变电站智能化巡检技术

变电站智能化巡检技术研究

一、背景介绍

近年来。随着电网建设的发展，阜阳供电公司供电规模快速扩张，集控站所辖子站迅速增加，管理辐度和难度加大。为能有效监视设备运行状况．及时发现设备隐患，运行人员除正常巡视外，还应依天气变化、设备异常信号、故障等信息进行不定期的巡视，并记录存档设备运行状况、运行参数，为设备检修提供可靠依据，责任重大、任务繁重而运行人员却有减无增．而目前变电站的巡视手段仍然依靠人工巡视及笔录，而许多子站距离集控主站比较远，当出现事故或遇到大风、大雪、雷雨等恶劣天气的情况下．巡视人员不能及时到位巡视，将会造成集控站的值班员不能准确了解现场设备状况，不能及时发现隐患，势必会危急电网的安全运行。催生变电站运维技术模式的创新。

二、技术简介

变电站运行智能巡检系统以实现变电站巡视智能、集约、共享为核心。在符合现行安全标准条件下，以计算机网络技术、信息技术为支撑，整合现有监测资源。并进行技术创新，将变电站分散巡视改为智能集约巡视．以自动巡视代替人工巡视。该系统注重对设备状态可视化、智能告警、分析决策等高级智能的应用．将无人值守受控站的现场设备的外观和内部运行状态通过视频图像及传感器监测的方式全景化监控和展示，巡视过程中自动跟踪显示设备的运行参数、

状态等信息。并自动生成各类报表，使信息实时、可靠、有效，对变电站故障缺陷实现事前预警，通过对现场的信息进行自动采集，智能分析，信息共享，使各级生产运维人员能够直观及时的掌握变电站各类设备的运行工况，及时发现和处理设备运行中出现的异常、缺陷和其他安全隐患。

三、系统组成和工作流程

智能巡检系统主要包括前端采集装置和后台监控系统组成，在视频监控系统的基础上，将开关柜测温、变压器油色谱在线监测、SF6密度及微水在线监测、红外成像测温在线监测、直流在线监测、保护信息管理系统、高压室环境在线监测，以及变电站辅助设备远程控制系统集成到视频监控系统。系统软件安装于系统服务器，采用B／S

方式，主要功能模块有：图像监控功能、远程控制功能、数据自动跟踪功能、报警管理功能安全管理功能和异常记录功能。

(一)前端装置

1、视频监控模块：硬盘录像机采用海康卫视

2、在线监测模块：综合在线监测子站

3、保护信息管理模块：保护信息管理机和防火墙

4、直流在线监测模块：协议转换器

5、灯光控制模块

6、通讯模块：传输数据、接受指令

(二)后台监控模块

远程通讯模块、智能巡检软件

(三)系统的工作流程如下：

软件部分运行在变电站视频监视服务器上，按功能将系统划分为4个模块。

人机界面处于系统最顶层，是操作员工作时用户操作界面管理与处理的核心。操作员通过菜单和按钮对系统进行各项功能操作，人机界面相应地调用下层功能模块以实现操作员的操作指令。

系统互联模块是软件部分的核心模块，这个模块又包括3个子模块．分别完成在线监测和保护信息数据的接收、保护信息数据的解析和图像监控系统联动三项功能。为了保证系统运行的实时性，将这3个子模块分别运行在3个线程里。一个线程接收数据；第二个线程对接收到的远动数据进行分析，解析遥测越限和事故告警等信息，并将这些信息存人数据库；第三个线程中，有告警产生时向图像监控系统发出控制命令．图像监控系统完成联动，推出事故画面。系统运行时，这三项操作并行执行。在线监测和保护信息系统转发过来的数据，没有告警信息时，图像监控系统可以实现传统的监控功能。这些功能可以由其它3个模块完成：操作控制模块接收操作员指令，完成远程控制操作，在集控中心站遥控操作。调用通信控制模块向子站发送操作命令；信息存储与管理模块可以将图像信息和告警记录存人硬盘，并对硬盘空间进行管理，删除过期信息：系统管理模块对用户登录进行管理和权限设置，并且完成系统参数设置和系统配置等工作。

四、功能实现

通过智能巡检系统．实时监测变电站的运行环境、对变电站的运

行环境、对变电站的各种设备的运行状态及影响变电站安全的因素如：环境温度、湿度、设备异常、火灾、水灾、过热、电缆温度、SF6气体等实现在线监测．将正常的2天一次的巡视变为24小时显示的实时监控；将运行人员的现场目测巡视变为智能化监视；将分散的巡视检查变为集中监控。

(一)图像监控功能管理：值班员巡视时按轮巡策略进行智能巡视，监视各变电站的所有图像信息(含红外成像信息)的变化，完成远程变电站图像的实时显示、监控、存储等功能；出现异常时应切至手动巡视功能．对该设备进行(左右、上下、远景／近景、近焦／远焦)控制巡视，抓拍、存储、检索、回放各变电站的所选摄像机实时图像，并远程控制视频处理单元实现手动录像。

(二)数据自动跟踪功能管理：值班员进行智能巡视过程中，巡视到某一设备时。该设备相应的技术、运行状态，如在巡视到某台开关时，该开关的运行状态、储能情况、机械位置、开关压力等信息，视频图像信息能够集中展现。值班员应根据运行实时数据、报警、缺陷记录等信息判断该设备的运行状况和健康情况。

（三）报警管理功能：系统报警，自动控制主摄像头转到报警设备处，并进行自动录像。如果是巡视时可以暂停巡检，值班员应根据报警信息、图像资料、集控监控系统报文，分析、判断设备的状态，使用手工记录异常信息，并保存当时的视频，描述异常状况并保存，以便上报和处理。

(四)远程控制功能管理：在不同的天气和环境条件，值班员根据

巡视需要，远方启停照明装置，根据天气状况，设备运行状。

(五)操作的智能监控：结合设备的遥控操作功能，值班员在集控主站对无人值班站的设备进行遥控操作、切换时，可以通过智能巡检系统确认设备的状态转换，无需派人到现场二次确认，并为设备程序化操作提供条件。

(六)异常、事故的判断、处理：利用智能巡检系统，实现异常、事故时图像的自动记忆，捕捉现场发生事故过程的相关记录，以获得分析事故的所需的宝贵资料。在设备发生故障时，通过对摄像头进行调距，近距离的观察故障现象，准确的判断故障现象，正确处理事故，不仅避免了事故扩大和缩短故障处理时间，而且保证了人身安全。另外。根据运行、调度、修试、计量，以及各级管理人员的权限、职责不同进行用户设置和授权．并根据不同条件设置优先级，按照运行优先、远程监督、信息共享的原则，为生产运行管理的各个单位和部门提供分析、决策、执行、监督、检查提供信息支持。

五、结语

通过智能巡检平台的开发应用，运行管理模式的转变，通过可视化技术展示变电设备运行状态和技术指标，降低了系统的控制难度，做到了“信息融合、全景监视、智能互动、状态评估、风险预控”一体化智能变电站巡视管理体系。同时采用智能巡检管理模式，使设备现场的巡视及管理工作与自动化办公成功接轨，对于管理部门而言．可以随时通过智能巡检系统了解各个变电站内的设备运行情况．对所有变电站实行统一的、标准化的管理。