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中圖分類號:G47 文獻標識碼:A
0 引言
智能配電網是配電設備與計算機技術、電子技術、通信技術及網絡技術相結合的一個集成系統,完成對變電站、饋線、用戶組成的配電網的信息搜集、傳遞、存儲并經過處理作出決策和控制的自動化管理。目前,智能配電網建設工作為國家電網工作重點,各種配電網智能化設備也掛網試運行,智能配電網的試點工作也在各地區開展起來,為提高電力企業對從事智能配電網工作人員的專業素質需求,我院規劃建設智能配電網實訓室,該實訓室建成之后將用于培訓配電網運行管理人員及電力類專業學生的的安裝、調試、運維等各項基本技能,同時培養學員如何應用智能系統正確判斷和處理配電網故障的能力。
1 實訓室學習情境總體建設規劃
實訓室要能夠實現對真實運行的配電網建立動模,規劃建設分三部分:一次動模實訓系統、智能系統建設、培訓系統建設。借助培訓基地配置的一、二次設備及模擬負荷設備,計劃同步建設配電網動模實訓系統,通過實際等值系統,來模擬實際電力系統的各種運行工況及故障狀態,對在電力系統運行中保護和控制裝置的功能及性能進行考核。配電網智能系統采用由配電主站、通信網絡、智能化終端設備組成的主站―子站―終端的模式,配電主站系統安裝在培訓中心室,實現整個配電智能化系統的運行監視控制。
2 實訓室建設方案
2.1 一次動模實訓系統
采用4臺變壓器分別模擬2臺與架空線路連接的10KV室外配電變壓器,2臺與電纜線路連接的箱變。在實驗室內架設模擬配電線路,包含常用的架空線路、電纜線路以及與這相關桿塔、金具等設備。10KV配電線路包括一條10KV架空線路和一條電纜線路構成 “手拉手”環網。配電開關設備在本實訓室中主要用接觸器模擬或微型斷路器替代柱上開關及環網柜。
2.2 配電網智能系統
智能系統由主站、配電自動化終端和通訊網絡三部分構成,如圖1所示:
2.2.1 配電智能化主站層
主站系統是配電智能化的核心部分,主要實現對配電網的數據采集、監控、分析及實現系統間進行數據交換和處理,為配電網的調度指揮和生產管理提供技術支撐。本方案為培訓學習的模擬操作、圖形顯示、系統維護、設備管理、考核、報表打印等提供良好的人機界面。包括:
(1)服務器:主服務器、數據庫服務器、GIS WEB服務器以及前置機服務器,完成數據采集、處理、數據的網絡和共享以及將很多終端連接到主機系統。系統前置通道部分根據設計仿真培訓規模,配置16路數字通道。
(2)工作站:配網調度工作站、配電管理工作站、維護及報表工作站 、GIS工作站。
(3)軟件:主站系統軟件主要包括:①系統平臺軟件(操作系統平臺軟件、數據庫平臺軟件、配電智能化主站平臺軟件);②應用功能軟件(通訊管理軟件、SCADA功能軟件、DA功能軟件、與其它系統的接口功能軟件、遠程維護軟件、自動抄表功能軟件、分布式能源接入管理軟件。
2.2.2 配網智能化通信網絡
(1)構建自愈型光纖通信網絡,用于傳輸配電終端采集的數據和配電主站遙控命令的下發,選擇EPON光纖環網通信方式實現終端與主站之間、終端與終端之間的通信,包括10KV環網,配電終端經配電智能化子站與主站服務器之間進行通信。除滿足配電終端主站的通訊功能的通訊接口預留外,光MODEM或EPON設備還要為視頻監控預留通訊通道。(2)構建CDMA或GPRS無線通信網絡,實現主站與智能電表之間的通信完成遠程集中自動抄表功能。選擇短距離無線射頻通信方式,完成單相表與主站之間的通信,實現集中抄表功能。(3)建立電力載波通信系統,實現主站與智能電表之間的通信完成遠程抄表功能。本方案采用電力載波通信實現主站與三相表之間的通信,實現集中抄表功能。
2.2.3 配電網終端
配電網智能化系統的最底層,完成各種現場信息的采集、監控并執行上級下發的控制命令的功能;并在通信中斷時執行本身賦予的網絡重構中的就地智能化功能。
