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光伏项目配套 变配电站房智能辅助监控系统

2022年07月27日 10:53安徽电科恒钛智能科技有限公司点击量:34

  电力系统的基本组成部分,其稳定运行对坚强智能电网的发展起到重要支撑作用。在电力系统“发电、输电、变电、配电、用电、调度”这六大主要环节中,变电站处于中心环节,起着举足轻重的作用。然而目前变电站中“重主设备、轻辅设备”的管理模式,使得各辅助系统缺乏实时有效的监控管理手段,严重影响了变电站的运行效率,且不利于提高变电站自动化水平。所以在无人值守变电站的推广普及下,提升对变配电站房智能辅助监控系统管理水平和技术手段的要求就变得越来越迫切。
 
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  一、光伏项目配套 变配电站房智能辅助监控系统设计原则
 
  在变电站新建、技术改造项目中,变电站辅助监控系统是核心子系统之一,招标文件对功能设计、结构、软硬件配置、系统性能、技术参数、产品资质、解决方案有严格要求。本方案在数千个项目案例基础上为集成商、工程商提供有竞争力的投标解决方案。
 
  因变电站投运年代不同造成站内设施、设备情况不同,本着节约成本,高效利用的原则,利用已有设备、设施进行改造。
 
  1.1实用性
 
  充分考虑了现场的实际应用情况,利用好现有的设备,完成设备整合,信息集成。改造完成后辅助信息能够具备多种数据上传方式,满足不同通讯条件、不同上送主站的上传。
 
  1.2性价比高
 
  在投资费用合理的情况下,采用了当今先进的技术,一方面使整个监控系统具有良好的性能,另一方面充分利用现有正常运行辅助设备,在原有设备不满足功能要求时应尽量优化设备配置,避免重复投资。
 
  1.3安全性
 
  设备改造应不影响到现有电气设备的安全运行。改造过程中线路设计应尽量减少对墙体结构的破坏,可以在保证美观的前提下进行穿线管明线铺设。
 
  1.4可靠性强
 
  整个系统均采用了模块化结构设计,嵌入式操作系统。所用硬件产品与设备均符合工业标准。另外,系统在网络布线上采用的是星形拓扑结构,可防止在某一采集端或通讯线路故障时影响整个系统的运行。
 
  1.5可维护性、可管理性原则
 
  网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点,尽可能采用先进的、直观的管理手段,能够合理配置、均衡和调整网络资源,监控网络运行状态,控制网络运行,还应有一定的故障自检和系统恢复能力。
 
  1.6灵活性原则
 
  系统设计方案应具有较强的灵活性,采用了标准化的布线方式及设备,方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统,便于今后系统扩容和设备的更新。
 
二、变配电站房智能辅助监控系统的应用范围
 
  1)低压配电房:10kV或35kV站用变出线的400V配电室。
 
  2)高压配电房:6kV-10kV高压开关室
 
  3)开闭所:具备开关设备的电气站点,可分流电力。
 
  4)枢纽变电站:通常为330KV及以上的电力站点。
 
  5)中间变电站:电压等级为33KV~22KV的电力站点。
 
  6)地区变电站:一个地区和中、小城市的主要变电站,电压等级为220KV。
 
  7)企业变电站:大型、中心企业的专用变电站,电压等级为35~220KV,在煤矿、化工等行业十分厂家。
 
  8)终端变电站:配电线路的终端,接近负荷处,高压侧10~ 110KV引入线,经降压后向用户供电。
 
  9)变配电站房智能辅助监控系统应用范围是很广的,风力发电厂、小区配电室、电力变电站、预装式箱变等等场景,都是可以使用的。
 
  三、光伏项目配套 变配电站房智能辅助监控系统系统介绍
 
  光伏项目配套 变配电站房智能辅助监控系统站端建设标准子系统有视频监控子系统、安防报警子系统、智能灯光子系统、智能门禁子系统、环境监控子系统以及火灾报警子系统,各运维站可根据需求不同,增加相应的专业应用系统。
 
变电站辅助监控系统.jpg
5.1视频监控子系统
 
  视频监控包含生产视频(模拟)部分和周界高清安防部分。生产视频(模拟)部分现在供电公司所辖变电站基本都具备,可以按照既有计划进行基建、技改、修理即可;周界,主要是在变电站围墙拐角安装网络高清红外球机,大门口安装网络高清枪机,用于监控围墙和大门的情况,实现变电站周界安防监控目的。下面主要对周界高清安防视频部分进行描述。
 
  (1)     布点原则:
 
  l       周界摄像机布点必须满足变电站防盗和周界监视的要求,保证变电站周界、门口全部处于实时监控与视频记录状态。
 
  l       变电站大门内,正对大门的位置,布置1台网络高清枪型摄像机,用于监视进出大门的人员和车辆。
 
  l       变电站围墙内,每角布置1台网络高清红外高速球型摄像机,安装高度对地4m左右,不规则围墙应适当增加布点。
 
  l       生产视频以满足现场全面监视为准,做到生产区域*监控。
 
  (2)     夜间要求:
 
  l       采用网络高清红外摄像机。
 
  l       与辅助灯光照明装置联动。一旦有入侵信号,启动室外灯光,同时启动视频摄像机;或遥控启动/关闭灯光照明。
 
  l       利用辅助灯光照明装置的定时开启/关闭功能给摄像机补光。
 
  (3)     已有系统的接入:
 
