无人值守变电站方案

无人值守变电站方案

无人值守变电站方案 篇1

随着电力通讯专网的全面改造，各变电站（所）都有了相应的通讯网络，使远程监控成为可能。电力调度通讯中心可以增加变电站远程视频监控系统，能够对各变电站（所）图像、环境进行监控，以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站（所）的情况，并及时对发生情况做出反应。为实现变电站的无人值守，从而为推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的技术保障。

该3onedata设计方案不但很好地解决了变电站五遥(遥视、遥信、遥调、遥控、遥测)需求，同时将前端变电站内周界报警、消防系统、门禁系统、综自系统进行有效融合，做到多系统智能化管理与控制，实现变电站无人值守。

无人值守变电站监控>> > 需高带宽传输

> 要求通信设备符合电力IEC61850规约，能与所有智能设备兼容 > 通信设备能适应变电站恶劣的环境

> 系统要求实现全数字化网络，方便远程管理 > 网络设备种类多,接口形式不统一

方案优势>>

> 骨干网络采用高带宽的千兆工业化交换机，以便传输大量数据及视频 > 设备通过国网电科院对于IEC61850的检测 > IP30防护等级，具有良好抗EMI电磁干扰能力 >-40～75℃工作温度

> 采用全数字化网络，与上级IP网络无缝连接

> 1-24光口灵活搭配，适应各变电站的各种需求 <<关键产品>>

• 8路RS-232/RS-485/RS-422串口形式

• 过网关，跨路由通信

• 虚拟串口驱动访问模式和网络中断自动恢复连接功能

NP308系列

◎支持10Base-T/100Base-TX，100BaseFX（SC或ST接口，单模或多模）

◎支持12~48VDC四位端子的电源输入，电源支持无极性

◎双电源输入，1路继电器输出告警 ◎无风扇、低功耗设计

◎IP40等级防护，波纹式高强度金属外壳，DIN导轨式安装

◎工作温度-40～75℃，存储温度-40～85℃

无人值守变电站方案 篇2

关键词：无人值守,五遥的应用,势在必行

无人值守变电站是供电企业创建一流电力企业的必要条件之一，同时也是电力企业实行电力生产自动化、实用化的基本要求，由于电力“三为”、“三农”工作的不断深化和落实，农村用电需求的不断发展和壮大，农村小型无人值守变电站的建设如雨后春笋，取得突飞猛进的发展。

随着电力体制改革的进一步深化，电网得到迅速发展，城、乡电网加快建设和改造，越来越多的供电部门已积极开展了变电站无人值班的实践。变电站无人值班工作的实施，使供电部门提出的“减员增效”工作得以成功实现，取得了明显的经济效益和社会效益，提高了电力企业的劳动生产率，促进了电网的安全稳定运行，推动了电力生产管理的现代化，对提高电网的安全、经济运行水平起到了积极的作用。从国内、外电网发展的情况看，变电站采取无人值班，不只是为了减少几个生产人员及其开支的问题，而是提高电网的科技发展水平和科学管理水平，加快电网发展的问题。

一、为什么要建设无人值守变电站

由于察右后旗实行无人值守变电站拥有天时、地利、人和的优越条件，故做得比较成功。说到天时，是指公司在进行农网改造时就乘农网改造的东风一举新建了三座变电站、改造了一座变电站，把原阿贵图老旧淘汰的变电站拆除迁址，省去了大量进行重复建设和改造的人力、物力、财力。地利是指察右后旗地域方圆，旗政府处在地域的中心，其变电站分布在以县调为中心的圆周上，最远的变电站离县调45公里，这给检修维护带来了极大的便利。人和是指察右后旗人民生活现在比较富裕，并且憨厚老实，当地环境优美，民风纯朴，并对电力法有相当深的了解。对电力设备及设施有敬而远之的心。另外，全公司职工编制较少也是推行无人值守变电站的一个原因。

电力公司需改造的变电站主要是用户较少负荷较轻的终端变电站，结构简单、实用。如土牧尔台35kV变电站，只有一回35kV进线，八回10kV出线，主变容量8000kVA。站内设备基座较高，能确保人在站内走动不会碰触到带电设备，主变外围均由围墙保护，并有醒目的标识牌。无人值守变电站具备“五遥”功能，即常用的“四遥”(遥测、遥控、遥信、遥调)加上遥视功能(安装摄像头监视)。全公司改造的无人值守变电站工程由生产局长牵头，基建工程处直抓，调通所负责实施，委派输变电管理所成立检修操作班(5人)对无人值守变电站进行定期巡视和检修维护。管理将十分明确，可操作性强，如一般检修，由变电检修班在公司本部办理相应工作票，然后进站进行相关操作及检修;若属线路故障开关跳闸，由调度下令给当地供电营业所，供电所指派检修人员进站对故障线路进行相关操作后检查线路故障。所以在检修方面及日常维护方面减除后顾之忧。除了对实行无人值守变电站的必要性和经济性进行分析，对站内软硬件设备进行改造、升级外，还需要制订相关管理措施、落实岗位职责，还要考虑相关人员的培训，如何防盗等，尽可能的做到万无一失。

二、建设无人值守变电站的必要性

电力系统内各种生产设备类型复杂，数目巨大，地域分布广，人工维护困难。同时，为适应减员增效和现代化管理的要求，对生产现场的闭路电视监控系统在可靠性、易用性及易维护性，尤其对远程监控方面提出了更高的要求。目前各地变电站的无人/少人值守机房的管理主要存在以下问题:

(1)变电站分布于城乡各处，采用传统的人工巡检的方式已经不能适应电力网业务迅速发展的需求。

(2)缺少专业的维护人员，维护人员的水平参差不齐。维护人员无法及时了解远程变电站的设备运行状态以及机房环境，无法及时排除设备的故障。

(3)微波站的安全无法及时保证。由于机房分布广，周围环境复杂且无人值守，机房的安全问题就显得比较突出，必须解决防火、防盗、防水等安全问题，保障设备的运行安全。

(4)调度指挥操作全部靠电话联系，无法对现场操作进行指导，对现场操作情况无法预测。

(5)无人值守变电站由于无法保证现场安全，更多采用的还是有人值守方式。

(6)采用操作队巡检方式无法保证及时发现设备隐患及时处理，而只能采取事后处理的方式，影响了供电可靠性和电力局的供电可靠率达标。

(7)定时巡检方式在很大程度上讲也是对资源的一种不合理分配。

(8)电力通讯的安全性要求非常高，但目前电力通讯的很多机房都处于无监控状态，这对电力通讯的安全是一个非常大的隐患，所以多数机房都采用有人值守方式，对一些比较偏远的地方维护和监视都很困难。

