变电站智能辅助控制系统方案

密级：对内公开安徽电科恒钛智能科技有限公司“安防集成化，智能大联网”基于Tip3000的变电站智能辅助控制系统1目录一、智能变电站定义二、变电站智能辅助控制系统概述三、系统架构和设计四、系统功能描述五、主要特点和优势2智能电网的发展历程美国智能电网发展里程碑200120032004¾DOE与NETL（美国国家能源技术实验室）合作发起了“现代电网(MGI)”研究200520092030¾EPRI（美国电力研究院）开始“Intelligrid”(智能电网）研究¾布什总统要求美国能源部（DOE）致力于电网现代化，DOE发布“Grid2030”¾DOE启动电网智能化(GridWise）项目之后，研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出自己的智能电网方案和实践¾奥巴马将智能电网提升为美国国家战略年份3欧洲智能电网发展里程碑¾成立“智能电网(SmartGrids)欧洲技术论坛”¾提出智能电网愿景，制定（1）《欧洲未来电网的远景和策略》（2）《战略性研究议程》《战略部署文件》报告20052006各国开展自己的智能电网建设探索,应对21世纪的各种挑战和机遇年份（3）TheSDDStrategicDeploymentDocument（1）EuropeanSmartagridsTechnologyPlatform：VisionandStrategyforEurope’sElectricityNetworksoftheFuture欧洲智能电网技术平台：欧洲未来电网的远景和策略（2）StrategicResearchAgendaforEuropesElectricityNetworkofthefuture欧洲未来电网的战略研究议程战略部署文件4中国智能电网的发展--„智能电网已经上升为国家战略，到2020年总投资4万亿，全面建成统一、坚强的智能电网。„2009年4月，国家电网《智能电网技术标准体系规划》报告。传统变电站数字变电站智能变电站„《智能电网技术标准体系规划》包括8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列的智能电网技术标准体系，明确了可以直接采用、需要修订、需要制定的智能电网技术标准。„变电站的发展5智能变电站定义„智能变电站：采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。„辅助控制系统：以高可靠的智能设备为基础，综合采用动力环境、图像监控、消防、照明以及安防等技术手段，为变电站的可靠稳定运行提供技术保障。6目录一、智能变电站定义二、变电站智能辅助控制系统概述三、系统架构和设计四、系统功能描述五、主要特点和优势7目前变电站辅助系统所面临的问题„监控“孤岛”：视频监控、入侵报警、消防等各系统独立运行，无法实现系统的联动，不但系统靠人力监控而导致安全性较低，而且增加了中心管理人员的负担和工作压力，并且大大提高了供电公司的投资。„无法联动和事故预防：由于视频全部传送到中心站或应急平台，这样造成几十路甚至数百路的视频图像需要监控，仅仅依靠人力是不可能实现全部监控的。视觉的疲劳和人力的懈怠会导致事故发生而无法被捕捉到，更无法被预防。„消防事件无法远程监控和预防：大多数变电站离中心站较远，当现场发生火灾事故时，因消防员不能及时打开控制室等房间大门而延误了救火时间；„缺乏环境监控手段：目前大多数变电站都是通过温度计测量环境温度，没有实现对温湿度、漏水等环境的实时监测，无法做到危险事件的监控和预防，更无法做到根据温湿度调节空调温度，实现节能增效。8„变电站一般建在偏僻地区，电气设备的被盗事件时有发生。虽然现有的监控系统能录出当时的发生情况，但因技术问题，不能够做到远程干扰或制止偷盗行为，更无法做到事故的预防。„目前变电站内所有门锁都采用机械锁，也就是说随便配一把钥匙可将各设备室的门全部打开，从而存在很大的安全隐患，一方面，外来人员用借到的钥匙就可随心所欲开启任何房门，也无法记录开启时间，这不仅可能出现物品被盗，甚至可能开错设备室的门而误入带电间隔，出现人员伤亡的事故。另方面，当钥匙丢失了时，更是存在前面所述的安全隐患。„目前变电站的巡视都是通过手工记录的方式进行，会出现代签、统计费时费力，无法做到实时监控和管理。9技术发展趋势：大规模联网的统一监控和调度、多系统融合消防视频视频视频服务器出现，出现报警和视频集成系统集成化嵌入式技术发展，在基站等场所出现多系统集成的雏形，但是大联网规模较小联网监控成为普遍需求，动力环境、消防、视频、安防以及设备控制等各大系统有机集成，并实现大规模联网监控和管理。2001200520082010动力环境、消防、视频、安防以及消防是独立的系统动力环境动力环境安防安防安防安防10变电站智能辅助控制系统介绍„“变电站智能辅助控制系统”是电科恒钛综合采用自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制等多种技术，对变电站动力环境、图像、火灾报警、消防、照明、采暖通风、安防报警、门禁识别控制等实时在线监测和可靠控制。„系统通过监测、预警和控制三种手段，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”等问题。„主要技术特征：信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化。11所解决的问题„将其它同类软件的以“监视”为核心，转变为自动和智能的“监视”和“控制”为核心，从而产生“质”的提升。„将事故后报警转变为事故前预警、事故时控制；„将分散孤立的各子系统进行集成和联动，解决系统孤岛问题；„将人工式的故障判断排除转变为技术性自动化判断；„将被动的手动式管理转变为系统根据设定条件自动化控制；„将正常的3～4天一次的巡视变为24小时实时监控；„将运行人员的现场目测巡视检查变为自动化监视；„将分散的巡视检查变为集中监控。