我国的智能电网技能研讨起步较晚,但开展敏捷,这得益于我国经济社会的快速开展对电网建造的巨大需求和推进效果。进入21世纪以来,科学技能开展一日千里,数字化技能成了当今世界科技开展的前沿技能,跟着我国智能化电气的不断开展,尤其是电子式互感器和智能化开关等机电一体化设备的呈现、现代核算机高速网络技能在实时体系中的开发运用以及变电站运转操作训练仿真等技能的日趋老练等,变电站进入了数字化的新阶段。
我国电科院300215股吧)和各大电力设备制作企业从一开端就高度重视IEC 61850规范在电网和变电站体系中的运用,并在智能变电站技能研讨中取得了明显效果。2009年,国家电网公司提出了安身自主立异,以一致规划、一致规范、一致建造为准则,建造以特高压电网为主干网架,各级电网协调开展,具有信息化、自动化、互动化特征的一致刚强智能电网的开展方针,智能变电站作为一致刚强智能电网的重要根底和节点支撑,是必不可少的建造内容。
2005 年“智能电网(Smart Grids)欧洲技能论坛”正式树立,并提出了智能变电站的概念,其方针是将当时电网转换成运营者和电力用户能够完结互动的服务网,以进步欧洲输配电体系的可靠性、安全性及作业功率,并为散布式和可再生动力发电的大规模整合供给确保。2007年,欧洲委员会发布的第七结构方案中动力子项目就包含智能变电站建造、智能动力网络等,该方案的发布进一步促进了智能变电站在欧洲的开展。2008年末,欧洲公用事业电信联合会发布了一份名为“智能电网—构建战略性技能规划蓝图”的陈述,以协助公用事业公司做好充分地规划准备作业,从而更好地拟定智能变电站开展规划,完结智能变电站的开展方针。
依据国家电网的智能电网“十二五”规划,“十二五”期间,国家电网方案出资1.6万亿元建造智能电网,依照智能变电环节占比约20%比例核算,智能变电环节出资额度将到达3200亿元。智能化变电站对电气设备职业影响巨大,且以IEC 61850规范为枢纽将促进一次设备和二次设备企业的相互合作与浸透。未来智能化变电站将完结一次设备的智能化和二次设备的信息化,经过在变电站的站控层、间隔层以及进程层选用全面的规范IEC 61850通讯协议,避免设备的重复投入。
现在许多变电站的视频监控、环境监测、安全防备、消防报警、门禁等辅佐子体系,大多还独立运转,经过不同通道上传数据,乃至每套体系都配有独立的办理人员,很难做到多体系的归纳监控、会集办理,无形中下降了体系的集成度和可用性,增加了体系的办理本钱。经过本项意图研制,将最大极限地发掘现有辅佐体系的潜力、节省本钱、进步体系功率。
智能变电站辅佐归纳监控体系将智能变电站的视频监控、环境监测、安全防备、消防报警、门禁等辅佐子体系进行整合,完结归纳监控和一体化集成联动,并下降智能变电站的归纳办理本钱。
安防视频监控技能在电力职业很早就得到了运用,其主要原因是输电网中变电站地理位置较涣散,在几百乃至上千平方公里内漫山遍野,迫切需求联网视频监控。运用电力2M专用通讯线路能够较为方便地进行视频监控组网,前期的变电站网络视频监控体系又可称为:变电站长途图画监控体系(遥视体系)。经过若干年的开展,变电站遥视体系不仅仅局限于网络视频监控运用,将变电站周界防备、环境监控、灯火操控、门禁操控、消防联动等运用一体化整合,依照智能变电站开展趋势,向智能变电站辅佐体系不断演进开展。南京南自信息技能有限公司自主规划研制了变电站遥视体系、变电站视频及环境监控体系、智能变电站归纳辅佐监控体系,具有彻底的自主知识产权,广泛运用于国内电网的近万个变电站(750KV、500KV、220KV、110KV、66KV、35KV各电压等级均有运用事例)。
现在许多变电站的视频监控、环境监测、安全防备、消防报警、门禁等辅佐子体系,大多还独立运转,经过不同通道上传数据,乃至每套体系都配有独立的办理人员,很难做到多体系的归纳监控、会集办理,无形中下降了体系的集成度和可用性,增加了体系的办理本钱。经过智能辅佐监控体系的运用,将最大极限地发掘现有体系的潜力、节省本钱、进步体系功率。
变电站的视频监控、环境监测、安全防备等体系在国内建造开展了许多年,总体上尚有一些需求处理的问题和应战,归纳如下:
国家电网公司推出了《智能变电站辅佐体系归纳监控渠道技能规范》,南方电网以广东电网为代表,推出了《变电站视频及环境监控体系技能规范》,电力职业的规范化相对于安防体系的其他职业,是走在前列的。但不容忽视的是,在体系互联互通、设备相互兼容、协议信令一致性方面,还有很长的路要走。
近几年来,跟着IEC 61850规范的运用和光电互感器的研制和投入运用,我国智能电网的开展敏捷。数字化智能变电站概念已在工程实践中得到运用,全国已建成必定数量的数字化智能变电站。
数字化智能变电站使变电站的一切信息收集、传输、处理、输出进程由曩昔的模仿信息转换为数字信息,并树立与之相适应的通讯网络和体系。数字化智能变电站自动化体系的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,依据IEC通讯协议草案界说,这三个层次别离称为“进程层”、“间隔层”、“站控层”。新式数字化智能变电站主要由为全数字和光纤的信号收集体系、数字化继电保护和归纳自动化体系、数字化视频及环境监测(智能辅佐)体系构成。
