電力系統(tǒng)的基本組成部分，其穩(wěn)定運行對堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展起到重要支撐作用。在電力系統(tǒng)“發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度”這六大主要環(huán)節(jié)中，變電站處于中心環(huán)節(jié)，起著舉足輕重的作用。然而目前變電站中“重主設(shè)備、輕輔設(shè)備”的管理模式，使得各輔助系統(tǒng)缺乏實時有效的監(jiān)控管理手段，嚴重影響了變電站的運行效率，且不利于提高變電站自動化水平。所以在無人值守變電站的推廣普及下，提升對變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)管理水平和技術(shù)手段的要求就變得越來越迫切。
一、光伏項目配套 變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則
在變電站新建、技術(shù)改造項目中，變電站輔助監(jiān)控系統(tǒng)是核心子系統(tǒng)之一，招標文件對功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)、軟硬件配置、系統(tǒng)性能、技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品資質(zhì)、解決方案有嚴格要求。本方案在數(shù)千個項目案例基礎(chǔ)上為集成商、工程商提供有競爭力的投標解決方案。
因變電站投運年代不同造成站內(nèi)設(shè)施、設(shè)備情況不同，本著節(jié)約成本，高效利用的原則，利用已有設(shè)備、設(shè)施進行改造。
1.1實用性
充分考慮了現(xiàn)場的實際應(yīng)用情況，利用好現(xiàn)有的設(shè)備，完成設(shè)備整合，信息集成。改造完成后輔助信息能夠具備多種數(shù)據(jù)上傳方式，滿足不同通訊條件、不同上送主站的上傳。
1.2性價比高
在投資費用合理的情況下，采用了當(dāng)今*的技術(shù)，一方面使整個監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的性能，另一方面充分利用現(xiàn)有正常運行輔助設(shè)備，在原有設(shè)備不滿足功能要求時應(yīng)盡量優(yōu)化設(shè)備配置，避免重復(fù)投資。
1.3安全性
設(shè)備改造應(yīng)不影響到現(xiàn)有電氣設(shè)備的安全運行。改造過程中線路設(shè)計應(yīng)盡量減少對墻體結(jié)構(gòu)的破壞，可以在保證美觀的前提下進行穿線管明線鋪設(shè)。
1.4可靠性強
整個系統(tǒng)均采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，嵌入式操作系統(tǒng)。所用硬件產(chǎn)品與設(shè)備均符合工業(yè)標準。另外，系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)布線上采用的是星形拓撲結(jié)構(gòu)，可防止在某一采集端或通訊線路故障時影響整個系統(tǒng)的運行。
1.5可維護性、可管理性原則
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和設(shè)備選型應(yīng)具備實施安裝方便、配置方便等特點，盡可能采用*的、直觀的管理手段，能夠合理配置、均衡和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，控制網(wǎng)絡(luò)運行，還應(yīng)有一定的故障自檢和系統(tǒng)恢復(fù)能力。
1.6靈活性原則
系統(tǒng)設(shè)計方案應(yīng)具有較強的靈活性，采用了標準化的布線方式及設(shè)備，方便地將傳感器偵測、報警聯(lián)動錄像等功能接入本系統(tǒng)，便于今后系統(tǒng)擴容和設(shè)備的更新。
二、變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍
