智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案

智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案第一章項(xiàng)目需求分析和建設(shè)目標(biāo)智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)用以解決傳統(tǒng)變電站監(jiān)控平臺(tái)自動(dòng)化水平低、安全等級(jí)差、工作效率低、管理及維護(hù)成本高的問題,一旦變電站/電網(wǎng)企內(nèi)部發(fā)生安全或者設(shè)備數(shù)據(jù)警訊，系統(tǒng)可通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)集中管理、集中監(jiān)控、集中存儲(chǔ)，便于應(yīng)急指揮，擺脫了傳統(tǒng)系統(tǒng)各自獨(dú)立、各自為政的舊模式，為變電站的管理向自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》（Q／GDW_383-2009）、《110kV～220kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（Q／GDW_393-2009）、《330kV～750kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（Q／GDW_394-2009）等文件精神，結(jié)合我公司實(shí)際應(yīng)用案例，采用分布式和模塊化架構(gòu)，把智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為三級(jí)中心、六大功能模塊、八大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。1、三級(jí)中心：三級(jí)中心為省、市和集控站三級(jí)中心，或者市調(diào)、集控站和變電站三級(jí)中心，根據(jù)不同的實(shí)際情況進(jìn)行配置和管理。2、六大功能模塊：管理服務(wù)器認(rèn)證管理服務(wù)器（集群/分發(fā)管理）流媒體服務(wù)器（含網(wǎng)關(guān)服務(wù)器）通信服務(wù)器（前端設(shè)備通信）錄像服務(wù)器（錄像、磁盤管理）客戶端（含解碼）3、八大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)；環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)；安全警衛(wèi)子系統(tǒng)；消防子系統(tǒng)；門禁子系統(tǒng)；設(shè)備控制子系統(tǒng)；SF6監(jiān)測(cè)報(bào)警子系統(tǒng)；四遙聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)第三章統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為確保系統(tǒng)建成后順利運(yùn)行及適應(yīng)未來技術(shù)發(fā)展的需要，在本次智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，電科恒鈦堅(jiān)持長遠(yuǎn)規(guī)劃分布實(shí)施的原則，將系統(tǒng)建設(shè)成為一種具有技術(shù)先進(jìn)，實(shí)用可靠，擴(kuò)展性好，有利管理，投資合理的監(jiān)控系統(tǒng)。1、可靠性原則在本次視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工程中，我們首先考慮的是實(shí)用性和可靠性，遵循面向應(yīng)用、注重實(shí)效、急用先上、逐步完善的原則，以確保使用的技術(shù)及設(shè)備成熟可靠。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施工程中，充分考慮系統(tǒng)的可靠性。在整體設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵部位必須有充足的備份措施，對(duì)于重要的網(wǎng)絡(luò)部位應(yīng)當(dāng)采取先進(jìn)可靠的容錯(cuò)技術(shù)。2、可擴(kuò)展性原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)不但要保證目前系統(tǒng)容量的要求，也要考慮今后系統(tǒng)的發(fā)展，便于向更新技術(shù)的升級(jí)與銜接。要留有足夠的擴(kuò)充余量，考慮到今后業(yè)務(wù)的發(fā)展，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮擴(kuò)展性需求。3、標(biāo)準(zhǔn)化原則系統(tǒng)中所采用的布線設(shè)計(jì)、通信協(xié)議、系統(tǒng)設(shè)備及布線材料都符合國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各類標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。充分利用不同網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，將它們有機(jī)地結(jié)合起來，為信息交換和設(shè)備互操作創(chuàng)造有利條件。4、經(jīng)濟(jì)性原則整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)能夠在先進(jìn)性、高效性、可靠性和穩(wěn)定性方面進(jìn)行考慮，在滿足用戶總體需求的前提下，充分體現(xiàn)設(shè)備資源的共享性，最大程度地降低系統(tǒng)造價(jià)和安裝成本。5、易操作性原則網(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)，盡可能采用先進(jìn)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。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。第四章系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)1、先進(jìn)架構(gòu)：以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的平臺(tái)式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)功能的全覆滿足國家電網(wǎng)對(duì)變電站統(tǒng)一監(jiān)控,統(tǒng)一調(diào)度,統(tǒng)一配置,統(tǒng)一報(bào)表的“四統(tǒng)一”要求,以及信息數(shù)字化,功能集成化,結(jié)構(gòu)緊湊化和狀態(tài)可視化的智能變電站“四化”要求。分層,模塊化,框架化設(shè)計(jì),同時(shí)支持多種硬件終端,實(shí)現(xiàn)融合優(yōu)化和高可靠代碼復(fù)用。2、技術(shù)功能屬性：易擴(kuò)展性及成本最優(yōu)化屬性1.物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的多功能標(biāo)準(zhǔn)化接口和通信規(guī)約保障系統(tǒng)兼容性和可擴(kuò)展性a)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的多功能標(biāo)準(zhǔn)接口（NO/NC可配置\o"開關(guān)"開關(guān)量,4-20ma模擬量,Modbus,RJ45）能夠接入不同廠家的各種\o"探測(cè)器"探測(cè)器,傳感器以及\o"安防"安防和消防設(shè)備,具有良好的兼容性。并能夠在此基礎(chǔ)上,擴(kuò)展解析不同的廠家設(shè)備協(xié)議。