三、五遥系统的实现

在实际应用中，无人值班变电站的电压等级已从35kV发展到220kV，并且正在向更高的电压等级发展。所谓无人值班变电站，一般指没有固定值班人员在变电站就地进行日常监视与操作的变电站，变电站日常操作与监视由上级调度或集控站通过调度自动化设施的“五遥”功能进行。变电站无人值班是变电站运行管理的一种模式，要实现这种模式目前有两类设计模式。一是将有人值班的常规变电站改造为无人值班运行管理方式。二是采用变电站综合自动化技术，一般用于新建无人值班变电站。也就是将常规的有人值班变电站改造为无人值班运行。采用常规远动方式，充分利用原有的二次设备，并对其进行必要的改造以实现无人值守的模式。这种系统中保护和远动系统相对独立，结构简单，易于维护，省资金。对有人值班变电站进行无人值守改造，最大可能的利用了原有的二次设备，因此所需投资较低，实现的进度较快，并且结构简单易于维护，很适用于老旧变电站的改造。采用综合自动化技术的变电站占地面积较小，可靠性高，任一部分设备有故障时，只影响局部，可扩展性和灵活性高;站内二次电缆大为简化，节约了投资也减少了维护量。

四、结束语

变电站实现无人值守的技术研讨 篇3

关键词：集控站 无人值守 专家系统

中图分类号：M76 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2015）05（c）-0079-01

变电站实现无人值守，本质就是将变电站监控系统对设备的监视、控制功能进行转移集中，通过建立集控站来实现对多个变电站运行的集中管理。集控站的建立首先需要搭建一个功能完善、性能优良的集控管理系统，该系统可以与集控站管理范围内的变电站就地设备实现数据的对接，将单个变电站原有的监控功能统一收归集控管理系统进行管理，将采集到的遥测、遥信、遥视信号进行分析处理，值班员可以通过集控管理系统对变电站就地设备进行遥控、遥调操作，系统可以对操作结果进行效验来确保遥控操作的可靠性。

随着智能化变电站技术的发展和成熟，未来电压等级较低的变电站将大规模实现无人值守，该文结合宣钢现有的变电站设备情况，对变电站无人值守的实现从设备层面进行了分析。

1 当前变电站实现无人值守存在的难题

宣钢目前再运行的35kV变电站以及10kV、6kV配电室大部分建成于2005年左右，变电站一次设备采用的都是油浸电力变压器、组全密封配置真空断路器小车的开关柜，二次系统包括了低压成套装置、UPS直流系统、继电保护装置以及综合自动化监控系统，除此之外，建设时间更晚的变电站还配备了视频监控系统和消防系统。在这样的变电站设备基础之上实现无人值守，有如下两个关键的问题需要解决。

（1）提高高压电气设备运行的可靠性。宣钢目前对电气设备的维护检修采用的是以两年为周期的定期检修试验与日常故障处理相结合的方式，日常故障的发现主要依靠站内岗位人员每小时一次的站内设备巡检和日常设备专业点检。要在此基础上实现无人值守，首先需要对设备隐患进行集中的消缺处理，加强专业巡检队伍的设备点检知识和实际处理能力，依靠专业巡检队伍的定期检查来发现设备隐患，重点是检查充油充气设备有无泄露、开关柜操作机构可靠性以及关键通讯线路是否稳定，以此加强无人值守变电站设备运行的可靠性。

（2）完善变电站综合自动化系统的功能。之前采用的变电站综合自动化系统主要功能就是完成变电站基础设备的运行数据采集和遥控操作功能，在此基础上应该完善数据分析功能和数据远传功能，变电站综合自动化系统应该具有对采集到的基础数据进行分析整合运算能力，并与上级集控站综合管理系统进行数据交换，将变电站设备运行的实时数据准确的上传至上级集控站综合管理系统，并接收管理系统下发的动作指令，完成对本变电站设备的遥控操作和结果校对。

2 实现变电站无人值守涉及的具体工作内容

2.1 选用智能化的高压开关柜

智能化的高压开关柜必须具备以下功能：开关柜内含的断路器、储能电机、接地刀闸、二次控制空开分合信号以及电接点测温信号可以通过柜内二次电缆传输至开关柜状态指示仪，状态指示仪可以与变电站综合自动化系统进行远传通讯，将采集到的状态信号及时的传输至综合自动化系统；开关柜配置的电流互感器和电压互感器具备远程数据传输模块，不再依赖原先至集控屏的二次信号电缆进行电流、电压数据传输，大大减少了变电站建设过程中电缆敷设工作量，同时提高了系统运行的可靠性；开关柜自身具备良好的五防闭锁功能，可以实现误操作闭锁，杜绝遥控操作命令的错误执行；通过保护装置的功能升级，实现保护压板和转换开关字位的置位复位功能，解决了需要人工进行操作的问题。

2.2 选用网络化的二次设备

根据无人值守变电站的建设要求，变电站必须具备全网络模式的保护、监测、控制系统。主要有以下几方面内容。

（1）综合自动化系统的通讯协议必须统一为IEC61850规约，组态模式为“站控层”与“设备层”两层结构，层与层之间采用先进的网络通讯模式建立联系，确保数据上行下达无瓶颈，这样就能建立一个标注化、资源完全共享的平台，在平台上数据库对全网内部所有数据进行统一配置定义，避免重复采集的影响。

（2）全站设备实现数字化，不再依靠传统的输入输出量模式进行数据的采集整理，将就地采集装置升级为具备控制功能的网络化设备，采集到的数值直接通过网络上传，用质量可靠的网线和光纤取代大量的二次电缆，直接提高了信号采集的精确程度，提高了系统的稳定性。

