（佛山电力设计院有限公司 广东佛山 528200）
摘要：随着科技的不断进步，智能电网变电站技术推陈出新，相应的变电站辅助系统也要跟着改进升级。按照国家电网提出资源节约、环境友好、工业化的基本原则，挖掘变电站日常运维工作升级需求，设计一种智能化辅助系统应用于智能变电站，以供参考。
关键词： 智能化辅助系统；智能变电站；应用
前言
随着科技水平不断提高，传统的无人值班变电站运维模式已升级到无人值班、集中监控的方式。当前变电站运维工作中的辅助监控系统承担着重要的作用，是保障电网稳定持续运行及日常运维工作的关键手段。随着技术持续改进升级，变电站智能辅助系统发挥的作用也越来越凸显出其显著优势。文章重点梳理变电站辅助系统当前还存在的不足及升级要求，设计一种变电站智能辅助系统方案，梳理当前智能辅助系统典型网络结构及各子系统功能，希望能对行业内相关企业提供参考。
1．变电站辅助系统当前还存在的不足及升级要求
1.1 变电站辅助系统组成及存在不足现状
变电站辅助系统主要组成架构，见下图1。
图1 智能化辅助系统的构成
以往的变电站辅助系统缺乏共用网络平台，因此，各子系统之间形成了信息孤岛，采用分散设计、单独收集，存在较多问题：
（1）功能单一
目前变电站辅助系统功能简单，一般只是发生事故时实施故障检测时才需要其提供记录信息，没有监测预警和智能检查功能。
（2）通信规约差异
子系统的供货商多数都是分散的，厂家之间所使用的通信规约有明显区别，普通变电站不会预备规约转换器，所以难以实施统网络化平台管理，各子系统之间无法实现互联互通，难以达到变电站智能化水平。
（3）没有联动配合
各辅助系统的子系统单线运作，没有联动配合，难以实现信息共享，系统运转切换速度慢，日常运行维护方面需消耗大量资源。
1.2 变电站辅助系统升级需求
智能化变电站运行维护的规范要求持续升级，产生了新功能方面的升级需求，主要有几点：
（1）建立一体化辅助设备运行管理平台，把日常运维当中辅助系统功能集成到该管理平台，以便于新功能升级和完善，对设备维护管理有很好的促进作用。
（2）协同变电站所有相关辅助设备的运行参数，可以集中监控变电站内实时情况。
（3）使各设备信息传输方式和规约保持一致性，联动配合性高。
（4）孤立辅助设备导致的信息孤岛，很多人需要维护信息传递，不适用于不断提升的安全管理要求，而且智能检查对降低人工成本，提升效率也很有帮助。
2．智能辅助系统网络方案
按照当下变电站辅助系统发展趋势和升级需求来看，设计一种变电站智能辅助系统方案，其实际架构如图1 所示。建立一体化系统管理平台整合辅助系统主机的各项功能。通过该一体化系统的集成作用，实现各子系统的运行状态信息实时监控，同时也实现子系统之间信息互联互通，通信规约及时有效转换，具有很高的联动配合性，实现了各子系统间有效的通讯。监控一体化系统与智能辅助系统主站采用总线方式连接，收集传递各子系统运行信息。同时设置专用接口，方便多个变电站之间数据传输。
图3 监控一体化系统结构图
3.2 各子系统功能实现
（1）安全防范子系统
这是一套主要利用视频监控及安全防范的系统。视频监控系统收集变电站内网点监控信息，并自动传递到系统总站显示。安全防范系统收集到各类警示信号后，发出相应的声光预警提示。另外，当发现有外人介入变电站时，还会同时启动照明设备，视频监控与照明灯光同时对入侵对象进行跟踪记录，有效实现了系统的高联动配合性。
（2）环境监测子系统
该系统主要负责收集主变套管及系统母线工作温度变化，降低带电检测作业负荷。通常会在GIS 室内加装SF6 浓度监测仪，二次设备舱里加装空气质量检测传感器，各舱室内氧气和二氧化碳浓度实施检测，只有指标满足人们活动基本需求时才能允许进入舱室内进行作业。
（3）消防报警子系统
消防报警器、烟火探测器以及声光报警设备构成，借助RS485 通信口传递到主系统。消防报警子系统动作时，会诱发视频监控系统联动，把现场的情况及时反馈记录到存储器内。
（4）门禁子系统
门禁子系统通常由以下几个功能模块构成：权限识别、遥控放行、定位及报警联动。进入变电站的工作人员都必须佩戴门禁识别卡，按照等级要求开通各种权限，在门禁处刷卡时，系统会自动启动视频监控系统，对人员进入的时间地点和周围状况做好记录，以备后期必要时查阅
（5）空调子系统
空调子系统一般构成单元包括空调、电加热器、循环通风等设备，根据现场布置的温湿度传感器检测到周围环境温度湿度等数据，按照事先设置的参数要求，达到或超出设定范围时，自动启停空调和循环通风设备进行调节，另外还可以实现加热制冷工作模式自动切换，通过温湿度传感将相关数据传递到系统主站以供指挥人员参考。
（6）给排水子系统
设置的事故油池中通常会加装远程超声波液位探测器，一旦出现严重主变故障时，将可以实现朝事故油池排油以免发生更大事故，此时将启动联动排水泵对污水池进行泄放。超声波液位探测器实时反馈油池中液位信号并借助网络传递到辅助系统主机，当到达设定值范围时就能够有效完成远距离排水泵启动操作，不需要执行人工操作干预，对于变电站来说，实现无人值守运维模式大有好处。
（7）照明子系统
智能照明子系统对于当前先进的智能变电站来说，扮演非常重要的作用，其主要构造包括网络通信和数字调光两个模块，布置在整个变电站周围的照明设备能同时实现本地操作与遥控操作两种模式实现启停工作。多数情况下，照明跟监控系统需要联动配合。
（8）智能锁具系统
该系统的主要作用是为了实现对KK 开关钥匙、智能控制柜钥匙、解锁钥匙等识别和管理控制。因为，在常规检修作业时，一旦未及时发现而错误地进入到带电间隔舱室，对工作人员的生命安全和设备稳定运行构成严重威胁，所以必须对带电间隔配置智能锁具。当取用钥匙环节做了智能控制后，就可以有限避免误入带电间隔产生的后果。
4．总结
综上所述，文章梳理了传统变电站辅助系统存在的不足之处，在技术升级背景下，运行维护中产生新的问题。通过介绍智能变电站智能辅助系统的特点和优势，设计了一种符合当前新形势下变电站智能辅助系统。通过设计升级，能够让该系统发挥更强大的管理作用，不仅仅让变电站由人工操作变成智能化节省操作成本、改善巡检效果，同时还可以实现巨量系统运维数据自动存储，从而实现运维工作可追溯性，让变电站的安全稳定运行有了进一步改善。
参考文献：
[1] 唐娜.变电站智能辅助系统分析与研究[J].信息系统工程，2017（01）
[2] 王晓旭，郭亚昌，段晓晨等.新一代智能变电站辅助系统建设思路深化研究[J].山西科技，2016（06）
论文作者:瞿梦梦
论文发表刊物:《河南电力》2019年1期
论文发表时间:2019/9/3
标签：变电站论文; 系统论文; 子系统论文; 智能论文; 规约论文; 信息论文; 功能论文; 《河南电力》2019年1期论文;