本方案使用繼電器組加測量標準源的組合形式模擬實際一次配網負荷開關及斷路器。配電終端設備直接與一次開關模擬裝置組柜,簡化了設備復雜程度,機柜面板提供開關狀態、開關閉鎖、開關操作等的指示及操作按鈕,并可提供通訊終端的電源。
開關模擬裝置可模擬實際的一次負荷開關的遙控、遙信及開關閉鎖等動作,使用標準源加到模擬裝置的對應的繼電器觸點,模擬一次斷路器開斷/接通負荷電流或故障電流的能力。
(1)配電開關監控終端 FTU完成遙測、遙控、遙信,故障檢測功能,并與配電自動化主站通信,提供配電系統運行情況和各種參數即監測控制所需信息,包括開關狀態、電氣參數、故障時的參數,并執行配電主站下發的命令,對配電設備進行調節和控制,實現故障定位、故障隔離和非故障區域快速恢復供電功能。
(2)開閉所及用戶監控終端DTU與主站進行通信,完成對開關設備的位置信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能等數據的采集與計算,對開關進行分合閘操作,實現對饋線開關的故障識別、隔離和對非故障區間的恢復供電。
(3)配電變壓器監控終端TTU監測并記錄配電變壓器運行工況,根據低壓側三相電壓、電流采樣值,每隔一定時間計算一次電壓、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能等運行參數,記錄并保存一段時間和典型日上述數組的整點值,電壓、電流的最大值、最小值及其出現時間,供電中斷時間及恢復時間,記錄數據保存在裝置的內存中,在裝置斷電時記錄內容不丟失。與主站通信定時讀取測量值及歷史記錄,及時發現變壓器過負荷及停電等運行問題,根據記錄數據,統計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性,并為負荷預測、配電網規劃及事故分析提供基礎數據。同時接受主站命令完成對變壓器的分接開關的控制。
(4)安裝于模擬架空線路上故障指示器 ,用于電力線路中指示故障區段和地點,能夠檢測短路和接地故障。
(5)安裝于負載箱采集器及單相及三相智能電表 ,完成對方案中配網的電能計量,采集器終端應該可根據主站命令,實時抄錄電能表數據,如電量(有功電量、無功電量及發生時間)等。定時抄表:終端可根據使用要求,輪詢各電能表當前電量、當前電壓、當前電流等變量。預約抄表(定時回傳):終端可根據主站需求,在指定時間抄錄電能表數據,并主動上傳給主站。提供兩路控制繼電器信號輸出;可閉/合方式,亦可脈沖觸發方式控制高壓斷路器和低壓接觸器,用于預付費管理、配電自動化負荷調控。
2.2.4 其它輔助設備
包含模擬負載箱、安裝金具及材料,各種儀器儀表。其中模擬負載箱能夠模擬阻性負載、感性負載等負載,并且能夠支持產生持續大電流的能力,支持三相不平衡控制。
2.3 培訓系統方案
通過開放相應的培訓軟件實現配網調度培訓、配網智能化終端培訓、配網智能化通訊網絡培訓等。
2.3.1 配電網調度培訓內容
(1)培訓對配電網的監視:實時或置入的遙測量、遙信狀態量(開關、刀閘狀態,保護信號、變壓器檔位信號等)、計算處理量(功率總加,功率因數等)、電度量、時間、設備信息、統計信息、事項記錄、潮流變化等;微機保護動作信息,保護定值,保護故障信息,保護自診斷信息等。讓學員通過功能軟件完成對配網的基本數據的監視。
(2)培訓對配電網網絡拓撲分析以及動態著色的判斷分析。
(3)培訓在配網仿真監控界面的操作:包括置入、音響解除,信號復歸、查詢等。
(4)培訓智能部分的操作:對已經實現智能化的線路,具有遙控、升降功能,對滿足互聯閉鎖約束條件并允許遙控的開關、刀閘進行遙控,對主變分接頭進行升降操作。并生成操作過程的全部記錄(操作人員、操作時間、操作內容等),所有遙控閉鎖條件自動判定。
(5)培訓非智能部分的操作:對沒有實現自動化的線路,系統能夠識別,并禁止遙控操作,但允許置入和掛牌等操作。