（3）站内各种低压电源实现智能化，变电站内部的直流供电系统、交流供电系统、UPS供电系统、以及各通讯设备弱电电源，都必须升级，作为变电站各种保护控制通讯设备的电源，交直流低压系统必须进行升级改造实现其智能化，各低压开关具备通讯功能，可以将开关以及电源运行状态上传至管理系统，便于集控站人员及时掌握低压系统运行情况。

2.3 实现智能巡检功能

视屏监控信号实现远传，建立一个全覆盖的视频监控系统，增加目前以有监控摄像头的密度，另外增加红外门禁系统。将变电站内实时情况通过图像声音的形式上传到集控管理站，由集控站人员对所管理的变电站进行监视运行。比较先进的方式是在GOOSE系统下集成的自动跟踪视频监控系统，当进行关联操作时，视频信息根据上级操作的开光部位进行自动跟踪切换，便于上级操作人员对设备情况适时掌控。

2.4 实现状态检修管理模式

现有变电站主要依赖运行检修相结合的方式，实现无人值守必须引入状态检修系统。状态检修专家管理系统，系统通过分析设备以往检修、试验数据对设备的运行状态进行综合性的评估，及时对处于故障高发阶段的电气设备以及可能发生的故障，给出专业的检修指导意见，检修人员依据系统建议对电气设备进行维护，避免电气设备突发性故障。

3 结语

通过以上分析可以看出，变电站实现无人值守必须从设备上进行技术改造，采用更加可靠的网络化、智能化电气设备，配合稳定的通讯传输设备，通过集控站综合管理系统实现变电站运行的集中监控。同时，无人值守变电站的运行需要先进的管理模式，必须采取专业的检修维护工作增强变电站设备的点检和维护质量，确保电气设备的运行可靠性。无人值守技术的推广，既能为企业降低运行成本，同时也促进了变电站设备更新换代，对智能变电站的普及有积极的推动意义，因此，此项工作的讨论，对今后变电站建设具有积极的作用。

参考文献

[1]朱大新，刘觉.变电站综合自动化系统的内容及功能要求和配置[J].电力系统自动化，1995（1）：3-6，17.

[2]韩桢祥.电力系统自动监视与控制[M].北京：水利电力出版社，1988.

无人值守变电站调度运行规程 篇4

电网目前无人值守变电站实现“四遥”功能，即“遥控、遥信、遥测、遥调”，倒闸操作由操作队按照调度命令执行。仅单一开关的“断”、“合”操作以及变压器的档位调整由调度人员遥控操作，除此之外的其他倒闸操作须按以下规定执行。

1、对于调度所管辖的设备，必须按照调度值班员的命令进行操作；调度许可的设备，必须经调度值班员同意方可进行操作。

2、值班调度员在操作前应与有关单位联系，确认无问题后再操作，应尽量避免在交接班、高峰负荷和恶劣天气时进行倒闸操作。

3、为了保证调度操作的正确性，值班调度员对管辖设备进行两项及以上的正常操作，均应填写操作命令票，对一个操作任务涉及两个以上综合命令的正常操作，要填写操作顺序。

4、调度命令分逐项命令、综合命令和即时命令。涉及两个及以上单位配合操作或需根据前一项操作后对电网所产生的影响才能决定下一项操作的，必须使用逐项命令。凡不需要其他单位配合仅一个单位的单项或多项操作，可采用综合命令。处理紧急事故或进行一项单一的操作，可采用即时命令。

5、逐项命令的操作，由值班调度员填写操作命令票下达操作预告，逐项发布操作命令，收听汇报，实施操作：

综合命令的操作，由值班调度员填写综合命令票，下达操作任务、时间和要求，现场填写具体操作票，实施操作。即时命令的操作，值班调度员不填写操作命令票，可随时向值班员发布命令，但应做好记录。

6、调度员在填写和发布命令前要严肃、认真。集中精力考虑下列问题：

（1）应全面考虑电网、电压、运行方式及潮流变化对继电保护和自动装置、通信装置的影响。

（2）注意防止发生误操作，做好操作中可能出现的异常情况的事故预想。

（3）注意设备缺陷可能对操作带来的影响。

（4）根据检修工作的范围和安全工作规程的规定考虑安全措施。（5）调度员应该了解各电气设备的一次设备和保护的允许负荷电流，经常监视设备的负荷电流，如发现超过允许负荷电流，或负荷电流已接近保护启动值且无电压闭锁时，可先按限电序位限电，并尽快报告主管领导。

（6）变压器中性点接地方式是否符合规定。线路停送电操作要注意线路上是否有“T” 接负荷，是否是手拉手线路。

7、对于通过调度自动化系统进行的“遥控”操作，调度员应遵循以下规定：

（1）“遥控”操作由两人进行，调度正值监护，副值操作。（2）操作时要先进行密码验证，确认后方可进行。

（3）执行操作时，应先进行“预控”操作，再执行“遥控”操作。

2（4）调度自动化系统显示“遥控成功”后，应检查该设备遥测、遥信信号的变化情况，且至少应有两个及以上指示已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。

注意：顺序“遥控”操作两个及以上开关时（如主变两侧开关的操作），必须确认第一个开关操作到位才能进行下一个开关的操作。

县调

无人值守变电站方案 篇5

摘 要

大港油田电力公司无人值守变电站的推行工作正在积极进行中，视频监控系统起着重要的作用。本文就本公司视频监控系统的应用现状、问题，进行阐述，并按无人值守的要求以港西变为例进行设计规划。在选点、设备选型、功能要求上作出设计，满足无人值守要求。

关键词：无人值守 视频监控系统 港西变规划

一、引言

随着电力系统中科技水平的不断发展，未来电网逐渐向集控站模式发展。集控站模式中，无人值守变电站的应用，降低了电力企业运行成本，实现减人增效，提高了生产效率。而旧有的“四遥”模式已经无法满足调度中心、监控中心对变电站监控更高的要求。“遥视”技术将更加被需要。视频监控系统及其远方监控功能，将成为监控人员的“千里眼”、“顺风耳”、使得变电站的重要一次设备、安防监控点等关键位臵都处于实时监控状态之下。从而提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并逐步实现电网的可视化监控和调度，确保无人值守变电站调控运行更为安全、可靠。

