電力系統(tǒng)的基本組成部分,其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)堅(jiān)強(qiáng)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(shí)時(shí)有效的監(jiān)控管理手段,嚴(yán)重影響了變電站的運(yùn)行效率,且不利于提高變電站自動(dòng)化水平。所以在無人值守變電站的推廣普及下,提升對(duì)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(xiàng)目配套 變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
在變電站新建、技術(shù)改造項(xiàng)目中,變電站輔助監(jiān)控系統(tǒng)是核心子系統(tǒng)之一,招標(biāo)文件對(duì)功能設(shè)計(jì)、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(yán)格要求。本方案在數(shù)千個(gè)項(xiàng)目案例基礎(chǔ)上為集成商、工程商提供有競(jìng)爭(zhēng)力的投標(biāo)解決方案。
因變電站投運(yùn)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(jìn)行改造。
1.1實(shí)用性
充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(jià)比高
在投資費(fèi)用合理的情況下,采用了當(dāng)今*的技術(shù),一方面使整個(gè)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(yùn)行輔助設(shè)備,在原有設(shè)備不滿足功能要求時(shí)應(yīng)盡量?jī)?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(yùn)行。改造過程中線路設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少對(duì)墻體結(jié)構(gòu)的破壞,可以在保證美觀的前提下進(jìn)行穿線管明線鋪設(shè)。
1.4可靠性強(qiáng)
整個(gè)系統(tǒng)均采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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(biāo)準(zhǔn)。另外,系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)布線上采用的是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可防止在某一采集端或通訊線路故障時(shí)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
1.5可維護(hù)性、可管理性原則
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型應(yīng)具備實(shí)施安裝方便、配置方便等特點(diǎn),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(yùn)行狀態(tài),控制網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(jì)方案應(yīng)具有較強(qiáng)的靈活性,采用了標(biāo)準(zhǔn)化的布線方式及設(shè)備,方便地將傳感器偵測(cè)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像等功能接入本系統(tǒng),便于今后系統(tǒng)擴(kuò)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(diǎn),可分流電力。
4)樞紐變電站:通常為330KV及以上的電力站點(diǎn)。
5)中間變電站:電壓等級(jí)為33KV~22KV的電力站點(diǎn)。
6)地區(qū)變電站:一個(gè)地區(qū)和中、小城市的主要變電站,電壓等級(jí)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(jí)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(fù)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(chǎng)景,都是可以使用的。
三、光伏項(xiàng)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(xiàng)目配套 變配電站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)站端建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)有視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、安防報(bào)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(bào)警子系統(tǒng),各運(yùn)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(jì)劃進(jìn)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(jī),大門口安裝網(wǎng)絡(luò)高清槍機(jī),用于監(jiān)控圍墻和大門的情況,實(shí)現(xiàn)變電站周界安防監(jiān)控目的。下面主要對(duì)周界高清安防視頻部分進(jìn)行描述。
(1) 布點(diǎn)原則:
l 周界攝像機(jī)布點(diǎn)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(shí)時(shí)監(jiān)控與視頻記錄狀態(tài)。
l 變電站大門內(nèi),正對(duì)大門的位置,布置1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)高清槍型攝像機(jī),用于監(jiān)視進(jìn)出大門的人員和車輛。
l 變電站圍墻內(nèi),每角布置1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)高清紅外高速球型攝像機(jī),安裝高度對(duì)地4m左右,不規(guī)則圍墻應(yīng)適當(dāng)增加布點(diǎn)。
l 生產(chǎn)視頻以滿足現(xiàn)場(chǎng)全面監(jiān)視為準(zhǔn),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(jī)。
l 與輔助燈光照明裝置聯(lián)動(dòng)。一旦有入侵信號(hào),啟動(dòng)室外燈光,同時(shí)啟動(dòng)視頻攝像機(jī);或遙控啟動(dòng)/關(guān)閉燈光照明。
l 利用輔助燈光照明裝置的定時(shí)開啟/關(guān)閉功能給攝像機(jī)補(bǔ)光。