(6)培訓故障處理:進行常見典型故障的判斷分析處理、能配合上級調度制定電網啟動方案。典型故障包括:線路故障、變電站母線故障、開閉所母線故障、環網柜母線故障、負荷故障。
(7)反事故演習:及時準確向調度匯報,并在統一指揮下協調地進行事故處理;及時并正確下達或執行調度命令;按正確的步驟進行事故處理;正確進行運行方式、保護裝置的變更和調整。(應急預案)
2.3.2 配網終端培訓
(1)采用交互式課件和實際操作相結合的培訓方式對FTU/TTU設備遙測、遙控、遙信接線及終端設備供電電源接線進行各類 接口的安裝、接線、調試培訓;(2)利用試驗儀表進行遙測精度測試、遙信信號的連動實驗、遙控實驗培訓;(3)FTU/TTU設備面板的各種開關、按鈕、顯示器、指示燈等的使用,主要參數(各種運行參數,故障門限參數整定等)設置,FTU/TTU維護軟件的使用,常見典型故障及排除等現場的維護技能的培訓。
2.3.3 配網通訊培訓
對光纖、雙絞線、GPRS等通信方式接口進行模擬和實際安裝、接線、調試等培訓。
(1)采用交互式課件和實際操作相結合的培訓方式使用光MMODEM組成雙環、雙鏈、單鏈等自愈光纖通訊網,光MODEM通訊終端與不同FTU/TTU設備的通訊連接,并能進行數據傳輸、故障定位及排除;
(2)培訓使用光纖交換機組雙環自愈光纖通訊網,練習光纖交換機通訊終端與不同FTU/TTU設備的網絡通訊連接,并能傳輸數據到主站前置通道;在不同組網方式下對故障定位及排除;
(3)培訓使用RS-485雙絞線通訊網,并能進行數據傳輸;練習FTU/TTU設備的RS-485通訊連接,并能傳輸數據到主站前置通道;在RS-485組網方式下對不同故障定位及排除;
(4)培訓使用TCP/IP雙絞線通訊網,并能進行數據傳輸;連接FTU/TTU設備的TCP/IP通訊,并能傳輸數據到主站前置通道;在TCP/IP組網方式下,故障定位及排除;
(5)培訓使用無線傳輸(CDMA/GPRS)雙絞線通訊網,并能進行數據傳輸;連接FTU/TTU設備的無線傳輸(CDMA/GPRS)通訊,并能傳輸數據到主站前置通道;在無線傳輸(CDMA/GPRS)組網方式下,故障定位及排除。
3 結束語
本方案規劃的建立動模部分包含電纜、環網,虛擬開關站及虛擬變電站,接線方式是目前主流的配網接線方式,并配備模擬負荷單元。考慮操作的安全性,一次系統的電壓等級不超過10KV。培訓系統所用通信方式包含現在電業局常用的幾種通信方式,采用當前福建地區各電業局所使用的通信規約,并考慮將來轉換及升級的可能性;智能終端是目前常用的幾種智能終端,考慮今后的擴展,考慮將來接入微電網,考慮軟硬件的升級改造。
參考文獻
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關鍵詞:智能電網 信息安全 安全防護
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)07-0170-01
1、引言
電力系統在不斷發展的同時,面臨許多矛盾和問題,例如:經濟發展與電力建設之間的矛盾、電網復雜度增加與控制技術之間的矛盾、電力質量與用戶要求之間的矛盾,等[1]。針對電力系統發展面臨的矛盾與挑戰,智能電網的概念被提出,國外政府部門及研究機構紛紛提出了各自的智能電網計劃,中國國家電網公司提出了建設特高壓電網為骨干,各級電網協調發展,具有信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網的發展目標[2]。
智能電網是基于數字控制的,大量的電網相關設備連接到計算機上,基于計算機和計算機網絡的信息安全威脅著電力系統的正常運行,如果電力系統中存在安全漏洞且被不懷好意之人利用,可以直接造成特定地區大面積停電,進而影響國民經濟生產,甚至對國家安全造成嚴重威脅,所以信息安全防護系統是智能電網的重要組成部分。