二、电力公司视频监控系统的现状

电力公司的视频监控系统于2006年开始建设，目前覆盖油区24座变电站。监控点数量为144个。2008年奥运安防期间，重点变电站进行了统一安装。

1、监控软件过多，影响监控操作效率。由于建设时间比较分散。功能要求不一致。，监控软件五花八门，对于集中监控非常不利。以滨南箱式变和友谊箱式变为例，滨南变使用分控软件打开，而友谊变只能用IE浏览器方式打开，打开不同监控画面，需要使用多个版本监控软件，频繁操作，且要输入不同的口令与密码，增加了操作时间，严重影响了监控效率。

2、设备选型不同，维护难度加大。

由于早期设备选型不同，导致目前变电站视频监控系统的设备质量不统一，故障现象和故障部位复杂，不利于储存备品备件，维护困难。

3、部分站所监控点少，配臵低。

有些变电站监控点少，监控范围小。要满足正常的监控需求，至少要达到10个监控点。前期以安防要求安装的则为2-5个监控点、监控范围仅限大门和围墙处，没有对重要的一次设备进行监控，并不满足正常监控的要求。

4、设备老化，维护资金不足。

从2006年运行至今，部分摄像机等监控设备已经达到使用寿命，再加上油田室外工作环境恶劣，故障率较高。出现故障后基本需要更换，这就需要厂家维护人员进行处理解决，由于后期维护资金不到位，导致许多故障点持续很长时间得不到解决。

安装视频监控的优点有：

1、减少值班人员数量，提高生产效率。

由于有了远程的视频监控系统，可以实现变电站无人值守，达到 了减人增效。

2、减少了危险点源对人身安全的威胁。

变电站里的变压器、断路器等设备，具有一定的危险性。一旦设备故障发生爆炸，很可能会对巡视设备的值班人员造成人身伤害。视频监控的使用，很好的避免了上述危险的发生。不用实地靠近运行中的设备，也能实现对变电站设备的巡视。

3、增强了巡视频率，减少事故发生概率。

通常，变电站值班人员对设备为每1-3小时巡视一次，间隔时间较长。而我们通过视频监控各个监控点的转换，几分钟就可以巡视完整个站。工作效率高，而且能够及时发现故障。例如：2010年滨南箱式变室外变压器爬上只猫，被监控人员通过视频监控及时发现并将猫驱赶走，避免了一起可能发生的停电事故，保证了电网安全运行。

4、视频监控录像，利于分析查找事故。

视频监控具有录像功能，保存事故发生时候的视频，有利于分析事故发生的原因尽快查找事故点。

推广无人值守站的视频监控系统，是有利于我们电网运行的。但目前公司的视频监控系统达不到无人值守的标准，需要对不符合标准视频监控系统进行改造和升级。

三、系统的设计规划

无人值守变电站管理模式对视频监控系统要求较高，要满足24小时的远程设备巡视检查、24小时安防监控需求。要求设备可连续正常运行时间长，故障率低。无人值守变电站远程视频监控系统一般包括以下实时监控内容。

1、对变电站区域内场景情况进行远程监视；

2、监视变电站内变压器、断路器的重要运行设备的外观运行状矿；

3、监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；

4、监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；

5、监视变电站内充油设备、易燃设备的外观状态；

6、监视变电站内主控室、高压室、电容器室、通信室、电缆层等重要室内环境的情况；

7、实现变电站内关键部位防火防盗的自动监视。

港西变目前刚刚改造完毕，标准化工作基本完成。符合进行视频监控系统安装的要求，下面就以港西变为例进行设计。

设计目的：要求对重要的一次设备区域进行监控；对大门、围墙等安防区域进行监控。

选点方法：

1、监控大门处以及院子东南角

2、监控一次设备区东半部运行状况

3、监控主变一运行状况

4、监控主变二运行状况

5、监控一次设备区西半部运行状况

6、监控主控室第一排测控盘运行状况

7、监控主控室第二排测控盘运行状况

8、监控高压室南侧开关柜运行情况

9、监控高压室北侧开关柜运行情况

10、监控电容器室内电容器等一次设备运行情况

11、监控南围墙东半部

12、监控南围墙西半部

一次设备区北主变主变216543电容器室大厅9高压室8主控室7休息区101211图一 港西变视频监控系统监控位臵图

设备选型：根据实际应用经验，监控主机选用嵌入式系统的海康威视或大华DVR监控主机较好。首先其作为专业视频监控主机，满足24小时连续运行的需要，其次嵌入式系统操作简单，功能单一，不会挪作他用，保证软件系统的正常运行，无病毒入侵。摄像机选型基本要求为三星等品牌，室外监控点应为室外专用摄像机。并根据需要选择定点或者可控点进行安装。

功能要求：提供主控端、分控端、web登录功能以便满足变电站端、监控中心端、调度中心端对视频监控的不同需求。根据用户级别不同设臵账号的操作权限，包括控制、录像、回放等功能。使用要求：要求每日对设备进行巡视及检查，发现故障及时上报或解决。

UPS不间断电源：由于应用于无人值守变电站，接入UPS不间断电源可以保证在变电站瞬间失电或者站用变故障时视频监控系统仍能正常工作。

港西变视频监控系统设计由变电站前端监控设备、系统监控中心设备组成，通过光纤通道以TCP/IP协议方式传输给监控中心，监控中心通过分控端软件在显示器上显示现场画面，进行对变电站端的巡视和控制等。

四、总结

无人值守变电站管理模式是整个电网系统未来的发展方向、是电力系统实现自动化和现代化管理的需要。对变电站的视频监控系统及其远传功能要求严格，规划建设好视频监控系统，可以提高变电站运行维护的安全性和可靠性，提高管理效率。