  针对某些已安装安防视频监控系统的变电站,可以联系厂家提供NVR和网络高清摄像机的通信协议,由站端RCU厂家将通信协议写入RCU即可实现接入。
 
  5.2安防报警子系统
 
  安防报警包含室内入侵部分、周界电子围栏部分。室内入侵部分现在供电公司所辖变电站基本都具备,可以按照既有计划进行即可。
 
  安防报警系统可以接收脉冲式电子围栏主机、墙体震动报警装置、红外对射探测器的入侵报警信号、门禁系统的布撤防信号;可以将报警信号传送给安防视频监控系统,由后者驱动相关报警位置的摄像机转动到预设位置或预设路线;可以现场联动辅助灯光照明装置,为提高安防视频监控系统的画面质量提供有力的保障。
 
  (1)       布点要求:
 
  l          在监控室、开关室、通信机房、安全工器具室、主出入口、走廊、电缆夹层的出入口上方配置红外双鉴探测器;
 
  l          变电站主建筑与室外相通的主出入口:安装1个红外双鉴探测器;
 
  l          变电站围墙上安装四线制电子围栏一套,每防区距离在100m以内;
 
  l          变电站大门口移动门上方、门墩及标识墙上方无电子围栏区域需各增加1对红外对射
 
  5.3智能门禁子系统
 
  主要由出入口控制单元和读卡器、电控锁、出门按钮、电动门控制模块等组成,能够实时自动记录出入变电站人员的情况,限制无关或无权限人员进出的出入口控制系统。
 
  (1) 功能:
 
  l       门禁系统由门禁控制单元、专用电源、读卡器、电控锁、出门按钮等组成。
 
  l       变电站大门口采用“卡+密码”的开门方式。访问者应在刷卡成功后输入正确的密码才可以通过门禁。访问密码设为1-6位。
 
  l       变电站大门外,正对门禁系统读卡器位置,布置1台红外枪型摄像机,用于监视刷卡进入变电站的人员和变电站大门处。
 
  l       具有应急开锁装置,在电控锁故障时,可通过遥控方式实现。
 
  l       具备网络接口并提供通信协议接入平台
 
  l       与防盗子系统进行联动,实现刷卡开门撤防、刷卡关门布防功能,视频、灯光等子系统联动
 
  (2) 配置要求:
 
  l       变电站大门处:门内、门外各配置1只键盘读卡器、1只按钮。
 
  l       主控楼门:门外配置1只读卡器,门内配置1只出门按钮,1只开变电站大门按钮,1只关变电站大门按钮。门上配置一把电控锁。
 
  l       主控室门:门外配置1只读卡器,门内配置1只出门按钮;门上配置1把电控锁。
 
  l       主控室内钥匙箱:可配置1只读卡器,1把电控锁。
 
  l       监控室、开关室、通信机房、安全工器具室;上述房间有两个独立出入口的,在其中一个安装门禁,另外一个可以安装一匙通或智能钥匙;对于房间只有一个独立入口的,可以不安装门禁,采用一匙通或智能钥匙控制。具备门禁安装的区域门外配置1只读卡器,门内配置1只出门按钮;门上配置1把磁力锁。
 
  (3) 已有系统的接入:
 
  针对某些已安装门禁系统的变电站,可以联系厂家提供门禁控制器的通信协议,加装网络或串口模块,由站端RCU厂家将门禁控制器的通信协议写入RCU即可实现接入。
 
  5.4智能灯光子系统
 
  (1)      功能:
 
  在室外没有灯光的位置,可以安装LED射灯等照明设施,通过辅助灯光照明控制器来控制LED射灯的开启/关闭。在室内有照明灯的位置,可以通过灯光控制单元来控制照明灯的开启/关闭。
 
  辅助灯光照明控制器具备网络接口,可通过网络TCP/IP方式与安防平台站端RCU相连,将辅助灯光照明控制器、灯光控制单元等设施的动作状态信号、故障信息上传。
 
  辅助灯光照明控制器能够采集16路开关量报警信息,实现16路开关量控制输出。具有存储联动预案设置及历史事件存储功能。
 
  发生警情时,辅助灯光照明控制器在室外联动打开LED灯,室内控制电灯开关,远程值班人员可以更清楚地通过视频监控系统画面观察报警点的现场情况;报警信号消除后,辅助灯光照明控制器按预案设定时间自动关闭。
 
  调控中心的值班人员也可以通过安防平台的客户端软件手动远程控制辅助灯光照明控制器,开启/关闭某个防区位置上的灯光,进行例行巡查工作。
 
  辅助照明和声光报警器结合,还可以在现场更有效地震慑入侵人员。
 
  辅助灯光照明控制器可脱机工作,在网络断开的情况下不影响现场的联动功能。
 
  与视频、门禁、防盗等系统联动;
 