2、智能電網概述
目前,世界各國掀起了智能電網研究的熱潮,由于各國經濟水平發展情況、電網建設能力存在不同,所以各國對智能電網建設上的側重點也有所不同,美國對智能電網的描述為:智能電網通過利用數字技術提高電力系統的可靠性、安全性和運行效率,利用信息技術實現對電力系統運行、維護和對規劃方案的動態優化,對各類資源和服務進行整合重組。歐洲的智能電網概述為:通過采用創新性的產品和服務,使用智能檢測、控制和自愈技術,整合發電方和用戶的行文和行動,保證電力供應持續、安全和經濟。我國提出了堅強智能電網概念:以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網[3]。
總體而言,智能電網包括發電、輸電、控制、配電及用戶等方面,智能電網的組成系統有:能源提供系統、能量管理系統(EMS)、數據采集與監控(SCADA)系統、相量測量單元/廣域測量系統(PMU/WAMS)和用戶信息系統等。智能電網具有自愈、安全、兼容、交互、協調、高效、優質、集成的特征。
3、智能電網的信息安全防護技術
智能電網要求實現各分布式計算機管理系統及監控系統的互聯互通,基于計算機和網絡技術的管理和監控系統的信息安全問題給電力系統帶了的威脅越來越大。針對電力系統的攻擊可分為三類:根據電力設備及管理漏洞,直接對電力系統進行攻擊;利用電力設施,實現對國家的攻擊;透過電力系統攻擊國家。電力系統的信息安全涉及到電力系統乃至國家和社會的穩定,智能電網的各個環節及系統均需要采取必要的安全防護技術,保證電網的穩定、高效運行。智能電網系統涉及到的安全防護技術主要有下述幾類。
3.1 身份認證和訪問控制技術
作為智能電網重要組成部分的電網監控系統大多數支持遠程登陸,用以支持專業人員進行遠程登陸、調試和檢測及故障處理,如果遠程登陸系統存在安全隱患必將對電力系統帶來巨大的危害,所以遠程登陸必須要有嚴格的認證機制和加密機制。基于角色的訪問控制技術是一種成熟的資源存取控制機制,其基本上思想是將數據庫的訪問權限封裝在角色中,用戶通過被賦予不同的角色來訪問數據庫資源,一個用戶可以隸屬于不同的角色,一個角色也可以包括若干個用戶,用戶和角色的關系是動態變化的。基于角色的訪問控制優點是能夠靈活表達和實現組織的安全策略,并且簡化了授權管理。
3.2 VPN技術
VPN(Virtual Private Network)是虛擬專用網的簡稱,這種網絡的架設是為了實現本機構的主機之間的機構內部通信,如果該網絡不同網點之間的通信必須經過公用的因特網,但又有保密要求,那么所有通過因特網的數據必須加密。VPN在效果上和真正地專用網一樣,可以保證數據經由因特網的安全,構建VPN網絡必須為通信的不同網點配置專門的硬件和軟件。智能電網對網絡業務傳輸的實時性和安全性要求都很高,VPN技術可以對智能電網的建設提供支持。
3.3 防火墻和入侵檢測技術
不管是基于windows系統還是linux系統的電力管理系統和監控系統,如果維護不當,操作系統本生就有很多的安全漏洞,且基于web技術的大量應用程序的使用加大了計算機系統遭受木馬和病毒攻擊的概率,防火墻和入侵檢測系統的部署對于智能電網的的網絡安全意義重大。防火墻是網絡之間加強訪問控制的一系列網絡設備,包括了整個網絡的安全策略和行為,是保障網絡安全的重要手段。入侵檢測系統檢測來自外部的網絡入侵行為以及違反安全策略的內部行為。防火墻和入侵檢測系統在智能電網中的部署可以有效防范網絡攻擊和用戶本身的一些不安全操作。
參考文獻
[1]江道灼,申屠剛,李海翔 等.基礎信息的標準化和規范化在智能電網建設中的作用和意義[J].電力系統自動化,2009,33(20):1-6.
[2]馬韜韜,郭創新,曹一家 等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J].電力系統自動化,2010,34(9):7-11.
