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摘要：电力行业的发展促进了电力技术的革新，社会主义市场经济逐渐发展的同时，我国的变电站也面临着新操作模式的调整。本文对变电站电气自动化的系统更新，提高了变电站实行无人值守之后的安全运行水平,从而保证了无人值守变电站的安全、可靠运行。
关键词：变电站、自动化系统、图像监控技术、应用
中图分类号：S972.7+4文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The development of the electric power industry to promote the power of technological innovation, socialist market economy gradually development and at the same time, our country's substation is also facing a new operating mode of adjustment. In this paper, the substation automation system of electric update and improve the unattended substation after the safe operation of the level, so as to ensure the safety of the unattended substation and reliable operation.
Key Words: substation automation system, image, monitoring technology, application
引言：
变电站自动化系统在我国的应用已经取得了非常显著的效果，对提高电网的安全经济运行水平起到了重要作用。目前随着新技术的不断发展，数字化变电站正在兴起。在变电站自动化系统的具体实施过程中，目前有不同的方法：一种主张站内监控以远动（RTU）为数据采集和控制的基础，相应的设备以电网调度自动化为基础，保护相对独立；另一种则主张站内监控以保护（微机保护）为数据采集和控制的基础，将保护与控制、测量结合在一起。从我国目前的电力系统运行体制、人员配备、专业分工来看，前者占有较大优势。因为无论从规划设计、科研制造、安装调试、运行维护等各方面，控制与保护都是相互独立的两个不同专业，因此前者更符合我国国情，而后者因难以提供较清楚的事故分析和处理的界面而一时还不易被运行部门接受。但从发展趋势、技术合理性及减少设备重复配置、简化维护工作量等方面考虑，后者又有其优越性。此实施方法正在成为一种发展趋势和共识。
变配电站综合自动化系统
变配电站综合自动化系统是以一个配电间隔为单元，由一台电力监控器完成信号测量、继电保护与控制。测量为交流采样，直接从电流互感器或电压互感器取交流。--SA 电流信号或交流。0V~100V 电压信号 ，380/220V 低压系统直接取交流 0V~220V 或0V~380V 电压信号。所有电力监控器通过通信电缆引到计算机系统。
1.1变配电站综合自动化系统外部电缆设计
变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单，只有一根通信电缆与一根交流 220V 电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆，线芯为两对两芯 0.5m 铜芯线，使用一对，备用一对。也可以选用双芯屏蔽双绞线。大型变配电站也可以考虑使用光缆。电力监控器应由专用电源集中供电，以保证供电可靠性，增加抗干扰能力。有些电力监控器可以用 220V 直流电源供电，此时可以由直流屏集中供电。变配电站数量少时，可以不设现场控制站，电力监控器的通信电缆可以直接引到中央控制站。供电电源可由变配电站内单独提供，距离中央控制站近时，也可以由中央控制站供电。通信距离可达3km。变配电站内开关柜数量少时 ，可以几个变配电站合用一个现场控制站，每个现场控制站可带犯个电力监控器。电力监控器到现场控制站及现场控制站之间的最远距离均为 5km。
1.2变配电站综合自动化系统的二次接线图设计变配电站综合自动化系统的二次接线图设计按所选用的电力监控器种类分为只有监控功能与带保护功能两种。10kV 及以下电压等级的供电系统一般应选用只有监控功能的电力监控器，其二次接线图见有关产品设计项或手册。
1.3变配电站综合自动化系统的选用
变配电站综合自动化系统的成套设备生产厂商有很多，例如国内的鲁能、南瑞、南自、许继、思达、四通 ，国外的 SIMENS、ABB 等公司。应该根据实际设计要求与系统的功能 ，综合考虑选用 ，一般的变配电站综合自动化系统应该具有以下功能 ：SCADA功能、數据库系统、高级专家功能、运行管理功能、网络互联功能。选用的基本原则是 : 在满足要求的情况下 ，系统运行的可靠性好、性能价格比高。
变电站图像监控系统技术
图像监控以其直观、 方便、 信息内容丰富被广泛应用于各行业中。随着数字图像压缩技术的日益成熟及计算机网络技术的发展, 为远程图像监控技术提供了条件。目前,监控方式可分为三类:模拟图像监视、 基于 PC 的多媒体监控和远程网络图像监控。
2.1模拟图像监视
它被广泛应用于保安、 生产管理等行业。图像监控系统一般采用模拟方式传输, 采用图像电缆,传输距离不能太远,主要应用于小范围内的监控,监控图像一般只能在控制中心查看。
2.2基于PC的多媒体监控
随着数字图像压缩编码技术的日益成熟, 微机的普及化, 为基于 PC 的多媒体监控创造了条件。在远端监控现场, 有若干个摄像机、 各种检测、 报警探头与数据设备, 通过各自的传输线路,汇接到多媒体监控终端PC上,通过通信网络,将这些信息传到一个或多个监控中心。基于PC的多媒体监控系统功能虽强,但稳定性不够好, 功耗高,费用高, 结构复杂,需要有人值守,同时,软件的开放性不好, 传输距离明显受限。
