基于物联网技术的变电站综合监控系统方案完整版

基于物联网技术的变电站综合监控系统方案标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

基于物联网技术的变电站综合监控系统方案

通信12k1 裴蕾 121903030117

一、物联网简介

物联网 ,英文名称叫“TheInternetofThings”(简称 IOT).通俗地讲 , 物联网就是“物物相连的互联网”.它是通过传感设备,按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2005 年国际电信联盟 (ITU)发布了《ITU 互联网报告 2005:物联网》,报告指出 ,无所不在的“物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换.射频识别技术 (RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。

电力物联网是实现电力系统信息交换和通信的一种网络.在一个电力物联网系统中,有两种站点,一种是监测中心(MonitoringCenter),另一种是监测站 (MonitoringStation).远动终端 RTU(RemoteTerminal Unit)工作在监测站,主要用于对监测数据进行采集 ,并把数据以规定格式通过串口发送至监测中心.监测中心从各监测站收集监测数据, 并对数据进行加工处理。

电力物联网实现的关键技术之一是监测信息的组织与存储问题.解决数据存储与管理问题的数据库理论和技术发展极为迅速, 应用也非常广泛.以关系型为代表的三种经典 (层次、网状和关系型 )数据库[3]在商务和管理

等事务型的应用领域中取得了很大成功 .但是关系型数据库系统占用内存大 , 数据存取速度较慢 .而电力物联网系统不仅要维护和存储大量的实时数据 ,而且对数据及其处理具有严格的时限性 .在数据通信方面, 目前电力系统已颁布了一系列的电力通信协议 ,如 IEC60870-5、IEC60870-6等[4].

但随着电力系统的高速发展 ,这些协议已不能完全满足实际应用的需要。

二、系统概述?

传统的变电站监控系统受传统理念和技术的影响，各个子系统都是孤立的，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的集成度和可用性，增加了系统的管理成本。无人值守智能变电站的使用，让远程、实时、多维、自动的智能变电站综合监控系统成为迫切需要。

变电站物联网监控与管理系统以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术的集成应用，实现全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境的全天候状态监视和智能控制，以满足电力系统安全生产、变电站安全防范、事故报警和责任追溯等要求。

TIP3000智能变电站综合监控系统以物联网为核心技术，通过监测、预警和控制三种手段，对全站主要电气设备、关键设备、安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成各子系统的信息集成,实现集中管理和集成联动，满足电力系统安全生产的要求和变电站安全警卫的要求。

三、系统结构：

根据《智能变电站技术导则》（Q／GDW_383-2009）、《110kV～220kV智能变电站设计规范》（Q／GDW_393-2009）、《330kV～750kV智能变电站设计规范》（Q／GDW_394-2009）等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把变电站智能辅助控制系统系统分为三级中心、六大功能模块、八大业务子系统。

系统结构图:

3、系统功能?

TIP3000智能变电站综合监控系统采用保证安全可靠和高兼容性的同时，具有以下主要功能：

1、集中显示：所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制。

2、电子地图：提供电子视频监控、地图监控和图表监控三种监控模式，实现省、市以及变电站的分级分层显示。

3、脱机工作：站端设备能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下站端设备依然能够实现正常运行、联动报警、设备控制以及记录存储等。

4、联动控制：实现自定义的设备联动，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。

5、完善报表：系统所有操作以及报警确认，都保留详细的日志并生成相应报表。

6、WEB浏览：提供浏览器的方式，供领导和相关人员实时监控每个变电站区域的每个门禁点运行状态。

7、门禁控制：方便工作人员和防止非法人员进入，对所有的进出记录以备事故查询。

8、电子围栏：在围墙的上方安装电子围栏（四线），防止外来人员翻墙违法进?

四、系统特点：

1、架构先进性:以网络通信（IEC61850协议）为核心，采用标准化业务模块组件设计，集中管理，省级、地区级和站端三级分布控制?

2、控制智能性：以“智能控制”为核心，对全站进行监视和智能控制，可完成自动的闭环控制和告警?

3、管理集成性：所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制，可实现省、

市以及变电站的分级分层显示?

4、设备联动性：系统内各子系统之间可通过硬件或软件方式进行联动，实现用户自定义的设备联动?

5、报表完善性：具备完善的日志体系和报表功能，查询和升级手段丰富，可集中维护全网设备和批量配置?

6、系统可靠性：系统各组件部署采用双机热备和集群方式，可独立升级、扩容，站端设备可脱机运行?

7、标准规范性：系统通过国网和南网发布的电网协议，实现与第三方设备、系统平台的对接?

8、扩展灵活性:支持设备扩展、系统扩展、站点扩展、业务扩展?

9、技术成熟性：系统大批量应用于变电站的无人值守，主要技术和方案被南方电网采用到技术标准中。

10、硬件兼容性：核心硬件自主研发生产，兼容不同厂家的前端设。

五、应用分析

线传感监控系统各功能之间关系如图。

2 中状态检修子系统通过对高压输变电设备的运行温度、GIS（组合电器设备）室内 SF6 （六氟化硫）气体密度、操作室水浸、电缆沟水位的在线监测，为状态检修提供数据支持，为减少定期检修和停电次数提供了保证。