關鍵詞:智能電網;智能變電站;安防及視頻監控;監控系統;發展趨勢
中圖分類號:TM411文獻標識碼: A
引言
電力行業的安防監控產品一直在伴隨著電力行業本身在不斷的發展,像目前比較成熟的綜合自動化系統也是在多年的經驗積累下推出且還在不斷完善的系統,但其過于專注于電力系統專用設備的管理,對電力系統中存在的消防、防盜、動環數據采集等問題沒有很好的解決,現有的視頻監控、消防報警等設備和系統也遠遠落后于安防監控市場的主流,更新換代極為緩慢。智能電網作為電力系統建設的重要組成部分,它的安全高效運行關系到整個電力系統乃至民生的穩定和安全。借助“十二五”時期國家提出的電網改革東風,電力工業的發展將沿著“安全、經濟、綠色、和諧”的路徑行進。
一、智能電網建設發展的現狀及新需求
電力系統監控解決方案在電網智能化的進程中出現了很多新的需求,它們來自各個不同的環節,包括發電、輸電、變電、調度等電力系統的各個環節,同時要求電力監控系統趨于一體化、平臺化和智能化。
在變電站中,一體化一方面是指多系統的融合,解決不同監控系統信息孤島的問題,比如融合變電設備在線監測、智能巡檢、智能防誤操作、視頻監控及動力環境監控、通信調度于一體的智能變電站輔助監控平臺;另一方面是指監控系統與一次設備的聯合操控、與二次設備的通訊,實現系統的互動互補。隨著變電站“無人值守”的進一步落實,電力系統監控逐漸網絡化、平臺化,遠程控制以及管理的需求日益增加,通過平臺實現整個市級電網以及省級電網的級聯,實現真正的一體化、統一管理、智能化,在電力系統監控方面主要體現在系統的視頻智能分析技術需求,通過智能視頻分析技術,讓系統自動識別和思考,保障變電站的穩定運行。
在輸電線路上,主要是對融合視頻監控、微氣象、覆冰監測、絕緣監測、導線舞動監測等技術于一體的集成化監控系統的需求。其中對于視頻監控需求的最為普遍,通過遠程監控技術可以大大地減少線路巡檢人員的工作量,提高生產效率,提高信息化的目的。
除了視頻監控,線路現場情況的研究分析也顯得非常重要;此外,智能化防竊電以及防盜防破壞系統的需求也逐漸增加。
二、智能電網安防及視頻監控系統介紹
1、智能電網安防及視頻監控系統(如圖1所示)
圖1智能電網安防及視頻監控系統示意圖
2、智能電網各部功能介紹
2.1智能門禁控制單元:門禁系統自動記錄運行人員出入設備區域時間及個人信息,具有語音提示功能,刷卡后風機啟動,SF6和氧氣正常時可以開啟,超標時閉鎖,不能開門,通風15min后再次檢測,正常方能開啟大門;預留強制解鎖,要需要時隨時可以進入。紅外射線對監測的全范圍進行監控及時發現入侵事件,保證所內設備的運行安全。
2.2消防系統監控單元:當采集到火警報警信號時,系統啟動自動滅火裝置或火災隔離措施,同時把信號上傳至系統監控軟件平臺,可與圖像監控聯動。
2.3智能綜合數據處理終端:系統信息一體化平臺,采集所有設備的運行狀態和信息,自動控制相應的設備,并記錄相應的越界報警信息,具備短信告警及數據讀取等功能。
2.4智能動力監控單元:采集動力設備運行狀態,包括:空調、風機、除濕機、加熱裝置等,實現自動遠程控制,對于輔助設備的工作模式、條件可按要求設置,運行是否正常或故障都能集中的系統展示。
2.5智能燈光控制單元:現場燈光自動采集開關狀態,進行自動控制,具備遠程控制、智能感光等,提高節能效率;同時與圖像系統、消防煙霧探測自動聯動控制。
2.6智能環境監測單元:SF6氧氣氣體在線監測;溫度監測;濕度監測;設備接點溫度監測;水位探測;越限報警將自動啟動相應設備。
三、智能電網安防及視頻監控系統發展趨勢
1、傳統變電站安防及視頻監控系統
傳統變電站安防及視頻監控系統,主要以模擬視頻監控為主的安全防范系統建設實施,達到對電力運行設備、變電站環境的遠程監視。同時可集成周界防范、入侵探測、環境監測(環境溫濕度、煙霧報警、水浸報警)、報警聯動等諸多功能。
2、智能電網安防及視頻監控系統
2.1 智能變電站輔助系統
近幾年來,隨著IEC61850標準的應用和光電互感器的研發和投入使用,我國智能電網的研究和試點已經啟動,成為電網重要組成部分。數字化智能變電站概念已在工程實踐中得到應用,全國已建成一定數量的數字化智能變電站。