(3) 已有系統(tǒng)的接入:
針對(duì)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(jī)的通信協(xié)議,由站端RCU廠家將通信協(xié)議寫入RCU即可實(shí)現(xiàn)接入。
5.2安防報(bào)警子系統(tǒng)
安防報(bào)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(jì)劃進(jìn)行即可。
安防報(bào)警系統(tǒng)可以接收脈沖式電子圍欄主機(jī)、墻體震動(dòng)報(bào)警裝置、紅外對(duì)射探測(cè)器的入侵報(bào)警信號(hào)、門禁系統(tǒng)的布撤防信號(hào);可以將報(bào)警信號(hào)傳送給安防視頻監(jiān)控系統(tǒng),由后者驅(qū)動(dòng)相關(guān)報(bào)警位置的攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)設(shè)位置或預(yù)設(shè)路線;可以現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)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(diǎn)要求:
l 在監(jiān)控室、開關(guān)室、通信機(jī)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(cè)器;
l 變電站主建筑與室外相通的主出入口:安裝1個(gè)紅外雙鑒探測(cè)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(dòng)門上方、門墩及標(biāo)識(shí)墻上方無電子圍欄區(qū)域需各增加1對(duì)紅外對(duì)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(dòng)門控制模塊等組成,能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)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(jìn)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(duì)門禁系統(tǒng)讀卡器位置,布置1臺(tái)紅外槍型攝像機(jī),用于監(jiān)視刷卡進(jìn)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(shí),可通過遙控方式實(shí)現(xiàn)。
l 具備網(wǎng)絡(luò)接口并提供通信協(xié)議接入平臺(tái)
l 與防盜子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)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(dòng)
(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(jī)房、安全工器具室;上述房間有兩個(gè)獨(dú)立出入口的,在其中一個(gè)安裝門禁,另外一個(gè)可以安裝一匙通或智能鑰匙;對(duì)于房間只有一個(gè)獨(dú)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(duì)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(shí)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(tái)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(dòng)作狀態(tài)信號(hào)、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(bào)警信息,實(shí)現(xiàn)16路開關(guān)量控制輸出。具有存儲(chǔ)聯(lián)動(dòng)預(yù)案設(shè)置及歷史事件存儲(chǔ)功能。
發(fā)生警情時(shí),輔助燈光照明控制器在室外聯(lián)動(dòng)打開LED燈,室內(nèi)控制電燈開關(guān),遠(yuǎn)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(bào)警點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況;報(bào)警信號(hào)消除后,輔助燈光照明控制器按預(yù)案設(shè)定時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉。
調(diào)控中心的值班人員也可以通過安防平臺(tái)的客戶端軟件手動(dòng)遠(yuǎn)程控制輔助燈光照明控制器,開啟/關(guān)閉某個(gè)防區(qū)位置上的燈光,進(jìn)行例行巡查工作。
輔助照明和聲光報(bào)警器結(jié)合,還可以在現(xiàn)場(chǎng)更有效地震懾入侵人員。
輔助燈光照明控制器可脫機(jī)工作,在網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下不影響現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)動(dòng)功能。
與視頻、門禁、防盜等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng);
升級(jí):通過對(duì)燈光控制面板的再升級(jí)改造和集控器開發(fā),可實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能和集中控制功能,用戶可遠(yuǎn)程或本地同時(shí)控制燈光,并可實(shí)時(shí)返回?zé)艄鉅顟B(tài)。操作更加靈活、簡(jiǎn)便。
具備網(wǎng)絡(luò)通信接口,提供通信協(xié)議接入平臺(tái)
對(duì)周界、室外生產(chǎn)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程雙聯(lián)雙控;
在機(jī)柜內(nèi)燈光控制主機(jī)面板上實(shí)現(xiàn)對(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)于室內(nèi)的燈光控制,采用更換燈光控制面板,可實(shí)現(xiàn)主控室內(nèi)本地對(duì)站內(nèi)燈光進(jìn)行控制,同時(shí)實(shí)時(shí)返回開關(guān)狀態(tài),也避免和遠(yuǎn)程控制同時(shí)操作出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。
5.5消防報(bào)警子系統(tǒng)