参考文献

[1] 梅鲁海。2005，电力系统无人值守视频监控系统应用研究[J]。电力系统装备

[2] 薄长春。2004, 无人值守变电站远方遥视技术[J]。油气田地面工程第23卷第7期

无人值守门禁系统解决方案 篇6

附送的“防盗报警”功能，可以帮助做好无人值守基站的防盗窃工作。驱动警笛可以威慑现场作案人员，总部也会实时获得报警信息。

本解决方案相对于其他无人值守门禁系统解决方案的优缺点分析

门禁系统对于基站无人值守门禁功能上没有太大区别,主要的重点和难点在于联网通讯模式上,市面上常见的通讯模式解决方案有以下几种:

方式一: 通过 485-TCP/IP 转换器,将普通的RS485或者RS232控制器转换成可以支持TCP/IP的方式进行联网.这种通讯模式在某种意义上是假的TCP/IP通讯模式, 这种方式从原理上好像是可以实现的,测试一下好像也能通,实际存在以下隐患.这种转换在软件和硬件上都存在一定的延时,对于通讯速度要求高,或者门禁指令长的情况,就有可能通讯不上.这种通讯质量和通讯延时,更不适合internet广域网的数据通讯.如果加载的门禁控制器设备超过几十台,就有可能不堪负担,即存在负载数量少的问题,在较大的门禁系统中根本无法实施.这种方案很多厂家是采用虚拟串口的方式,将IP地址虚拟为本机的一个串口,虚拟串口是个很不稳定的软件状态,一旦后台的虚拟程序运行出现问题,或者无意中没有运行,门禁软件就无法和门禁系统进行通讯.TCP/IP转换器是通用型设备,而每家门禁厂家的通讯格式都有不同,这样就存在兼容性的问题,同样一个TCP/IP转换器对某家门禁系统没有大问题,但有可能对另外一家门禁系统就存在兼容性问题.转换器公司也绝不会单独为某家门禁公司产品做个性化的设计.同时,门禁公司一般大致测试一下,觉得可以用,就推给客户了,这样是很不负责的.两个产品之间好的兼容特性,必须通过大量的测试,局部的修改和调整,大量的市场反馈才能够获得的.所以这种实施方式,只适合原有的485/232门禁系统要简易改造成局域网门禁,而且门禁点的数量不能太多,笔者不建议您这样做,因为因此带来的不稳定性会增加更多的麻烦.这个方式的优点有两个:其一 门禁开发商方便了,任何普通的门禁系统加上个转换器就可以实现TCP通讯了,免去了开发新设备的麻烦,或者在真正TCP控制器开发出来之前先对付一下销售,但这个有点对消费者来说是不利的,只是对厂家有利.其二:可以多台控制器共用一个转换器,可以节约一点成本,但是其实意义不大,一般无人值守基站就一两个门需要门禁控制,况且我方的方案可以有八个端口可以使用,每个端口可以接一台单门 双门 或者 四门控制器,最多可以控制一个基站的32道门,如果还需加大还有解决方案.而我方的方案采用了自带TCP/IP接口(注意:不是TCP/IP模块,有些产品带了一个TCP模块,TCP模块多半是第三方的产品,核心技术在模块供应商,出现兼容性问题,门禁设备的开发商无法彻底分析和解决问题.),就好像自带了网卡一台计算机一样,通讯数据直接通过中央处理器和存储芯片就行数据处理和交换存储,没有转换延时.确保通讯数据处理的直接 快速 稳定.方式二: 通过GPRS或者短信 进行联网

这个方式的最大优点是 可以免布线,通过无线传输,只要手机信号可以覆盖到的地区都可以进行联网.这个优点对其他行业的无人值守门禁有意义,但对电信无人值守基站意义不大,因为电信基站电话网络线是肯定有且很富裕的.电信基站不太关注是否需要无线来联网.但同时无线联网带来一系列的问题是值得三思的,无线相对于有线毕竟是不稳定的,无线的信号经常会收到干扰甚至屏蔽,例如我们的手机经常会出现通讯质量不好,或者收不到信号的情况,如果通讯不稳定,如果临时要派人去某个基站,但无法进行授权,工作人员就无法顺利进入基站,耽误工作和处理故障的时间.如果某个基站被非法闯入,如果这个时候通讯不通,总部就无法实时获得报警信息,而无法采取措施.如果非法进入者进入后 掐断或者 断电 GPRS或者短信通讯设备,总部更是永远无法获得报警信息,犯罪者可以有足够的时间从容作案.此外,GPRS和短信模式是通过流量计费的,如果要实时进行通讯,费用巨大,如果不实时处理,就会无法判断是通讯是否中断,刷卡信息和报警信息就无法及时传到总部,有些厂家采用了变通的做法,就是基站有刷卡或者报警的时候才发出信息给总部以节约流量费用,这个模式存在三个缺点:其一 如果无线通讯被干扰或者中断,信息无法及时传到总部, 其二 如果多个地点同时发生信息,总部未必可以处理好大量数据并发的情况.可能会因为数据拥挤丢失数据.其三:通讯接通速度慢,操作员等待行累,数据信息获取流量小而有限.而我方采用的ADSL或者其他宽带上网,采用的ADSL月租上网,而且是电信自有资源,费用不高,且可控制,信息流通量大,且可以实时监控所有门禁,所有刷卡信息和报警信息几乎可以实时传达到总部,操作员操作方便轻松快捷,系统通讯稳定可靠,随时可以发现被中断的线路,且门禁系统具备自动拨号功能,如果停电后来电等都可以自动拨号上网.方式三: 通过电话线MODEN拨号联网.这个是TCP/IP方式流行前,普遍采用的远程通讯模式,优点是 也是利用电信资源电话线,缺点是: MODEN拨号方式不稳定,经常中断,接入联通速度慢,操作员操作等待时间长,传输数据信息量不大,该通讯模式已经趋于淘汰,不适合产品以后的升级和扩展.如果长期联通,电话费用高,如果不长期联通,缺乏信息反馈和报警反馈的实时性.方式四: 通过可读可写卡存储门禁信息进行联网

