智能化辅助系统助力智能变电站建设

功能最全、规模最大、服务能力最强

--青岛薛家岛电动汽车充换一体化智能电站示范项目

按照国家电网公司“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送”的运营模式，青岛供电公司在全国率先建成了电动汽车智能充换储放一体化工程，并创造了“功能最全、规模最大、服务能力最强”三个“世界之最”，走在了世界电动汽车充换电事业的最前沿。 

作为项目的主要组成部分之一，北庄35kV变电站之智能化辅助系统对智能电网的全面普及具有极其深刻的意义。该系统对变电站进行了更全方位的综合监控，并与自动化系统互动，有助于提高劳动生产率，减少了人为误操作的可能、减轻了监控人员的工作量、增强了供电的可靠性。

一、项目需求

目前，很多变电站的视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁等辅助子系统不完善，或者独立运行，通过不同通道上传数据，甚至每套系统都配有独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。如何最大限度的挖掘现有辅助系统的潜力，是智能变电站建设中亟待解决的问题。

北庄35kV变电站作为青岛市第一个全网络数字、智能化的变电站改造项目，需要一套强大的智能化辅助系统，将各个子系统无缝对接，实现效益增长。

 二、系统介绍

该项目采用海康威视iVMS-8800智能视频综合监控系统，以此为核心，完成了对视频监控系统、环境监测系统、安全防范系统、消防报警系统、门禁系统、照明系统、SF6泄漏报警系统的集成，强调各个系统之间信息共享，从而实现视频监控系统、环境监测系统、安全防范系统、消防报警系统、门禁系统、照明系统、SF6泄漏报警系统、给排水系统等的信息互动。

智能化辅助系统并不是独立的系统，纵向上负责与上级统一信息平台的信息交互，横向上负责与变电站自动化系统（SCADA系统）的信息交互、行为互动，满足智能变电站建设对辅助系统提出的新需求。智能变电站的特征是“全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化”，即网络通信体系基于IEC61850标准。目前，智能化辅助系统与统一信息平台都部署在信息III区，与SCADA系统通过隔离装置使用61850-MMS进行通讯。因辅助子系统众多，数据在智能视频综合监控系统汇总后，通过61850规约转换器进行各系统间的信息交互。

三、系统组成

智能化辅助系统以智能视频综合监控系统为核心，实现各子系统间的信息共享，从而实现辅助子系统之间的互动以及辅助系统与自动化系统之间的互动。

从智能变电站的整体系统来看，人们关心更多的是智能化辅助系统这个有机整体，视频监控系统在这个辅助系统中起着承上启下的作用，和其它子系统以及SCADA系统紧密联系。

3.1主要功能：

通过视频监控结合安防系统，保护智能变电站设备的安全；

通过视频监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作；

通过智能视频分析功能，完成对监视对象状态的判断，为远程操作开关、刀闸等对象提供辅助的判断信息；

通过视频监控、灯光联动、环境监测、监视现场设备的运行状况，起到预警和保护作用；

通过视频监控、门禁控制和管理，起到视频和人员权限的关联，便于安全化和智能化管理；

配合其它子系统完成视频联动和视频互动。

3.2主要监控点：

变电站围墙、变电站全景、主变室、主控室、10KV配电室、35KV配电室、电容室。

四、系统功能

智能化辅助系统的目的并不是取代传统变电站中已经存在的各个子系统，而是集成各个子系统的信息，实现实时视频监视、智能视频分析、信息采集汇总、远程控制、智能联动等功能，从而使智能化变电站的信息更加完整，功能更加完善，变电运行更加安全。它的主要功能有：

4.1实时视频监视

通过视频监视可以实时了解变电站内设备的信息，确定主变运行状态，确定断路器、隔离开关、接地刀闸等的分/合闸状态，确定刀闸接触情况是否良好，以上信息通过电力SCADA遥测、遥信功能都有采集，但没有视频监控清晰直观。视频监视的范围还包括变电站户外设备场地和主要设备间（包括主控室、高压室、安全工具室等），监控中心能了解监控场地内的一切情况。

4.2智能视频分析

采用基于背景建模和目标追踪技术的智能视频分析（IVS）技术，不仅能进行穿越警戒面、进入离开入侵区域等行为分析，并进行指定区域内移动问题的自动跟踪，还能完成对监视对象状态变位的判断，为远程操作开关、刀闸等对象提供辅助的判断信息。

4.3信息采集汇总

变电站的稳定运行离不开站内设备的安全运行，自然条件等因素影响着设备的安全运行，高温、雷雨、冰雪、台风天气设备的事故发生率特别高，同时设备周边的环境状况也能反映设备的运行状况。监控人员为全面地掌握变电站的运行状况，需实时对温度、湿度、风力、水浸等环境信息进行采集、处理和上传，生成曲线和报表，方便实时监控、历史查询、统计分析。通过视频监控结合消防报警、安全防范系统，可以对防火、防盗等情况进行实时监控，保护变电站人员、设备的安全。

4.4远程控制

监控人员通过客户端和浏览器可对变电站的任一摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，并对摄像机的预置位和巡航进行设置控制应具有唯一性和权限性；在电子地图上对门禁、照明、空调和给排水系统的开启进行控制。

4.5智能联动

智能视频综合监控系统可以对各子系统进行关联：当安全防范、消防报警设备被触发时，有预置功能的摄像机还能自动转到预置点，按需设置联动录像功能；预设的报警能弹出窗口，并配合电子地图显示；当水浸监测到电缆沟高液位时，能自动启动给排水系统；当温湿度越限时，能自动启动空调系统。条件允许的话，可以与电力SCADA进行互联，操作时可以联动相应位置的摄像机，对整个操作工程进行全程管控。

五、系统特点

5.1高清视频监控技术

北庄变采用了大量网络高清摄像机。关于“高清”的定义，数字时代的模拟摄像机超过480线就宣称为高清，经数字编码后分辨率可以达到D1或4CIF；当网络摄像机出现后，分辨率满足720p才能称为高清。完整的高清方案需要前端、平台、传输、存储、浏览、显示等各环节都满足高清标准。

5.2智能分析技术

因为变电站内存在着重要区域，以往“被动监控”只适用于事后追溯。而站端智能视频服务器的采用，变“被动”为“主动”，可以对事件做到“早发现早预防”。

北庄变围墙安装的网络自动跟踪球机，采用创新的智能视频分析(IVS)技术，内嵌矢量方向运动检测算法，建立三维化的目标跟踪，能够比较准确的得到目标在视频场景中的距离与高度值，降低了实际使用中的误报率。

六、媒体关注

“在这里不但可以观看薛家岛站的运行情况，还可以监控全省电动汽车充换电设施运营情况，你看，这是全国最大的临沂焦庄电动汽车充电站。”在薛家岛电站集中监控室，运行值班人员任杰轻按鼠标，临沂焦庄电动汽车的视频图像、运行情况立即呈现在记者的眼前。

薛家岛示范电站受到社会各界广泛关注好评，试运行短短一个多月来，已有包括江苏、四川等网省公司，北京市政府、同济大学参观团等40多个团队前往薛家岛示范电站参观交流。人民日报、新华社、中央电视台等国家级新闻媒体先后对薛家岛项目进行采访报道，薛家岛示范电站已经成为全国电动公交车推广应用和充换电站建设的亮点和典型。(来源：人民网)