消防報(bào)警子系統(tǒng)主要由感煙感溫探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕和火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等組成。可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)火情事件進(jìn)行實(shí)時(shí)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)一套火災(zāi)報(bào)警主機(jī),布置在控制室,實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器、開關(guān)室、電纜夾層等區(qū)域的消防報(bào)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(bào)警及控制系統(tǒng)的操作和信息共享。
l 消防報(bào)警子系統(tǒng)可在變電站特定條件下可靠運(yùn)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(cè)、微氣象監(jiān)測(cè)、電纜溝水浸監(jiān)測(cè)、空調(diào)控制、風(fēng)機(jī)控制、水泵控制、SF6監(jiān)測(cè)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(tái),在監(jiān)控中心實(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度環(huán)境數(shù)據(jù),通過對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè),聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的空調(diào)、風(fēng)機(jī)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(yùn)行。
微氣象:主要監(jiān)測(cè)整個(gè)變電站的氣象條件,為變電站的其他監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計(jì)提供氣象參數(shù),監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)的運(yùn)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(duì)調(diào)度值班人員及時(shí)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(cè)到電纜溝水位越限,將報(bào)警信息上傳平臺(tái),監(jiān)控總站顯示水浸報(bào)警信息,在雨水多發(fā)時(shí)期可以提前預(yù)警,及時(shí)處理排水,減少變電站水淹事件。
空調(diào)控制:系統(tǒng)可自動(dòng)切換空調(diào)運(yùn)行狀態(tài),開啟或停止,系統(tǒng)可通過對(duì)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(duì)室內(nèi)溫度的采集,自動(dòng)切換空調(diào)工作狀態(tài),系統(tǒng)通過對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)的狀態(tài)檢測(cè),深度判斷空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài),系統(tǒng)可通過相關(guān)參數(shù)的比對(duì)分析,判斷空調(diào)是否出現(xiàn)故障,實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)或是待機(jī)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳平臺(tái)。
風(fēng)機(jī)控制:增加智能風(fēng)機(jī)控制器,可遠(yuǎn)程啟停風(fēng)機(jī),并且通過設(shè)置溫濕度上限和下限,超限聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟停,對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
SF6監(jiān)測(cè):可以實(shí)現(xiàn)本地單站型系統(tǒng)中所有功能,還可對(duì)多臺(tái)SF6監(jiān)測(cè)主機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,生成報(bào)表,同時(shí)可聯(lián)動(dòng)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(shí),系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī),同時(shí)聯(lián)動(dòng)門禁進(jìn)行自鎖,防止人員進(jìn)入,等到空氣中SF6、O2含量達(dá)標(biāo)時(shí),聯(lián)動(dòng)門禁進(jìn)行解鎖。更加保障了工作人員的安全。
給排水:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜井水位情況,當(dāng)水位達(dá)到閥值,自動(dòng)開啟水泵進(jìn)行排水,并上傳信息,水位達(dá)到預(yù)警水位時(shí),發(fā)送告警信息,打開電纜層燈光,推送視頻畫面;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位高度,人為操作水泵裝置時(shí),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并上傳中心。
(2) 布點(diǎn)原則
l 溫濕度監(jiān)測(cè):室內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域,原則上每個(gè)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(gè)匯控柜內(nèi)安裝1只;
l 微氣象監(jiān)測(cè):一個(gè)站配置一套
l 水浸監(jiān)測(cè):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(gè)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(shí)無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(jī)控制:站內(nèi)所有風(fēng)機(jī)均需配置風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)(GIS室風(fēng)機(jī)由SF6系統(tǒng)主機(jī)控制),通過控制風(fēng)機(jī)電源方式;(安裝風(fēng)機(jī)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(yuǎn)程控制水泵(安裝水泵控制箱、水位標(biāo)尺、攝像頭、水浸,485方式接入智能終端)
l SF6監(jiān)測(cè): GIS室內(nèi)按30平方配置1臺(tái)SF6傳感器并接入SF6主機(jī),SF6主機(jī)應(yīng)提供通信協(xié)議,具備通信接口,接入平臺(tái)。