这个实现方式是,员工如果要派去某个基站执行工作任务,在总部通过发卡机将这个员工的权限(何时可以合法进入那些基站)写在卡里,该员工持该卡到相应的基站进门工作.进入的时间记录存贮在卡里,下次拿回时将进门信息(时间和地点记录)提取到电脑里备查.优点是:无需联网,无其他任何通讯费用.缺点是: 不方便临时调度,员工只有回到总部重新授权后,才能去临时要去的基站.信息没有实时性,无报警功能,挂失不方便,不及时,挂失麻烦,需要将该卡号到所有点就行挂失,不能在总部统一挂失.而我方采用的方案,可以实时处理报警信息,授权和挂失卡权限.如果基站有非法闯入,报警信息会第一时间反馈到总部控制室的电脑屏幕上,并驱动电脑音响提醒值班人注意,采取措施,通知附近的公安执勤人员迅速看到现场,捉拿罪犯.也可以驱动现场的警报器,威吓犯罪人员.可以灵活机动快速地处理临时调度,例如 工作人员现在正在A基站工作,总部得到通知,需要其马上赶往B基站,这样总部管理人员就可以通知其马上赶往B基站,并通过系统对其授权其可以进入B基站,并随时可以监控 该人员是否及时赶到了B基站.方式五: 通过固定IP,用TCP/IP 互联网进行通讯

该方式和我们的方案的模式是类似的,缺点是 固定IP的电信越来越稀缺的资源,即使固定IP是电信的自有资源,也会舍不得用,一个固定IP的年租金达数千元.如果门禁系统每个点都占用一个固定IP费用太高,如果只是总部占用一个固定IP,分部采用主动上报的方式进行通讯,这信息如果并发的话容易引起冲突,使得出现通讯故障.我方提供的方案无需固定IP, 国内 国外 有许多网络服务商提供免费的动态域名,如果一家停止服务了,也可以方便地换另外一家.而且这些网络服务商都是知名的网络公司,运营相当稳定.电信基站门禁管理的特点

通常无人值守，需要维修的时候才派技术人员过去。

数量多，一般一个城市的电信基站少则数百个，多则数千个。

分布范围广，各基站很分散，分布在城市的各个角落。

每个基站需要的门禁数量少。每个基站有价值昂贵的电信设备。

电信单位对无人值守基站门禁管理的需求

不能再采用传统的机械钥匙来管理各个基站。机械锁和钥匙不适合基站这样的对安全、稳定、可靠要求高的场合。

由于分布范围广，专门为门禁系统布线是不可能的。单独布线不仅成本极度高昂，而且施工有难度。而采用无线设备用于门禁，性能会相当不稳定。

ADSL设备是电信基站得天独厚的资源，成本较低，是电信部门的自有资源。所以可以优先考虑使用ADSL进行组网控制门禁系统。

虽然已经有了专门的基站监控系统，但是由于在门禁方面不够专业，还是存在安全隐患或者功能缺陷。

要有灵活的权限管理，能及时且灵活地对基站的进出人员进行授权。授权指定人员对指定门有进出权限。因为基站往往是在派遣工作人员前才对工作人员对该门授权的。所以，电信管理部门 今天打算派 张三和李四去 某个基站，就当天授权他们可以通过该基站的门，张三和李四就可以前往维护，其他时间他们是不能随便出入该基站的门的。电信管理部门只可能在管理中心授权，不可能到基站现场授权，所以必须远程控制。有的门禁系统采用将权限写在卡上面，这样虽然也可以实现管理中心集中临时授权，但无法解决及时挂失问题。

能实时监控各基站门的状况，当有意外发生时，能及时报警。因为电信基站无人值守，里面陈列了价值数十万的甚至数百万的电信设备，所以管理中心一定要能及时了解各基站门的开启情况，当有意外发生时，根据报警信息，及时采取措施，减少损失。采用联网型门禁系统后，有问题的离职人员利用套配的钥匙或者未来得及注销的当地的卡，或者私自授权的卡 盗取或者破坏电信设备或其他不法分子破门而入盗取电信设备的事情发生时，管理中心可以实时监控到这些信息，对非法闯入予以报警，可以实时通知公安部门擒拿罪犯。

填表单位：河南塔王实业有限公司 成果名称 太阳能移动通信无人值守基站设备系统

联系电话

5698154

手机

*** 技术负责人 王天棋

E-mail地址 Tawang84827@sina.com 单位地址 任务来源A.政府计划 B.自选 C.社会委托 D.其他

(B)成获奖情况果(A)情

A.国况 获得专利申请专利

内专B.国外专利 C.发明专利

情况 情况(D)

利

专利 D.实用新型A.国家级 B.省级 C.市级 郑州市金水区北环张家村东 邮编

450045 专利状态

A.已授权 B.未授权

(B)技术成熟情况（C）A.小试 成果转化方式（B）

行转化

成果内容简介

运用太阳能光电转换技术，解决移动通信无人值守基站的用电、传输、交换、监控等问题，并以风电、油机配合组成一个新能源的供电系统。为边远山区和城乡农村缺电少能地区的移动通信提供全方位电源解决方案，市场前景无限广阔。

B.中试

C.成熟

无人值守变电站方案 篇7

三集五大运行体系建设明确提出整合公司调度运行与设备运行相关业务, 调整调度体系功能结构, 变革组织架构、创新管理方式、优化业务流程, 建立各级输变电设备运行集中监控与电网调度业务高度融合的一体化调度控制体系, 实现国调、分调运行业务一体化运作。要适应调度控制业务的新需要, 加强各级调度控制中心的内部管理, 完善业务流程, 推进调度控制专业融合;要依托智能电网调度技术支持系统, 加强省调标准化建设、同质化管理, 促进地县调专业集约融合, 推进调度业务模式转型;要统筹研发、制造力量, 协调组织好调度控制技术支撑手段建设和技术支持;要同步完成备用调度体系建设, 建立涵盖各层级的备用调度体系[1]。无人值守远程综合监控系统实现了主站端对变电站站内设备的运行状态以及站内环境的有效监控和管理, 大幅度提高了调度对前端监控的实时性、有效性, 极大地降低了人员及管理成本, 满足了三集五大人财物三集约的需求[2]。本文以500k V变电站为例, 从站内网络架构和主站与子站通讯网络架构两方面探讨分析实现无人值守所需综合自动化技术条件。