2.3远程网络图像监控
基于嵌入式技术的远程网络图像监控主要的原理是:网络图像服务器内置一个嵌入式芯片,采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的图像信号数字化后由高效压缩芯片压缩, 通过网络总线传送到Web 服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web 服务器上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。由于把图像压缩集成到一个体积很小的设备内, 可以直接连入以太网,达到即插即看,省掉各种复杂的电缆, 安装方便(仅需设置一个IP 地址) ,用户使用也简单, 仅需操作软件。
变电站图像监控系统的组成
变电站图像监控系统由多个远程现场和一个监控中心组成, 在远程现场和监控中心之间有PCM 2 M 通讯线路连接,在远程现场均有若干摄像机,摄像机的镜头、 云台可控, 并可加若干传感器、 警灯、 警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场, 并能收集到各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。系统可以随时方便、 即时地检索、 回收记录存贮的图像, 并可按时间、 地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、 清晰,可反复读写, 不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。
图 1 利用 2 M 图像组网结构示意图
变电站图像监控系统的主要用途
图像监控系统与具体的生产设备无关, 而监测的只是变电站的环境和图像参量, 因此它的应用范围相当广泛。
4.1图像监控系统对变电站存在大量的常规仪表、 计量设备和室内外设备,在调度或集中监控中心对其进行直观监视, 有助于无人值班变电站的安全运行。
4.2对于变电站的设备检修工作或事故处理过程,图像监控系统还可以提供视像通信和录像记录手段,对设备检测工作或事故处理过程可以提供远端指导,并对事后分析事故原因和事故处理过程,提供可靠的依据。
4.3对于每一次大型的设备检修标准化作业,其过程都是一部很好的生产培训资料。有了变电站网络远程图像监控系统,培训工作可以在任何一个远程终端实时收看以及进行研讨, 增强了生产培训效果, 提高了培训工作效率。并可将其录像保存,制成多媒体培训教材。
结语：
1、陈文丽. 220kV 变电站综合自动化改造［J］.农村电气化,2007,(6).
2、蔡德煌. 电力自动化补偿技术分析［J］.中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(10).
3、窦旭东. 变电站自动化改造的若干问题[J].河北电力技术,2004,(2):16-18.
4、李武周, 申波, 张少华.吐哈油田开关站优化设计方案[J]. 现代电子技术, 2004, (17):
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：变电站、自动化系统、图像监控技术、应用
中图分类号：S972.7+4文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The development of the electric power industry to promote the power of technological innovation, socialist market economy gradually development and at the same time, our country's substation is also facing a new operating mode of adjustment. In this paper, the substation automation system of electric update and improve the unattended substation after the safe operation of the level, so as to ensure the safety of the unattended substation and reliable operation.
Key Words: substation automation system, image, monitoring technology, application
引言：
变电站自动化系统在我国的应用已经取得了非常显著的效果，对提高电网的安全经济运行水平起到了重要作用。目前随着新技术的不断发展，数字化变电站正在兴起。在变电站自动化系统的具体实施过程中，目前有不同的方法：一种主张站内监控以远动（RTU）为数据采集和控制的基础，相应的设备以电网调度自动化为基础，保护相对独立；另一种则主张站内监控以保护（微机保护）为数据采集和控制的基础，将保护与控制、测量结合在一起。从我国目前的电力系统运行体制、人员配备、专业分工来看，前者占有较大优势。因为无论从规划设计、科研制造、安装调试、运行维护等各方面，控制与保护都是相互独立的两个不同专业，因此前者更符合我国国情，而后者因难以提供较清楚的事故分析和处理的界面而一时还不易被运行部门接受。但从发展趋势、技术合理性及减少设备重复配置、简化维护工作量等方面考虑，后者又有其优越性。此实施方法正在成为一种发展趋势和共识。
变配电站综合自动化系统
变配电站综合自动化系统是以一个配电间隔为单元，由一台电力监控器完成信号测量、继电保护与控制。测量为交流采样，直接从电流互感器或电压互感器取交流。--SA 电流信号或交流。0V~100V 电压信号 ，380/220V 低压系统直接取交流 0V~220V 或0V~380V 电压信号。所有电力监控器通过通信电缆引到计算机系统。