1)低壓配電房：10kV或35kV站用變出線的400V配電室。
2)高壓配電房：6kV-10kV高壓開關(guān)室
3)開閉所：具備開關(guān)設(shè)備的電氣站點，可分流電力。
4)樞紐變電站：通常為330KV及以上的電力站點。
5)中間變電站：電壓等級為33KV~22KV的電力站點。
6)地區(qū)變電站：一個地區(qū)和中、小城市的主要變電站，電壓等級為220KV。
7)企業(yè)變電站：大型、中心企業(yè)的專用變電站，電壓等級為35~220KV，在煤礦、化工等行業(yè)十分廠家。
8)終端變電站：配電線路的終端,接近負荷處,高壓側(cè)10~ 110KV引入線,經(jīng)降壓后向用戶供電。
9)變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍是很廣的，風(fēng)力發(fā)電廠、小區(qū)配電室、電力變電站、預(yù)裝式箱變等等場景，都是可以使用的。
三、光伏項目配套 變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)介紹
光伏項目配套 變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)站端建設(shè)標準子系統(tǒng)有視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、安防報警子系統(tǒng)、智能燈光子系統(tǒng)、智能門禁子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)以及火災(zāi)報警子系統(tǒng)，各運維站可根據(jù)需求不同，增加相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。
5.1視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
視頻監(jiān)控包含生產(chǎn)視頻(模擬)部分和周界高清安防部分。生產(chǎn)視頻(模擬)部分現(xiàn)在供電公司所轄變電站基本都具備，可以按照既有計劃進行基建、技改、修理即可；周界，主要是在變電站圍墻拐角安裝網(wǎng)絡(luò)高清紅外球機，大門口安裝網(wǎng)絡(luò)高清槍機，用于監(jiān)控圍墻和大門的情況，實現(xiàn)變電站周界安防監(jiān)控目的。下面主要對周界高清安防視頻部分進行描述。
(1) 布點原則：
l 周界攝像機布點必須滿足變電站防盜和周界監(jiān)視的要求，保證變電站周界、門口全部處于實時監(jiān)控與視頻記錄狀態(tài)。
l 變電站大門內(nèi)，正對大門的位置，布置1臺網(wǎng)絡(luò)高清槍型攝像機，用于監(jiān)視進出大門的人員和車輛。
l 變電站圍墻內(nèi)，每角布置1臺網(wǎng)絡(luò)高清紅外高速球型攝像機，安裝高度對地4m左右，不規(guī)則圍墻應(yīng)適當(dāng)增加布點。
l 生產(chǎn)視頻以滿足現(xiàn)場全面監(jiān)視為準，做到生產(chǎn)區(qū)域*監(jiān)控。
(2) 夜間要求：
l 采用網(wǎng)絡(luò)高清紅外攝像機。
l 與輔助燈光照明裝置聯(lián)動。一旦有入侵信號，啟動室外燈光，同時啟動視頻攝像機；或遙控啟動/關(guān)閉燈光照明。
l 利用輔助燈光照明裝置的定時開啟/關(guān)閉功能給攝像機補光。
(3) 已有系統(tǒng)的接入：
針對某些已安裝安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的變電站，可以聯(lián)系廠家提供NVR和網(wǎng)絡(luò)高清攝像機的通信協(xié)議，由站端RCU廠家將通信協(xié)議寫入RCU即可實現(xiàn)接入。
5.2安防報警子系統(tǒng)
安防報警包含室內(nèi)入侵部分、周界電子圍欄部分。室內(nèi)入侵部分現(xiàn)在供電公司所轄變電站基本都具備，可以按照既有計劃進行即可。