1 变电站间隔层与站控层网络构架

站内通讯网络的架构是整个电网远动体系建设的基础, 因此站内通讯系统在变电站自动化系统中占有举足轻重的地位, 常规变电站自动化系统功能在逻辑上分为设备层、间隔层、站控层。设备层主要是指变电站内的一次设备, 是整个综合自动化系统的载体, 它们的遥信、遥测、遥控、遥调功能经由间隔层来先实现, 间隔层由站内间隔的测控装置、保护装置、关口计量装置等智能设备组成, 间隔层是实现数据传输的桥梁, 它们采集数据或是传输指令经由交换机组成承载整个变电站数据流的以太网;而站控层通过以太网一方面读取数据传输给监控后台、操作员站、工程师站、调度端等。数字化站比常规站多一级过程层, 由于数字化站的特殊性, 它一次设备区汇控柜里智能终端和合并单元的遥信遥控信息组成GOOSE网, 遥测信息组成SV网, 这两层网络组成过程层, 由于当下500k V数字化站还不是主流站, 故不做详细分析[3]。图1是变电站内设备层、间隔层、站控层三层网络通讯架构图。

间隔层的二次设备来自各个设备生产厂家, 他们多数使用串口RS485/RS232进行通讯, 而站内组网由于数据流太大必须使用高速的以太网进行数据传输, 为此站内使用了网络管理机将以串口形式传输的103规约转换成适合以太网传输的网络103规约, 然后再接入交换机组网。

站控层与间隔层共享以太网, 取消了传统的通信单元。主干网络结构采用光纤自愈环型以太网, 间隔层与过程层设备直接采用双绞线以星型方式接入主干网, 用TCP/IP网络协议通讯。这种自愈型环网极大地提高了光纤通信的可靠性。

2 变电站与调度端之间数据传输

2.1 调度专网“双平面”改造业务接入技术方案及施工方案

承载的调度系统数据通信业务大致可分为两类:一是实时监控业务, 以能量管理系统、广域相量测量系统等为代表, 这类业务由于是实时监控, 故数据流量非常大, 占用信道带宽较大;二是运行管理业务, 以电力交易支持系统、调度日报传输、电能量计量系统等为代表。这些业务的共同特点是以数据处理为主, 数据周期性传输, 占用信道带宽不大, 一般在调度对象产生, 送至对其直接调度的上一级调度, 调度专网由骨干网和接入网组成, 骨干网主要用于数据的传输和交换, 接入网用于各厂站接入。厂站按双机配置, 通过对调度厂站双覆盖, 实现网络互备, 达到网络高可靠性要求。

厂站端需配置2套调度专网设备及相应安全防护设备, 分别通过2M上联至两个不同的接入网。如图2所示。

2.2 图形网关机调度专网“双平面”接入技术方案

大运行体系建设, 对远动转发表进行合并优化, 消除了以前数据转发冗余、繁杂, 已造成通讯堵塞的缺点, 减轻了远动机数据转发压力。但是大部分信号都是合并而来, 报上来的信号, 无法判断是由哪个分信号报上来的。而图形网关机接入调度专网双平面恰好能弥补这一缺陷, 图形网关机告警直传功能, 只为调度主站端提供具体的分信号, 不报合并后的信号。图形网关机的告警直传功能与远动机的数据优化相辅相成, 构成了整个主站与厂站的完整通讯体系, 图3是图形网关机接入调度双平面的传输方式图。

2.3

图形网关机人机交互 (如图4)

3 结论

现代社会科学发展日新月异站内智能设备技术创新实现了质的突破, 计算机技术、网络通讯技术、图像数字化技术、安防消防技术等在变电站数字化领域得到了充分的运用, 调度数据优化、大运行体系建设、图形网关机告警直传、变电站内开关实际传动、监控权移交等一系列工作为变电站无人值守的实现提供了技术支撑。

参考文献

[1]中国电力工程顾问咨询公司.全国电网二次系统“十五”规划[R].2000.

[2]王慕维, 刘文军.河南电力调度数据网双平面改造优化探讨[J].黑龙江科技信息, 2012.

无人值守变电站方案 篇8

关键词：变电站自动化系统通信网络

1常规自动化系统

常规自动化系统是指采用常规远动方式，充分利用原有的二次设备，实现无人值守的模式。这种系统中保护和远动相对独立，结构简单，便于远动和维护，节省资金。主要适用于城农网改造中老旧变电站的无人值守改造。常规的有人职守变电站改造为无人值守变电站，需对传统的常规变电站二次系统在设计上作如下改进：①取消中央信号系统。②取消控制屏，在开关柜和保护屏上只保留控制开关及红绿灯，并增加当地、远方切换开关。⑨取消当地测量仪表。④取消光子牌，把各种预告、事故信号通过RTU上传，送往调度中心。⑤保护装置的运作信号和本身状态信号通过无源触点接入RTU，以供遥信用。⑥所有断路器、主变压器分接头均可在就地和遥控两种状态下进行控制。⑦新设远动设备，如RTU屏等。这种变电站自动化系统的缺点是系统不具备自诊断能力，对二次系统本身的故障无法检测。

2变电站综合自动化系统

变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统代替了常规的测量和监视仪表，代替常规的控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。通过变电站各种设备间相互交换信息，数据共享，实现对变电站运行进行自动监视、管理、协调和控制，提高了变电站保护和控制性能，使变电站运行更为可靠，改善和提高了电网的控制水平。同时也使变电站设计合理、布局紧凑、运行更加安全可靠。目前，国内外变电站自动化系统设计上大体可分为四种结构形式：集中式、分布集中式、集中与分散式相结合和分散式。

