一、引言

電力行業(yè)的快速發(fā)展和電網規(guī)模的持續(xù)擴張，使得傳統(tǒng)的變電站運維模式日漸不能滿足現代電網對于安全性、可靠性和效率的更高要求。因此，向無人值守與集中監(jiān)控過渡，已經逐漸成為了整個行業(yè)發(fā)展的主旋律。

二、關鍵技術支撐

2.1 自動化監(jiān)控技術

為了實現對變電站的全面監(jiān)控與管理，安裝在變電站的高清攝像頭、紅外測溫儀、煙霧探測器等設備扮演著至關重要的角色。它們可以實現對變電站設備的運行狀態(tài)和環(huán)境參數的實時監(jiān)控。這些設備將數據迅速傳輸到遠程監(jiān)控中心，確保監(jiān)控中心能夠掌握變電站內任何異常情況，并及時作出響應。例如，高清晰度攝像頭、紅外測溫儀以及煙霧探測器都是當前自動化監(jiān)控技術中廣泛應用的設備。

2.2 智能輔助系統(tǒng)

在無人值守變電站的概念中，“智能感知和智能控制”起著核心作用。借助于各種智能物聯(lián)網技術，可以對全站的主要電氣設備、關鍵設備的安裝地點以及周邊環(huán)境進行全天候的狀態(tài)監(jiān)視與智能控制。同時，智能輔助一體化平臺的構建也是不可或缺。這個平臺將各種自動化技術和功能集成于一體，為變電站提供了一個全方位的智能管理環(huán)境。

2.3 數據分析技術

面對海量的監(jiān)控數據，深入分析成為提取有價值信息的必由之路。通過對設備運行狀態(tài)、人員行為模式等數據的分析，可以為管理層提供科學的決策依據。人工智能在運維領域的應用，為傳統(tǒng)集中監(jiān)控系統(tǒng)的升級提供了強有力的技術支持。

三、35～750kV 變電站無人值守與集中監(jiān)控

3.1 系統(tǒng)采用分層、分布式網絡架構，組建單網。

3.2 系統(tǒng)包含火災消防子系統(tǒng)、安全防衛(wèi)子系統(tǒng)、 動環(huán)子系統(tǒng)、智能鎖控子系統(tǒng)、智能巡視子系統(tǒng)等，實現火災報警、安全警衛(wèi)、動力環(huán)境監(jiān)視及控制、智能鎖控、圖像監(jiān)視信息的分類存儲、 智能聯(lián)動及綜合展示等功能。實現火災、消防、安全警衛(wèi)、 動力環(huán)境的監(jiān)視，智能鎖控，安全環(huán)境監(jiān)視及設備智能巡視，智能聯(lián)動等功能。

四、主要功能

4.1火災自動報警系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)具備接入火災自動報警系統(tǒng)及模擬量變送器等設備的功能，火 災報警控制器配合消防信息傳輸控制單元，實現站內火災報警信息的采集、傳輸。

（2）火災自動報警系統(tǒng)具備聲光報警功能與消防聯(lián)動控制功能，火災發(fā) 生時，及時發(fā)出聲光報警信號，自動停止送、排風系統(tǒng)和空調系統(tǒng)的運行。

（3） 當設有消防控制室時，消防控制室應設置可直接報警的外線電話。

4.2安全防衛(wèi)子系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)具備接入紅外雙鑒探測器、紅外對射探測器、門禁控制器以及 電子圍欄等設備的功能，實現站內周界入侵告警信息的采集和傳輸。

（2）系統(tǒng)具備布防和撤防功能，滿足現場多種運行方式。

4.3智能鎖控子系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)具備對讀卡器、開門按鈕等門禁設備的控制和管理功能，實現 站內人員出入信息的采集、存儲和上送。

（2）具備多種開門方式，滿足刷卡開門、密碼開門、卡和密碼開門、多 卡開門、遠程控制開門等多種需求，可選配人臉識別開門、指紋識別開門等功能。

（3）系統(tǒng)應具備緊急情況下的一鍵報警功能。

4.4動環(huán)子系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)具有對空調、除濕機、采暖、風機、水泵以及照明等設備的控 制功能。

（2）能對環(huán)境異常及時告警，可對各種環(huán)境信息告警值進行設定。

（3）環(huán)境監(jiān)測傳感器具有正常工作指示功能及異常告警功能。

4.5 智能鎖控子系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)具備對變電站內各類鎖具（不含防止電氣誤操作的鎖具）和電 子鑰匙的控制和管理功能，實現開鎖權限、開鎖記錄和開鎖流程的智能化管控。