安防報警系統(tǒng)可以接收脈沖式電子圍欄主機、墻體震動報警裝置、紅外對射探測器的入侵報警信號、門禁系統(tǒng)的布撤防信號；可以將報警信號傳送給安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由后者驅(qū)動相關(guān)報警位置的攝像機轉(zhuǎn)動到預(yù)設(shè)位置或預(yù)設(shè)路線；可以現(xiàn)場聯(lián)動輔助燈光照明裝置，為提高安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的畫面質(zhì)量提供有力的保障。
(1) 布點要求：
l 在監(jiān)控室、開關(guān)室、通信機房、安全工器具室、主出入口、走廊、電纜夾層的出入口上方配置紅外雙鑒探測器；
l 變電站主建筑與室外相通的主出入口：安裝1個紅外雙鑒探測器；
l 變電站圍墻上安裝四線制電子圍欄一套，每防區(qū)距離在100m以內(nèi)；
l 變電站大門口移動門上方、門墩及標識墻上方無電子圍欄區(qū)域需各增加1對紅外對射
5.3智能門禁子系統(tǒng)
主要由出入口控制單元和讀卡器、電控鎖、出門按鈕、電動門控制模塊等組成，能夠?qū)崟r自動記錄出入變電站人員的情況，限制無關(guān)或無權(quán)限人員進出的出入口控制系統(tǒng)。
(1) 功能：
l 門禁系統(tǒng)由門禁控制單元、專用電源、讀卡器、電控鎖、出門按鈕等組成。
l 變電站大門口采用“卡+密碼”的開門方式。訪問者應(yīng)在刷卡成功后輸入正確的密碼才可以通過門禁。訪問密碼設(shè)為1-6位。
l 變電站大門外，正對門禁系統(tǒng)讀卡器位置，布置1臺紅外槍型攝像機，用于監(jiān)視刷卡進入變電站的人員和變電站大門處。
l 具有應(yīng)急開鎖裝置，在電控鎖故障時，可通過遙控方式實現(xiàn)。
l 具備網(wǎng)絡(luò)接口并提供通信協(xié)議接入平臺
l 與防盜子系統(tǒng)進行聯(lián)動，實現(xiàn)刷卡開門撤防、刷卡關(guān)門布防功能，視頻、燈光等子系統(tǒng)聯(lián)動
(2) 配置要求：
l 變電站大門處：門內(nèi)、門外各配置1只鍵盤讀卡器、1只按鈕。
l 主控樓門：門外配置1只讀卡器，門內(nèi)配置1只出門按鈕，1只開變電站大門按鈕，1只關(guān)變電站大門按鈕。門上配置一把電控鎖。
l 主控室門：門外配置1只讀卡器，門內(nèi)配置1只出門按鈕；門上配置1把電控鎖。
l 主控室內(nèi)鑰匙箱：可配置1只讀卡器，1把電控鎖。
l 監(jiān)控室、開關(guān)室、通信機房、安全工器具室；上述房間有兩個獨立出入口的，在其中一個安裝門禁，另外一個可以安裝一匙通或智能鑰匙；對于房間只有一個獨立入口的，可以不安裝門禁，采用一匙通或智能鑰匙控制。具備門禁安裝的區(qū)域門外配置1只讀卡器，門內(nèi)配置1只出門按鈕；門上配置1把磁力鎖。
(3) 已有系統(tǒng)的接入：
針對某些已安裝門禁系統(tǒng)的變電站，可以聯(lián)系廠家提供門禁控制器的通信協(xié)議，加裝網(wǎng)絡(luò)或串口模塊，由站端RCU廠家將門禁控制器的通信協(xié)議寫入RCU即可實現(xiàn)接入。
5.4智能燈光子系統(tǒng)
(1) 功能：
在室外沒有燈光的位置，可以安裝LED射燈等照明設(shè)施，通過輔助燈光照明控制器來控制LED射燈的開啟/關(guān)閉。在室內(nèi)有照明燈的位置，可以通過燈光控制單元來控制照明燈的開啟/關(guān)閉。
輔助燈光照明控制器具備網(wǎng)絡(luò)接口，可通過網(wǎng)絡(luò)TCP/IP方式與安防平臺站端RCU相連，將輔助燈光照明控制器、燈光控制單元等設(shè)施的動作狀態(tài)信號、故障信息上傳。
輔助燈光照明控制器能夠采集16路開關(guān)量報警信息，實現(xiàn)16路開關(guān)量控制輸出。具有存儲聯(lián)動預(yù)案設(shè)置及歷史事件存儲功能。
發(fā)生警情時，輔助燈光照明控制器在室外聯(lián)動打開LED燈，室內(nèi)控制電燈開關(guān)，遠程值班人員可以更清楚地通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)畫面觀察報警點的現(xiàn)場情況；報警信號消除后，輔助燈光照明控制器按預(yù)案設(shè)定時間自動關(guān)閉。