b)標(biāo)準(zhǔn)CDT和EC61850通信規(guī)約,不但能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)視頻,\o"門"門禁,環(huán)境,安防,消防,采暖通風(fēng),排水等多種功能和設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)控制,并能夠?qū)崿F(xiàn)和南瑞,南自等廠家S\o"CA"CADA,綜自等系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)和集成。c)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)集成了環(huán)境監(jiān)控單元,燈光控制單元,串口服務(wù)器以及門禁控制單元,一臺(tái)設(shè)備即實(shí)現(xiàn)變電站綜合監(jiān)控的全功能,在小站配置一臺(tái),大站配置多臺(tái),互不影響,保證整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)具有極高的可擴(kuò)展性。2.物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的高集成度和脫機(jī)式獨(dú)立工作屬性保障了系統(tǒng)成本最優(yōu)化：a)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有不需要其它設(shè)備配合就可獨(dú)立工作的屬性,能夠滿足從小開閉所到35KV至1000KV變電站,從改造站到新建站,從單站式到大規(guī)模集中聯(lián)網(wǎng)等各種類型的需求,使系統(tǒng)具備較大的靈活性和成本可控性。b)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的全方位多功能接口,集成度與歸一化程度較高,能夠兼容并利用現(xiàn)有絕大部分設(shè)備,有效保護(hù)客戶的已有投資。c)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)完全可以根據(jù)變電站的實(shí)際需要,小站一臺(tái)大站多臺(tái),完全不需要另外配置服務(wù)器,能夠最大程度的降低成本。而服務(wù)器式方案即使只要接入一個(gè)探頭,服務(wù)器都必不可少,成本不可控。3、體驗(yàn)優(yōu)勢(shì)1.“通信級(jí)”多業(yè)務(wù)集成優(yōu)勢(shì):“通信級(jí)”集成：本公司采用底層通信級(jí)集成方式,能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)設(shè)備和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,不但擁有諸如硬件集成,數(shù)據(jù)庫集成以及平臺(tái)集成等各種集成方式不具備的優(yōu)勢(shì),更避免這幾種集成方式的缺點(diǎn)。2.集中監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)度優(yōu)勢(shì)統(tǒng)一界面下視頻,門禁,環(huán)境,SF6,火災(zāi)消防,安全防范所有狀態(tài)的監(jiān)控統(tǒng)一的設(shè)備配置管理,故障調(diào)度統(tǒng)一的報(bào)表日志管理第五章經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析5.1經(jīng)濟(jì)效益分析該系統(tǒng)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過MIS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地為領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)管理人員提供變電站的現(xiàn)場(chǎng)情況，可操縱前臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行變電站現(xiàn)場(chǎng)巡視，完全代替運(yùn)行人員日常例行巡視。該系統(tǒng)可通過遙控前端攝像機(jī)，觀察設(shè)備外型情況、刀閘位置，從而掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，減少不必要的檢修工作。該系統(tǒng)的火警和保安監(jiān)控裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的防火、防盜保護(hù)。可對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行感溫監(jiān)測(cè)，一旦溫度達(dá)到設(shè)定值即進(jìn)行報(bào)警，將異常消除在萌芽狀態(tài)中。綜上所述，經(jīng)過測(cè)算，投入該系統(tǒng)后每年節(jié)約不必要的現(xiàn)場(chǎng)檢修、巡視、測(cè)溫投入的人工、材料和臺(tái)班等直接費(fèi)用至少達(dá)25萬元。5.2社會(huì)效益分析提高了供電的可靠性；提高了電網(wǎng)運(yùn)行的效率；提高了配電設(shè)備技術(shù)水平；提高了企業(yè)現(xiàn)代化管理水平，達(dá)到科學(xué)管理，合理運(yùn)營的目的；達(dá)到減員增效、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的；改進(jìn)對(duì)無人值班變電站或少人職守變電站隱患的監(jiān)控能力，提高服務(wù)質(zhì)量，從而提高為用戶服務(wù)水平，樹立供電企業(yè)的良好形象。第六章主要設(shè)備性能參數(shù)1、輔助控制主機(jī)輔助控制主機(jī)是針對(duì)電力行業(yè)變電站內(nèi)的動(dòng)力、環(huán)境和設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一款產(chǎn)品。可以透過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程采集狀態(tài)、告警信息，操控相關(guān)設(shè)備，集中配置、管理分散的供電公司變電站。實(shí)現(xiàn)對(duì)電源、UPS等各種動(dòng)力設(shè)備以及消防主機(jī)的監(jiān)控管理：通過串行數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)IP包之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而完成遠(yuǎn)程管理，擴(kuò)展串口，將傳統(tǒng)的串行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，串行設(shè)備互相通信等功能?？山尤?路開關(guān)量（2U設(shè)備HT502擴(kuò)展至24路），實(shí)現(xiàn)電子圍欄、水浸、紅外、煙感、防盜等報(bào)警監(jiān)控功能?？山尤?路模擬量，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、風(fēng)速、液位、SF6等模擬量的接入。支持8路繼電器（2U設(shè)備HT502擴(kuò)展至24路）輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的控制功能。可通過空調(diào)遙控器（接到RS485接口），實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的開機(jī)、關(guān)機(jī)、制冷、制熱、調(diào)節(jié)溫度以及通風(fēng)等功能?？蓪?shí)現(xiàn)一路門禁的管理，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)巡檢、巡視人員的考勤管理。可通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置。串口具有15KVESD浪涌保護(hù)，網(wǎng)口具有2500V隔離保護(hù)。所有輸入輸出端口均配有光耦隔離，具有500W雷擊保護(hù)。遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程固件升級(jí)。

2、門禁控制器

控制器是一卡通系統(tǒng)的核心設(shè)備，其性能的優(yōu)劣會(huì)直接影響到系統(tǒng)