2.1集中式：集中式结构是将设备按其不同功能进行归类划分，形成若干个独立系统，各个系统分别采用集中装置来完成自身的功能。集中式结构一般由一个或两个CPU实现对整个变电站的保护、监视、测量、远动的集中控制。其优点是：构成较简单、主机控制系统集中、便于分配调度各种实时任务、响应速度快、节省投资；其缺点是：主机系统负荷繁重、主机单CPU可靠性不高。为了提高可靠性，一般采用双系统互为备用；软件复杂，修改工作量大，系统调试麻烦：组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大；集中式保护与长期以来采用一对一的常规保护相比，不直观，不符合运行和维护人员的习惯，调试和维护不方便，程序设计麻烦，只适合于保护算法比较简单的情况。

2.2分布集中式：将整个变电站的一、二次设备分为3层，即变电站层、单元层和设备层。变电站层称为2层，单元层为1层，设备层为0层。设备层主要指变电站内的变压器，断路器、隔离开关及其辅助接点，电流、电压互感器等一次设备。变电站综合自动化系统主要位于1层和2层。单元层一般按断路器间隔划分，具有测量、控制部件或继电保护部件。单元层本身是由各种不同的单元装置组成，这些独立的单元装置直接通过局域网络或串行总线与变电站层联系；也可能设有数采管理机或保护管理机，分别管理各测量、监视单元和各保护单元，然后集中由数采管理机和保护管理机与变电站层通信。单元层本身实际上就是两级系统的结构。变电站层包括全站性的监控主机、远动通信机等。变电站层设现场总线或局域网，供各主机之间和监控主机和单元层之间交换信息。

2.3集中与分散结合式：随着单片机技术和通信技术的发展，特别是现场总线和局部网络技术的应用，一种发展趋势是按每个电网元件(如：一条出线，一台变压器、一组电容器等)为对象，集测量、保护、控制为一体，设计在同一机箱中。至于高压线路保护装置和变压器保护装置，仍可采用集中组屏安装在主控室内。这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间，形式较多。目前国内应用较多的是分散式结构集中式组屏。

这种结构方式具有分散式结构的全部优点，由于采用了集中式组屏，有利于系统的设计、安装与维护管理。因而具有以下特点：①就地安装，节约控制电缆，通过现场总线与保护交换机交换信息。②高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构，保护屏安装在控制室或保护室内，同样通过现场总线与保护管理机通信，使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境，对可靠性较为有利。③其他自动装置中，备用电源自投装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构，安装于控制室或保护室中。④电能计量。采用电能管理机采集各脉冲电表的脉冲量，计算出电能量，然后送给监控主机，再转发给控制中心：或采用带串行通信接口的智能型电能计量表，通过串行总线，由电能管理机将采集的各电能量送往监控机，再传送给控制中心。因为中低压变电站的一次设备比较集中，所以此种结构方式比较适用于中低压变电站。

2.4分散式：分散式结构是今后的发展方向。原因很显然，一方面是分级分散式的自动化系统，具有前面所述的突出优点，另一方面，随着电一光传感器和光纤通信技术的发展，为分散式的综合自动化系统的研制和应用提供了有力的技术支持。这种结构方式一般是按一次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元，将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压断路器附近或户内开关柜内。然后将各分布单元用网络电缆互联，构成一个完整的分散式综合自动化系统。其优点是：各个功能单元上既有通信联系，又能相对独立，便于系统扩展和维护管理，当某一环节发生故障时，不至于相互影响；此外，它的抗电磁干扰性强、可靠性高，在二次系统设计上能最大限度地减少二次设备的占地面积并节省大量电缆及接线。

3变电站内通信网络

构建一个快速、稳定、可靠和富有弹性的站内通信网络是变电站自动化系统的基本要求，也是整个电力系统运行管理自动化的根本前提。在早期的变电站自动化系统中，由于当时技术条件的限制，广泛采用简单串行通信技术来实现通信网络。简单串行通信技术具有以下不足：(1)通信速率低、一般不超过9.6kbps。②在采用星型拓扑结构时，系统站点的功能的扩展困难。③若使用总线式拓扑结构，由于不能实现平衡传输，只能运行poling规约，传输速率和效率均不能令人满意，在大规模的变电站中情况更为严重。④不能在通信网中设置一个以上的主机，因而不能享有多主机技术带来的各种优越性能⑤由于性能低

下，要实现完整的功能，通信网的规模和复杂性令人生畏。

由于基于网络技术的现场总线无论在通信速率和实时性上，还是在可靠性和组网的灵活性上均远高于简单的串行通信技术，在很短时间内便成为变电站自动化系统的主流通信技术，同时也使变电站自动化系统的整体结构发生了本质的变化。现场总线是专为小数据量工业控制领域的通信设计的廉价网络，当作为变电站自动化的主干网时，总体性能随节点数的增长迅速下降。由于强调专用性而牺牲了通用性，长期缺乏统一的国际标准。在通信节点多，通信数据量大的变电站中，现场总线存在以下局限性：①当变电站通信节点超过一定数量后，响应速率迅速降低，不能适应大型变电站对通信的要求；②有限的带宽使录波等大量数据的传输延迟；③网络的任一点故障时均可能导致整个系统崩溃。

可见，变电站自动化通信，更需要带宽、通用性和符合国际标准的网络技术。在带宽、可扩展性、可靠性、经济性、通用性等方面的综合评估中，计算机网络技术必将成为变电站自动化系统中通信技术发展的趋势。局域网的典型特征是：①高数据传输速率，0.1～100Mbps；②短距离，0.1-25km；⑨非常低的误码率，达千万分之一以下。

常用的几种局域网络：TOKENRING令牌环；RCNET网络：ETHERNET(以太网)。后者采用总线型拓扑结构，同轴电缆为传输媒介，媒体访问方式为载波监听多路访问冲突检测方式，不支持带优先级的实时访问。这种网络有很多商业化的网络产品，具有以下优点：①可靠性高。由于采用总线型的网络拓扑结构，不象环形网那样中间任一节点失效便对全网造成危害，因而可靠性较高。②灵活性好。网上增减节点非常方便，任一节点的退出不会影响其他节点的正常通信。③传输速率高，可达10～100Mbps。④软硬件支持性好。硬件如Novell、3Corn公司的NE2000，3C503等。软件如Netware、Win-dowsNT、Windows95以上版本等均支持ETHERNET。因此，变电站综合自动化系统中的局域网宜采用ETHERNET网络。

4结语