調(diào)控中心的值班人員也可以通過安防平臺的客戶端軟件手動遠程控制輔助燈光照明控制器，開啟/關(guān)閉某個防區(qū)位置上的燈光，進行例行巡查工作。
輔助照明和聲光報警器結(jié)合，還可以在現(xiàn)場更有效地震懾入侵人員。
輔助燈光照明控制器可脫機工作，在網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下不影響現(xiàn)場的聯(lián)動功能。
與視頻、門禁、防盜等系統(tǒng)聯(lián)動；
升級：通過對燈光控制面板的再升級改造和集控器開發(fā)，可實現(xiàn)無線傳輸功能和集中控制功能，用戶可遠程或本地同時控制燈光，并可實時返回?zé)艄鉅顟B(tài)。操作更加靈活、簡便。
具備網(wǎng)絡(luò)通信接口，提供通信協(xié)議接入平臺
對周界、室外生產(chǎn)場地(安裝燈光控制箱，485方式接入智能終端)、室內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)燈光控制；室內(nèi)控制房間原有燈光，須實現(xiàn)本地和遠程雙聯(lián)雙控；
在機柜內(nèi)燈光控制主機面板上實現(xiàn)對燈光的開啟/關(guān)閉
(2) 配置原則：
l 變電站大門口：安裝1處LED射燈；
l 圍墻：根據(jù)現(xiàn)場情況安裝LED射燈；
l 出入口走廊：控制1處燈光；
l 二次設(shè)備室、安全工器具室、配電裝置室等設(shè)備間，至少控制一路燈光；
l 場地照明，增加控制器，接入智能燈光控制單元。
(4) 預(yù)期成效
對于室內(nèi)的燈光控制，采用更換燈光控制面板，可實現(xiàn)主控室內(nèi)本地對站內(nèi)燈光進行控制，同時實時返回開關(guān)狀態(tài)，也避免和遠程控制同時操作出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。
5.5消防報警子系統(tǒng)
消防報警子系統(tǒng)主要由感煙感溫探測器、手動報警按鈕和火災(zāi)報警主機、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等組成。可實現(xiàn)對變電站內(nèi)火情事件進行實時監(jiān)控，保證電力設(shè)備消防安全。
(1) 系統(tǒng)功能
變電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)一套火災(zāi)報警主機，布置在控制室，實現(xiàn)對變壓器、開關(guān)室、電纜夾層等區(qū)域的消防報警及控制系統(tǒng)的監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)全范圍內(nèi)消防報警及控制系統(tǒng)的操作和信息共享。
l 消防報警子系統(tǒng)可在變電站特定條件下可靠運行，確保系統(tǒng)的正確性、穩(wěn)定性。
5.6環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)
(1) 系統(tǒng)功能
環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)包括環(huán)境溫濕度監(jiān)測、微氣象監(jiān)測、電纜溝水浸監(jiān)測、空調(diào)控制、風(fēng)機控制、水泵控制、SF6監(jiān)測系統(tǒng)等，通過串口服務(wù)器接入站端智能終端并上傳平臺，在監(jiān)控中心實現(xiàn)查看數(shù)據(jù)、控制等功能。
溫濕度：開關(guān)室、控制室等設(shè)備室，增加溫濕度傳感器，實時監(jiān)測室內(nèi)溫濕度環(huán)境數(shù)據(jù)，通過對環(huán)境監(jiān)測，聯(lián)動相應(yīng)的空調(diào)、風(fēng)機等設(shè)備，使設(shè)備穩(wěn)定在一定溫度和濕度區(qū)間穩(wěn)定運行。