數字化智能變電站使變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸出過程由過去的模擬信息轉換為數字信息,并建立與之相適應的通信網絡和系統。數字化智能變電站自動化系統的結構在物理上可分為兩類,即智能化的一次設備和網絡化的二次設備;在邏輯結構上可分為三個層次,根據IEC通信協議草案定義,這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。新型數字化智能變電站主要由為全數字和光纖的信號采集系統、數字化繼電保護和綜合自動化系統、數字化視頻及環境監測(智能輔助)系統構成。
眾所周知,我國的電力企業主要由五大發電集團和兩大電網公司構成,其中兩大電網公司分別為國家電網公司和南方電網公司。智能變電站輔助系統的研究和應用,在國家電網公司、南方電網公司均得到了一定規模的推廣實踐。在國家電網,主要以智能變電站輔助系統綜合監控平臺進行推廣。在南方電網,主要以變電站視頻及環境監控系統進行推廣。
2.2 智能變電站輔助系統綜合監控平臺
智能變電站綜合輔助監控平臺主要在國家電網應用,通常包含7大子系統,分別是視頻監控子系統、動力環境監測子系統、智能控制子系統、安全警衛子系統、門禁子系統、消防子系統、四遙聯動子系統。
2.2.1 視頻監控子系統
視頻監控子系統由各種攝像機、視頻處理單元(DVR/DVS/NVR/視頻存儲服務器)、三合一防雷器等組成;視頻監控子系統通過站端處理單元,將模擬視頻、音頻和數據信息壓縮成網絡數據包,存在在本地存儲單元中,并可通過綜合監控平臺的統一管理經綜合數據網上傳至上級主站。另外,智能分析功能能夠實時對變電站重點區域的情況進行分析,對異常情況進行跟蹤錄像,在有突發事件發生時能夠迅速通知相關人員。
2.2.2 動力環境監測子系統
動力環境監測子系統由接入設備、溫濕度傳感器、SF6探測器、風速傳感器、水浸探測器、空調控制器、通信電源接口、風機控制器、水泵控制器等組成。
2.2.3 智能控制子系統
智能控制子系統由控制單元、輔助設備等組成;智能控制系統是對站內的輔助設施進行集中智能的控制,包括燈光、通風、排水、空調等設備的控制,各設備的控制包括本地控制和軟件控制兩方面,并能夠根據相關系統,如報警及環境監測系統的信息實現聯動控制,如當室內溫濕度情況超過正常溫濕度范圍的房間,通過控制房間內的空調、風機,使房間內溫濕度達到適宜電氣設備穩定高效運行的狀態,保證室內電氣設備的穩定運行。
2.2.4 安全警衛子系統
安全警衛子系統由紅外對射報警器、紅外雙鑒報警器、電子圍欄、按鍵報警器等組成;安全警衛系統是對視頻監控子系統的有利補充,能夠對入侵變電站的行為起到很好的威懾及提示作用。
2.5門禁子系統
門禁子系統由門禁控制主機、讀卡器、開門按鈕、電磁力鎖等組成;門禁子系統能夠有效地防止了外來人員和不相干人員隨便出入變電站,并且每一次的刷卡都有記錄,可供隨時查看。
2.2.6 消防子系統
消防子系統由接入設備負責與消防系統主機通信。
2.2.7 四遙聯動子系統
四遙聯動子系統實現與綜自系統基于遙控操作、事故跳閘等事件的視頻聯動。
2.3 電網視頻安防監控管理平臺
電網視頻安防監控平臺,是一個綜合的管理平臺,能夠對區域內分布的多個變電站進行視頻監控,并且進行聯網管理,進行多級聯網管理。
電網視頻安防監控管理平臺的系統構架主要包括支撐層、中間服務層。公共服務層和應用層等。在這幾部分當中,平臺的支撐系統主要包括系統平臺、網絡通信協議和關系型數據庫組成。而中間服務層主要包括數據訪問中間件、消息中間件和對象中間件三部分。一般情況下,服務層給上級的平臺提供服務,主要包括服務接口、服務查找、服務注冊等。
結束語
總而言之,視頻監控智能化的發展及應用是一個很好的發展機遇。盡管目前傳統的視頻監控及錄像已經得到普及,但是這遠遠不能滿足智能電網建設的需求,智能電網需要監控系統不僅能夠真實地反映電力系統的情況,并且還能夠判斷情況的好與壞,同時自動采取相關措施,是一個“會思考”、“能做事”的智能化系統。近年來,視頻智能分析技術在電網建設中發揮了重要的作用,例如在變電站智能巡檢、變電站防誤操作、輸電線路監測等方面,為電力系統的安全生產提供了有效的技術保障等。相信,不久的將來,智能監控將為智能電網的建設帶來生機盎然的春天。
參考文獻:
[1]蔣中和,王大力.智能電網安防及視頻監控系統發展[J].黑龍江科技信息,2010(21).
