段变电站设备进行管理。?
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