  升级:通过对灯光控制面板的再升级改造和集控器开发,可实现无线传输功能和集中控制功能,用户可远程或本地同时控制灯光,并可实时返回灯光状态。操作更加灵活、简便。
 
  具备网络通信接口,提供通信协议接入平台
 
  对周界、室外生产场地(安装灯光控制箱,485方式接入智能终端)、室内生产区域实现灯光控制;室内控制房间原有灯光,须实现本地和远程双联双控;
 
  在机柜内灯光控制主机面板上实现对灯光的开启/关闭
 
  (2)      配置原则:
 
  l       变电站大门口:安装1处LED射灯;
 
  l       围墙:根据现场情况安装LED射灯;
 
  l       出入口走廊:控制1处灯光;
 
  l       二次设备室、安全工器具室、配电装置室等设备间,至少控制一路灯光;
 
  l       场地照明,增加控制器,接入智能灯光控制单元。
 
  (4)      预期成效
 
  对于室内的灯光控制,采用更换灯光控制面板,可实现主控室内本地对站内灯光进行控制,同时实时返回开关状态,也避免和远程控制同时操作出现的冲突现象。
 
  5.5消防报警子系统
 
  消防报警子系统主要由感烟感温探测器、手动报警按钮和火灾报警主机、网络传输模块等组成。可实现对变电站内火情事件进行实时监控,保证电力设备消防安全。
 
  (1)      系统功能
 
  变电站火灾自动报警系统设一套火灾报警主机,布置在控制室,实现对变压器、开关室、电缆夹层等区域的消防报警及控制系统的监控,能够实现全范围内消防报警及控制系统的操作和信息共享。
 
  l       消防报警子系统可在变电站特定条件下可靠运行,确保系统的正确性、稳定性。
 
  5.6环境监控子系统
 
  (1)      系统功能
 
  环境监控子系统包括环境温湿度监测、微气象监测、电缆沟水浸监测、空调控制、风机控制、水泵控制、SF6监测系统等,通过串口服务器接入站端智能终端并上传平台,在监控中心实现查看数据、控制等功能。
 
  温湿度:开关室、控制室等设备室,增加温湿度传感器,实时监测室内温湿度环境数据,通过对环境监测,联动相应的空调、风机等设备,使设备稳定在一定温度和湿度区间稳定运行。
 
  微气象:主要监测整个变电站的气象条件,为变电站的其他监测数据的分析统计提供气象参数,监测变电站内的运行气象情况,主要采集温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、日照等气象条件,对调度值班人员及时掌握变电站的气象条件,具有重要作用。
 
  电缆沟水浸:在电缆沟内壁安装水浸传感器,水浸传感器一旦检测到电缆沟水位越限,将报警信息上传平台,监控总站显示水浸报警信息,在雨水多发时期可以提前预警,及时处理排水,减少变电站水淹事件。
 
  空调控制:系统可自动切换空调运行状态,开启或停止,系统可通过对空调的电流信息采集,来判断空调的开关状态,系统通过对室内温度的采集,自动切换空调工作状态,系统通过对空调压缩机的状态检测,深度判断空调的运行状态,系统可通过相关参数的比对分析,判断空调是否出现故障,实现对空调运行状态或是待机状态进行检测,并将监测数据上传平台。
 
  风机控制:增加智能风机控制器,可远程启停风机,并且通过设置温湿度上限和下限,超限联动风机自动启停,对风机运转状态实时监测。
 
  SF6监测:可以实现本地单站型系统中所有功能,还可对多台SF6监测主机数据进行汇总,生成报表,同时可联动视频、门禁等子系统。当空气中SF6含量大于预设值时,系统自动启动风机,同时联动门禁进行自锁,防止人员进入,等到空气中SF6、O2含量达标时,联动门禁进行解锁。更加保障了工作人员的安全。
 
  给排水:实时监测电缆井水位情况,当水位达到阀值,自动开启水泵进行排水,并上传信息,水位达到预警水位时,发送告警信息,打开电缆层灯光,推送视频画面;实时监测水位高度,人为操作水泵装置时,实时监测数据并上传中心。
 
  (2)      布点原则
 
  l       温湿度监测:室内生产区域,原则上每个房间均须配置温湿度传感器,根据房间面积大概30平方安装1只;室外生产区域每个汇控柜内安装1只;
 
  l       微气象监测:一个站配置一套
 
  l       水浸监测:室内电缆沟或电缆夹层内均需配置水浸传感器。
 
  l       空调控制:室内生产区域,每个已有空调均要配置空调控制系统(空调控制器),确实无法实现远程控制的空调,可以预先布线待更换空调后再安装空调控制器。
 
  l       风机控制:站内所有风机均需配置风机控制系统(GIS室风机由SF6系统主机控制),通过控制风机电源方式;(安装风机控制箱,485方式接入智能终端)
 
  l       水位及水泵控制:室外集水井、室内电缆层内集水井须安装水位装置,远程控制水泵(安装水泵控制箱、水位标尺、摄像头、水浸,485方式接入智能终端)
 
  l       SF6监测: GIS室内按30平方配置1台SF6传感器并接入SF6主机,SF6主机应提供通信协议,具备通信接口,接入平台。
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