微氣象：主要監(jiān)測整個變電站的氣象條件，為變電站的其他監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計提供氣象參數(shù)，監(jiān)測變電站內(nèi)的運行氣象情況，主要采集溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓、日照等氣象條件，對調(diào)度值班人員及時掌握變電站的氣象條件，具有重要作用。
電纜溝水浸：在電纜溝內(nèi)壁安裝水浸傳感器，水浸傳感器一旦檢測到電纜溝水位越限，將報警信息上傳平臺，監(jiān)控總站顯示水浸報警信息，在雨水多發(fā)時期可以提前預(yù)警，及時處理排水，減少變電站水淹事件。
空調(diào)控制：系統(tǒng)可自動切換空調(diào)運行狀態(tài)，開啟或停止，系統(tǒng)可通過對空調(diào)的電流信息采集，來判斷空調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，系統(tǒng)通過對室內(nèi)溫度的采集，自動切換空調(diào)工作狀態(tài)，系統(tǒng)通過對空調(diào)壓縮機的狀態(tài)檢測，深度判斷空調(diào)的運行狀態(tài)，系統(tǒng)可通過相關(guān)參數(shù)的比對分析，判斷空調(diào)是否出現(xiàn)故障，實現(xiàn)對空調(diào)運行狀態(tài)或是待機狀態(tài)進行檢測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳平臺。
風(fēng)機控制：增加智能風(fēng)機控制器，可遠程啟停風(fēng)機，并且通過設(shè)置溫濕度上限和下限，超限聯(lián)動風(fēng)機自動啟停，對風(fēng)機運轉(zhuǎn)狀態(tài)實時監(jiān)測。
SF6監(jiān)測：可以實現(xiàn)本地單站型系統(tǒng)中所有功能，還可對多臺SF6監(jiān)測主機數(shù)據(jù)進行匯總，生成報表，同時可聯(lián)動視頻、門禁等子系統(tǒng)。當(dāng)空氣中SF6含量大于預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)自動啟動風(fēng)機，同時聯(lián)動門禁進行自鎖，防止人員進入，等到空氣中SF6、O2含量達標時，聯(lián)動門禁進行解鎖。更加保障了工作人員的安全。
給排水：實時監(jiān)測電纜井水位情況，當(dāng)水位達到閥值，自動開啟水泵進行排水，并上傳信息，水位達到預(yù)警水位時，發(fā)送告警信息，打開電纜層燈光，推送視頻畫面；實時監(jiān)測水位高度，人為操作水泵裝置時，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并上傳中心。
(2) 布點原則
l 溫濕度監(jiān)測：室內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域，原則上每個房間均須配置溫濕度傳感器，根據(jù)房間面積大概30平方安裝1只；室外生產(chǎn)區(qū)域每個匯控柜內(nèi)安裝1只；
l 微氣象監(jiān)測：一個站配置一套
l 水浸監(jiān)測：室內(nèi)電纜溝或電纜夾層內(nèi)均需配置水浸傳感器。
l 空調(diào)控制：室內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域，每個已有空調(diào)均要配置空調(diào)控制系統(tǒng)(空調(diào)控制器)，確實無法實現(xiàn)遠程控制的空調(diào)，可以預(yù)先布線待更換空調(diào)后再安裝空調(diào)控制器。
l 風(fēng)機控制：站內(nèi)所有風(fēng)機均需配置風(fēng)機控制系統(tǒng)(GIS室風(fēng)機由SF6系統(tǒng)主機控制)，通過控制風(fēng)機電源方式；(安裝風(fēng)機控制箱，485方式接入智能終端)
l 水位及水泵控制：室外集水井、室內(nèi)電纜層內(nèi)集水井須安裝水位裝置，遠程控制水泵(安裝水泵控制箱、水位標尺、攝像頭、水浸，485方式接入智能終端)
l SF6監(jiān)測： GIS室內(nèi)按30平方配置1臺SF6傳感器并接入SF6主機，SF6主機應(yīng)提供通信協(xié)議，具備通信接口，接入平臺。