（2）系統(tǒng)具備身份認證功能，包括刷卡、密碼等多種認證方式。

（4）具備在網絡故障情況下通過鎖控監(jiān)控終端直接對鑰匙進行授權操作 功能，并對授權信息和開鎖信息進行記錄。

4.6 智能聯(lián)動子系統(tǒng)
（1）智能聯(lián)動含主輔聯(lián)動、子系統(tǒng)間聯(lián)動及子系統(tǒng)內部聯(lián)動功能。

（2）應支持監(jiān)控主機、綜合應用服務器及智能巡視主機之間聯(lián)動控制，在 智能巡視主機進行巡視期間，應支持向監(jiān)控主機、綜合應用服務器發(fā)送聯(lián)動任務 功能。

（3）當智能巡視主機接到聯(lián)動信號時，應支持根據配置的聯(lián)動信號和巡視 點位的對應關系，自動生成巡視任務，對需要復核的點位進行巡視。

（4）應能實現用戶自定義的設備聯(lián)動，包括照明、暖通、火災、消防、環(huán) 境監(jiān)測等相關設備的聯(lián)動。

（5）在夜間或照明不良情況下需要啟動攝像機攝像時，聯(lián)動輔助燈光。

（6）發(fā)生火災時，聯(lián)動報警設備所在區(qū)域的攝像機跟蹤拍攝火災情況、自 動解鎖房間門禁，自動切斷風機、電暖氣、空調及除濕機電源。

（7）發(fā)生非法入侵時，打開報警防區(qū)的燈光照明、聯(lián)動報警設備所在區(qū)域 的攝像機，并啟動報警功能。

（8）當配電裝置室 SF6 氣體濃度超標時，自動啟動相應的風機并啟動報警 功能，必要時可聯(lián)動相應區(qū)域的攝像機。

（9）通過對室內環(huán)境溫度、濕度的實時采集，自動啟動或關閉風機、空調、 電暖氣和除濕機系統(tǒng)。

（10）發(fā)生水浸及水位越限時，自動啟動相應的水泵排水并啟動報警功能。

（11）發(fā)生強對流天氣時，實時記錄環(huán)境信息，實現告警上傳并聯(lián)動相應設備。

五、動環(huán)監(jiān)控子系統(tǒng)設備配置說明

設計時需考慮其經濟性進行點位、數量的優(yōu)化布置。

（1）動環(huán)監(jiān)控終端 小型壁掛式動環(huán)監(jiān)控終端宜按設備區(qū)域進行配置，每個設備區(qū)域（室）宜各

配置 1 臺；集中式動環(huán)監(jiān)控終端宜變電站進行配置，每個變電站至少配置 1 臺， 布置于輔助設備智能監(jiān)控系統(tǒng)屏柜內。

（2）溫濕度傳感器

控制室、二次設備室、GIS 室、蓄電池室以及獨立通信機房等重要設備間宜 配置溫濕度傳感器。當房間面積小于 80 平方米時，每個房間宜配置 1～2 臺溫濕 度傳感器；當房間面積大于 80 平方米時，每個房間宜配置 2 臺及以上溫濕度傳 感器。