12目录一、智能变电站定义二、变电站智能辅助控制系统概述三、系统方案架构设计四、系统功能描述五、主要特点和优势13设计依据和标准MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）ISO/IEC14496-2视音频编解码标准ITUH.264视音频编解码标准ITUH.263远动网络传输规约IEC60870-5-104变电站通信网络和系统DL/T860循环式远动规约DL451-91远动终端设备GB/T13729-2002330kV～750kV智能变电站设计规范Q/GDW394-2009110(66)kV～220kV智能变电站设计规范Q/GDW393-2009智能变电站技术导则Q/GDW383-2009标准名称标准号14基于Tip的变电站智能辅助控制系统Tip=三大基础软件+四大应用模块+三大核心硬件Tip是什么①三大基础软件：操作系统+数据库+中间件②四大应用模块：动力环境+视频监控+门禁识别+联动控制③三大核心硬件：智能采集器+视频服务器+门禁控制器15主要核心硬件Tip平台技术架构三大基础软件OSDBMiddleWare四大核心模块动力环境视频监控门禁识别主要业务应用应用服务…消防Tip平台其它第三方硬件IPRS485/CAN智能采集器门禁控制器视频服务器联动控制环境视频报警门禁设备1617软件架构（分层）„主控中心：包含数据库和管理平台，实现数据存储、权限控制、实时监控、配置等功能。„分控中心：在变电站和其他必要的地方电脑上安装客户端，根据权限的不同，操作员可进行相应的监控、管理和操作。„接口系统：系统通过遵循IEC61850通信规约，可以实现与SCADA等系统的联动。„WEB浏览：环境状态、报警状态、人员进出状态等实时状态。1819目录一、智能变电站定义二、变电站智能辅助控制系统概述三、系统架构和设计四、系统功能描述五、主要特点和优势20主要功能描述11.智能辅助系统以“智能控制”为核心，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制，以满足电力系统安全生产的要求。2.系统以网络通信（IEC61850协议）为核心，完成站端音视频、环境数据、火灾报警信息、SF6、门禁以及防盗报警等数据的采集和监控，并远传到监控中心或调度中心。3.系统把视频、门禁、环境、SF6、火灾消防、防盗报警等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制，而不是分系统孤立显示和控制。系统监控提供电子地图监控和图表监控两种监控模式，电子地图可以实现省、市以及变电站的分级分层显示。21主要功能描述24、所有站端设备能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下站端设备依然能够实现正常运行、联动报警、设备控制以及记录存储等。5、站端设备全部采用嵌入式设备作为主机，不允许采用工控机、服务器以及个人电脑等作为主机。站端可放置电脑作为客户端，但客户端电脑关闭时不得对系统运行产生任何影响。6、系统可以设置系统内的八大子系统之间进行联动；还可以和站内自动化系统进行联动，包括现场设备操作联动视频、综合自动化系统告警联动门禁视频等。并可以根据变电站现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。7、系统所有操作以及报警确认，都保留详细的日志并生成相应报表。22（一）、动力环境监控子系统„设备运行情况。„重要场所和设备的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体、含氧量、风速风向、烟雾、明火等等）„当出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信IP网络将数据上传至市级和省级调度中心。„由设备终端和系统平台两大部分组成„设备终端主要包含智能采集器和各种传感器„系统可以和门禁、监控、设备控制等进行联动。23（一）、动力环境监控子系统----动力设备监控：可以通过智能接口模块对交流、直流、UPS以及通信等电源设备进行监控，----电力隧道环境监测：水位、有害气体（一氧化碳、硫化氢及甲烷等）、含氧量、烟雾等环境监控；----其它环境数据采集和处理功能：环境温度、环境湿度、电缆沟进水、水位深度、变电站风速风向、烟雾信号、明火信号等；„环境参量超标自动告警及自动排障功能：在监控中心对环境参量超过预设值时发出视听告警，在平台的图形展示界面或者电子地图界面上闪烁显示，以及通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，并自动将排障资料打印/存档。24„警情管控功能：在出现警情时可以按照设置，手动或者自动的控制报警音箱、声光一体化警示灯、通道门体、风机以及水泵等运行，进行防护和降低危害；„故障定位及管理功能：根据设置，可对故障发生点在电子地图上进行定位及管理。„链路检测功能，系统通过心跳监测设置，可以实时监控下位机设备以及通信线路，自动诊断设备及链路故障，并实时显示在界面上。„环境监测数据、状态监测数据及远程控制数据的历史信息查询。„员工操作日志查询；25（二）、智能视频监控及可视对讲子系统„„视频监控系统基于数字硬盘录象机等硬件设备，以大规模集中监控系视频监控系统基于数字硬盘录象机等硬件设备，以大规模集中监控系统软件为核心，执行强大的图像监控功能。统软件为核心，执行强大的图像监控功能。„系统支持海康系列监控主机主流摄像机及云台。26„和站内监控系统进行联动：对设备操控、事故处理时进行联动，并可以实现远程视频巡检和远程视频指导功能。„实时图像监视：局域网上的任意监控终端，可实时监视图像信息，可以同屏显示多路（1、4、9、16路）实时图像信息；„可视对讲功能：本地变电站和监控中心值班员工作站之间，可以实现基于IP的语音功能，包括：实时的语音对讲及语音广播功能；变电站端场景录音等；27„本地及远程控制功能；本地变电站或远程的任意监控终端，通过网络视频集中监控系统管理软件，可控制变电站的云台、镜头等监控设备„录像功能：系统可根据情况进行录像和参数设置。录像的磁盘容量空间可设置，并具备自动覆盖功能。系统录像功能包括实时录像、定时录像、运动检测预触发录像、报警预触发录像以及软件联动录像等。„移动侦测功能：当视频侦测区域有人走过或物体移动时