關鍵詞:電力行業,現代化,安防,視頻監控
中圖分類號: F407.6 文獻標識碼: A
引言:隨著科技的發展,電力行業在科技力量的帶動下也發生了翻天覆地的變化,智能電網安防及視頻監控的發展逐漸成為大勢所趨,智能變電站是智能電網的重要內容。智能化變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備,以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能,并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。智能變電站管理的網絡化、數字化和自動化是電力發展要求的必然趨勢,變電站的無人值守、綜合管理和安全管理是電網現代化的必由之路。
1、傳統電網系統
電站安防是電站安全運行及監控控制的基礎,傳統變電站安防及視頻監控系統相對落后,但也可以達到對變電站及設備的遠程監控作用,其主要以模擬視頻監控為主的安全防范系統建設實施,達到對電力運行設備、變電站環境的遠程監視。同時可集成周界防范、入侵探測、環境監測(環境溫濕度、煙霧報警、水浸報警)、報警聯動等諸多功能。
電力行業的發展離不開智能電網安防視頻監控技術,因為大多輸電網分布位置廣,占地面積大,有的甚至分布在在幾百至幾千平方公里范圍內,不方便集中管理,迫切需要聯網視頻監控。利用電力2M專用通信線路可以較為方便地進行視頻監控組網,早期的變電站網絡視頻監控系統又可稱為:變電站遠程圖像監控系統(遙視系統)。經過若干年的發展,變電站遙視系統不僅僅局限于網絡視頻監控應用,將變電站周界防范、環境監控、燈光控制、門禁控制、消防聯動等應用一體化整合,按照智能變電站發展趨勢,向智能變電站輔助系統不斷演進發展。
2、智能電網系統
近幾年來,我國電網在運行及管理反面發生了翻天覆地的變化,特別是隨著科技的高速發展,人們對電網提出更高的要求,由此我國智能電網開始進入全面建設階段,成為電網重要組成部分。智能變電站采用先進、可靠的智能設備,以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能,并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。輔助控制系統:以可靠的智能設備為基礎,綜合采用動力環境、圖像監控、消防、照明以及安防等技術手段,為變電站的可靠穩定運行提供技術保障。
變電站智能輔助控制系統組成復雜,主要是是綜合采用先進的科學技術及手段(如自動化技術、計算機技術、網絡通信技術、視頻壓縮技術、射頻識別技術以及智能控制等多種技術),對變電站動力環境、圖像、火災報警、消防、照明、采暖通風、安防報警、門禁識別控制等實時在線監測和可靠控制。
在實際工作中,該系統主要是通過監測、預警和控制等手段,為變電站的可靠運行及安全生產提供可靠的保障,從而解決了變電站安全運營的“在控”、“可控”等問題。主要技術特征包含信息數字化、功能集成化、結構緊湊化、狀態可視化四方面。
3、智能變電站輔助系統綜合監控平臺
智能變電站輔助監控平臺組成系統較為復雜,在電廠運行中起著不可替代的作用,通常監控平臺主要包含7大子系統,分別是視頻監控子系統、環境監測子系統、智能控制子系統、安全警衛子系統、門禁子系統、消防子系統、四遙聯動子系統。其中視頻監控子系統是綜合監控平臺的重要組成成分,視頻監控子系統由各種攝像機、視頻處理單元(DVR/DVS/NVR/視頻存儲服務器)、三合一防雷器等組成;視頻監控子系統通過站端處理單元,將模擬視頻、音頻和數據信息壓縮成網絡數據包,存在在本地存儲單元中,并可通過綜合監控平臺的統一管理經綜合數據網上傳至上級主站。另外,智能分析功能能夠實時對變電站重點區域的情況進行分析,對異常情況進行跟蹤錄像,在有突發事件發生時能夠迅速通知相關人員。
4、智能電網安防視頻監控綜合管理平臺
智能電網安防視頻監控綜合管理平臺,富含先進的管理模式,以傳統的管理模式進行創新改革,從根本上打破了傳統的單一管理模式,可以對一定區域分布的多個變電站安防及視頻監控系統進行聯網管理,可支持變電站、集控站、縣區級平臺、市級平臺、省級平臺多級聯網管理。南自信息公司自2000年起就致力于電力行業系統軟件平臺的研究和開發工作,針對電力行業需求開發了Observer SP變電站視頻及環境監控平臺軟件,并成功應用于國內多個電力系統項目中。