（3）照明控制器

戶外配電裝置場區(qū)以及控制室、 二次設備室、 蓄電池室等重要二次設備房 間應配置照明控制器，照明控制器的數量應根據實際所控制的照明燈具的數量確 定。

（4）輔助燈光 戶外場地有燈光補充需求的攝像頭應配置輔助燈光。

（5）漏水傳感器 二次設備室、開關室及獨立通信機房等重要設備房間地面可配置漏水傳感器。

（6）水位傳感器  每個集水井應配置 1 臺水位傳感器。

（7）水浸傳感器 變電站電纜層、室外電纜溝等電纜集中區(qū)域宜配置水浸傳感器。水浸傳感器一般布置于電纜溝易于積水處。電纜溝內每 60 米或每段配置 1 臺。

（8）微氣象傳感器

每個變電站主控樓樓頂應配置 1 套一體化的微氣象傳感器，采集室外溫度、 濕度、風速、風向、氣壓、雨量等數據信息。

（9）空調控制器 安裝在空調內部，每一臺空調配置 1 個。

（10）風機控制器 安裝在風機控制箱，每一個風機控制箱配置 1 個。

（11）水泵控制器 安裝在水泵控制箱，每臺水泵應配置 1 個。

（12）SF6 傳感器

GIS 室、SF6 斷路器開關柜室等存在 SF6 泄露隱患的設備室應配置 SF6 泄露傳感器。每間隔配置 1 臺。

六、安全防范子系統(tǒng)設備配置說明

（1）安防監(jiān)控終端 安防監(jiān)控終端與子系統(tǒng)其他設備統(tǒng)籌組柜，布置于二次設備室。

（2）電子圍欄

1) 圍墻四周采用電子圍欄布防時，每個防區(qū)長度不宜大于 100m。電子圍欄 采用四線制或六線制；

2) 電子圍欄主機在戶外安裝時，外殼防護等級為 IP32。

（3）紅外對射探測器

在變電站大門上方宜配置 1～2 對紅外對射探測器，用于大門處防入侵探測。

（4）紅外雙鑒探測器

1) 監(jiān)控室、二次設備室、開關室等出入口應配置紅外雙鑒探測器；

2) 針對部分有長走廊的開關室、GIS 室宜配置長距離紅外雙鑒探測器。

（5）門禁

應在變電站大門、監(jiān)控室、二次設備室、開關室、GIS 室、電容器室、蓄電 池室設置門禁，宜在其它小室設置門禁。

（6）可視對講 變電站大門入口宜設置可視對講。

（7）緊急報警按鈕

220kV 以上電壓等級變電站應配置 1 個緊急報警按鈕，220kV 及以下電壓等 級變電站宜配置 1 個緊急報警按鈕。

（8）聲光報警器 監(jiān)控室及圍墻四周應配置聲光報警器，二次設備室、開關室、GIS 室宜配置聲光報警器。

七、攝像機設備配置說明

（1）槍型攝像機

1）可在變電站大門外，正對門禁系統(tǒng)讀卡器位置，布置 1 臺紅外槍型攝像 機；變電站大門入口處宜配置 1 臺固定攝像機， 用于大門出入車輛號牌監(jiān)測。

2）在屏柜排列密集且其它攝像頭未覆蓋的區(qū)域宜布置固定槍型攝像機。

（2）球型攝像機

1）變電站圍墻四周每個轉角各配置 1 臺紅外高清球型攝像機，用于圍墻周 界防入侵監(jiān)控；

2）主控制室：每個小室 1～2 臺球型攝像機；

3）繼電器室、二次設備室及通信機房：每個小室 1～~2 臺球型攝像機，根 據需要可選配軌道攝像機；

4）電容器/電抗器室：每個房間宜配置 2～3 臺球型攝像機；

5）站用變/接地變室：每個房間宜配置 1～2 臺球型攝像機；

6）電纜夾層： 出入口宜各配置 1 臺球型攝像機。

（3）云臺攝像機

在主變壓器室、主變壓器場區(qū)、配電裝置場區(qū)配置較多。一般與球形攝像機配合使用。

1）330kV 及以下主變，每臺主變宜配置 1～2 臺球型攝像機或云臺攝像機；

2）500kV、750kV 主變，每臺主變宜配置 3～5 臺球型攝像機或云臺攝像機；

3）330kV 及以下室外配電裝置場區(qū),每 2 個間隔宜配置 1～2 臺球型攝像機 或云臺攝像機；

4）500kV、750kV 室外配電裝置場區(qū),每個間隔宜配置 1～2 臺球型攝像機或 云臺攝像機。

（4）全景攝像機

220kV 以上電壓等級變電站宜配置 1～3 臺全景攝像機，220kV 以下電壓等 級變電站宜配置 1～2 臺全景攝像機，用于站內環(huán)境監(jiān)視和設備區(qū)全景監(jiān)視；全 戶內站按實際情況選配。

八、智能運維模式的應用案例

目前，35～750kV 變電站無人值守與集中監(jiān)控的智能運維模式已經在一些地區(qū)得到了廣泛應用。例如，某電力公司采用了智能運維模式后，實現了對多個變電站的集中監(jiān)控和管理。通過安裝傳感器和監(jiān)測設備，實現了對設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和數據采集。同時，利用大數據分析和人工智能技術，對設備進行了智能診斷和提前預警，有效地提高了設備的可靠性和穩(wěn)定性，降低了運維成本。