1.1变配电站综合自动化系统外部电缆设计
变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单，只有一根通信电缆与一根交流 220V 电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆，线芯为两对两芯 0.5m 铜芯线，使用一对，备用一对。也可以选用双芯屏蔽双绞线。大型变配电站也可以考虑使用光缆。电力监控器应由专用电源集中供电，以保证供电可靠性，增加抗干扰能力。有些电力监控器可以用 220V 直流电源供电，此时可以由直流屏集中供电。变配电站数量少时，可以不设现场控制站，电力监控器的通信电缆可以直接引到中央控制站。供电电源可由变配电站内单独提供，距离中央控制站近时，也可以由中央控制站供电。通信距离可达3km。变配电站内开关柜数量少时 ，可以几个变配电站合用一个现场控制站，每个现场控制站可带犯个电力监控器。电力监控器到现场控制站及现场控制站之间的最远距离均为 5km。
1.2变配电站综合自动化系统的二次接线图设计变配电站综合自动化系统的二次接线图设计按所选用的电力监控器种类分为只有监控功能与带保护功能两种。10kV 及以下电压等级的供电系统一般应选用只有监控功能的电力监控器，其二次接线图见有关产品设计项或手册。
1.3变配电站综合自动化系统的选用
变配电站综合自动化系统的成套设备生产厂商有很多，例如国内的鲁能、南瑞、南自、许继、思达、四通 ，国外的 SIMENS、ABB 等公司。应该根据实际设计要求与系统的功能 ，综合考虑选用 ，一般的变配电站综合自动化系统应该具有以下功能 ：SCADA功能、數据库系统、高级专家功能、运行管理功能、网络互联功能。选用的基本原则是 : 在满足要求的情况下 ，系统运行的可靠性好、性能价格比高。
变电站图像监控系统技术
图像监控以其直观、 方便、 信息内容丰富被广泛应用于各行业中。随着数字图像压缩技术的日益成熟及计算机网络技术的发展, 为远程图像监控技术提供了条件。目前,监控方式可分为三类:模拟图像监视、 基于 PC 的多媒体监控和远程网络图像监控。
2.1模拟图像监视
它被广泛应用于保安、 生产管理等行业。图像监控系统一般采用模拟方式传输, 采用图像电缆,传输距离不能太远,主要应用于小范围内的监控,监控图像一般只能在控制中心查看。
2.2基于PC的多媒体监控
随着数字图像压缩编码技术的日益成熟, 微机的普及化, 为基于 PC 的多媒体监控创造了条件。在远端监控现场, 有若干个摄像机、 各种检测、 报警探头与数据设备, 通过各自的传输线路,汇接到多媒体监控终端PC上,通过通信网络,将这些信息传到一个或多个监控中心。基于PC的多媒体监控系统功能虽强,但稳定性不够好, 功耗高,费用高, 结构复杂,需要有人值守,同时,软件的开放性不好, 传输距离明显受限。
2.3远程网络图像监控
基于嵌入式技术的远程网络图像监控主要的原理是:网络图像服务器内置一个嵌入式芯片,采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的图像信号数字化后由高效压缩芯片压缩, 通过网络总线传送到Web 服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web 服务器上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。由于把图像压缩集成到一个体积很小的设备内, 可以直接连入以太网,达到即插即看,省掉各种复杂的电缆, 安装方便(仅需设置一个IP 地址) ,用户使用也简单, 仅需操作软件。
变电站图像监控系统的组成
变电站图像监控系统由多个远程现场和一个监控中心组成, 在远程现场和监控中心之间有PCM 2 M 通讯线路连接,在远程现场均有若干摄像机,摄像机的镜头、 云台可控, 并可加若干传感器、 警灯、 警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场, 并能收集到各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。系统可以随时方便、 即时地检索、 回收记录存贮的图像, 并可按时间、 地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、 清晰,可反复读写, 不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。
图 1 利用 2 M 图像组网结构示意图
变电站图像监控系统的主要用途
图像监控系统与具体的生产设备无关, 而监测的只是变电站的环境和图像参量, 因此它的应用范围相当广泛。
4.1图像监控系统对变电站存在大量的常规仪表、 计量设备和室内外设备,在调度或集中监控中心对其进行直观监视, 有助于无人值班变电站的安全运行。
4.2对于变电站的设备检修工作或事故处理过程,图像监控系统还可以提供视像通信和录像记录手段,对设备检测工作或事故处理过程可以提供远端指导,并对事后分析事故原因和事故处理过程,提供可靠的依据。
4.3对于每一次大型的设备检修标准化作业,其过程都是一部很好的生产培训资料。有了变电站网络远程图像监控系统,培训工作可以在任何一个远程终端实时收看以及进行研讨, 增强了生产培训效果, 提高了培训工作效率。并可将其录像保存,制成多媒体培训教材。
结语：
1、陈文丽. 220kV 变电站综合自动化改造［J］.农村电气化,2007,(6).
2、蔡德煌. 电力自动化补偿技术分析［J］.中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(10).
3、窦旭东. 变电站自动化改造的若干问题[J].河北电力技术,2004,(2):16-18.
4、李武周, 申波, 张少华.吐哈油田开关站优化设计方案[J]. 现代电子技术, 2004, (17):
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。