智能变电站归纳辅佐监控渠道主要在国家电网得到了大规模运用,一般包含7大子体系,别离是视频监控子体系、环境监测子体系、智能操控子体系、安全保镳子体系、门禁子体系、消防子体系、四遥联动子体系。变电站中存在强电磁场搅扰,对设备电磁兼容功用、外壳防护等级均提出了较高要求。
视频监控子体系由各种摄像机、视频处理单元(DVR/DVS/NVR/视频存储服务器)、三合一防雷器等组成;视频监控子体系经过站端处理单元,将模仿视频、音频和数据信息压缩成网络数据包,存在在本地存储单元中,并可经过归纳监控渠道的一致办理经归纳数据网上传至上级主站。别的,智能剖析功用能够实时对变电站要点区域的状况进行剖析,对反常状况进行盯梢录像,在有突发事件发生时能够敏捷告诉相关人员。
动力环境监测子体系由接入设备、温湿度传感器、SF6探测器、风速传感器、水浸探测器、空调操控器、通讯电源接口、风机操控器、水泵操控器等组成。
智能操控子体系由操控单元、辅佐设备等组成;智能操控体系是对站内的辅佐设备进行会集智能的操控,包含灯火、通风、排水、空调等设备的操控,各设备的操控包含本地操控和软件操控两方面,并能够依据相关体系,如报警及环境监测体系的信息完结联动操控,如当室内温湿度状况超越正常温湿度规模的房间,经过操控房间内的空调、风机,使房间内温湿度到达适合电气设备安稳高效运转的状况,确保室内电气设备的安稳运转。
安全保镳子体系由红外对射报警器、红外双鉴报警器、电子围栏、按键报警器等组成;安全保镳体系是对视频监控子体系的有利弥补,能够对侵略变电站的行为起到很好的震慑及提示效果。
门禁子体系由门禁操控主机、读卡器、开门按钮、电磁力锁等组成;门禁子体系能够有效地避免了外来人员和不相干人员随意收支变电站,而且每一次的刷卡都有记载,可供随时检查。
智能电网辅佐归纳监控办理渠道可对必定区域散布的多个智能变电站辅佐监控体系进行联网办理,可支撑变电站—〉集控站—〉县区级渠道—〉市级渠道—〉省级渠道多级联网办理。
世界电工技能委员会 IEC 界说的两个系列规范IEC61968 和IEC61970界说了一种电力体系通用信息模型CIM和组件接口规范CIS。CIM 现在现已比较老练,在实时数据运用中得到了广泛运用。国内电力职业在相关技能规范中已对视频及环境监控体系渠道间互联规范做出清晰而具体的描绘,面向SOA架构,选用SIP+XML协议进行互联通讯。
体系选用IEC61850规范完结与第三方渠道对接,经过该规范收集第三方厂家设备的相关信息,并将收集到的信息上报给体系渠道或许其他厂家的体系渠道。这样大大提高智能变电站辅佐体系与第三方渠道接入才能,有利于智能变电站辅佐体系在变电站施行布置。
体系供给快速构建操控体系监控功用的、通用层次的软件东西,处在自动操控体系监控层一级的软件渠道和开发环境,运用灵敏的组态方法供给杰出的用户开发界面和简捷的运用方法,其预置的各种软件模块能够十分容易地完结和完结监控层的各项功用。体系供给了完好而丰厚的电力、环境、安防等专业图元库,体系运用者可按需求从数据库中抽取数据,发生所需的功用报表、前史曲线、实时曲线等查询视图,支撑对实时视频、录像、体系目标列表、数据点、曲线等多种数据源自由组合,完结界面定制化,支撑对现有一次接线图、平面图等图画的导入、导出功用,支撑多种矢量图形及栅格图画格式。
SIP协议是一种信令操控协议,经过在监控终端中增加对SIP协议的支撑,使得任何支撑SIP协议的终端都能够加入到体系中取得监控信息。这样就能够构成一个敞开的监控体系,完结随时随地地视频监控。
RTSP是用来操控声响或印象的多媒体串流协议,答应一起多个串流需求操控,并供了一个可扩展结构,使实时数据的受控、点播成为或许。
SIP和RTSP协议都是世界规范的运用层协议,支撑这两种协议,使得触及多级区域间不同厂家反常体系的互联互通成为了或许。
经过软件插件机制,界说了对监控设备接入的一致接口规范,完结对编码设备、摄像机、门禁、数据收集模块、辅佐设备等多种类型设备的即插即用功用,能够完结在不修正渠道软件代码、只装备设备参数的条件下完结对新设备的接入。这样不光厂家本身能够完结依据设备一致接口规范的插件完结,第三方厂家也能够依据供给的设备一致接口规范独立完结插件,并接入到体系中。
现在国内在智能变电站辅佐体系方面的研讨主要是从不同厂商从所拿手范畴切入,以本身专长为要点研制,在规范化、体系一体化集成联动、实用性等方面均有所缺乏。
跟着IEC-61850规范的推广运用,智能变电站概念已在工程中获广泛实践,全国已建成必定数量的智能变电站。一起我国智能刚强电网的规划试点现已发动,智能变电站范畴的研讨和建造作业也将为智能电网的开展打下根底,智能变电站归纳辅佐监控体系必将为变电站无人值勤开展趋势奠定根底。