國際電工技術委員會 IEC 定義的兩個系列標準IEC61968 和IEC61970定義了一種電力系統通用信息模型CIM和組件接口規范CIS。CIM 現在已經比較成熟,在實時數據應用中得到了廣泛應用。國內電力行業在相關技術規范中已對視頻及環境監控系統平臺間互聯規范做出明確而詳細的描述,面向SOA架構,采用SIP+XML協議進行互聯通信。
智能電網安防視頻監控現狀及發展
歐盟 2005 年就提出了歐洲智能電網安防視頻監控愿景框架,提出了在 2020 年以后歐洲需要一個是可持續性、競爭性和安全性的供電系統,因此未來歐洲電網應滿足靈活性、可接入性、可靠性和經濟性的需求。其后歐盟委員會先后了《歐洲未來電網的戰略性研究議程》、《歐洲未來電網的戰略部署文件》,對歐洲智能電網進行了戰略規劃和部署。由于歐洲分布式能源發展較快,許多國家擁有較高的分布式電源的滲透率,就其主要成員國來看,英國、德國等分別制定了“英國可再生能源發展戰略”、“英國低碳轉型計劃”、“新思路、新能源——2020年能源政策路線圖”等戰略性文件對本國智能電網建設與發展進行了部署;意大利、荷蘭則在智能電網的實踐方面做出了很多探索。
智能視頻監控的出現是智能電網發展的必然,智能視頻監控設備比普通的網絡視頻監控設備具有更強大的圖像處理能力和因素,因此可以為用戶提供更為高級的視頻分析功能,極大提高視頻監控系統能力。
歐洲各國政府均有一系列配套政策推動智能電網建設。普遍情況是由政府主導,研究機構、電力企業、咨詢公司積極推動,社會公眾廣泛參與,研究與應用并重,產學研高度結合。由于歐洲電力系統發展已經到一定程度,比較成熟,電力需求穩定。對歐洲各國來說,關注的是再生能源和分布式能源,技術的終端應用體現在用戶側方面實現雙向互動。
結語
智能電網安防及視頻監控系統在電力行業中發揮著極其重要的作用,與傳統電網安防監控系統相比具有絕對的優勢,正逐步替代傳統安防監控系統,充分體現了智能電網安防及視頻監控系統的優越性和發展趨勢,將智能電網安防及視頻監控系統的建設普遍認為將從配電網開始,而最后波及整個發電、輸電環節。配電系統的智能化具有投資小,收益快的有點,將引領全球電網發展的。
參考文獻
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上海慶科信息技術有限公司(MXCHIP)是國家高新技術企業,專注于為硬件廠商提供全方位的物聯網解決方案。在近10年的發展過程中,公司與全球優秀半導體廠商緊密合作,推出一系列嵌入式Wi-Fi、ZigBee、BLE、NFC等模塊化產品,為物聯網應用提供完備的短距離標準無線網絡接入方案。公司在無線網絡協議和射頻技術方面擁有多項專利,產品已經應用于智能家電、照明、安防、健康、娛樂等領域,客戶包括海爾、美的、A.O.史密斯等800多家國內外企業。
上海慶科不僅有完備的設備端服務,在移動端、云端也進行了相應的技術研發。基于在智能家電、照明、安防、健康、娛樂等行業的項目經驗,上海慶科可以為客戶提供配套App開發、慶科云端算法支持、第三方公有云(如阿里智能云、微信Airkiss)的接入等服務。
2014年7月,上海慶科攜手阿里智能云共同成立MICO聯盟,加入聯盟的數十家企業涵蓋MCU廠商、家電廠商、軟件服務商、云平臺服務商、電子商務平臺等,共享物聯網操作系統、云平臺以及智能化解決方案等,打造生態系統,為智能硬件降低門檻和成本,形成快速互聯互通以及接入云中協同機制。
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無錫和晶科技股份有限公司
無錫和晶科技股份有限公司,主要從事大型白色家電智能控制器的研發、生產和銷售,是國內最早將單片機(MCU)應用于家電智能控制領域的行業先行者。
公司依靠強大的研發實力、卓越的產品品質和完善的服務體系,業務遍及歐美、東南亞、中東等地區,與三星、海信、阿里斯頓、A.O.史密斯、威能、三洋及海爾等國內外家電制造商建立了長期穩定的合作關系。
和晶科技的目標是成為具有國際競爭力的大型專業智能控制器生產和服務的提供商。未來幾年,公司將借物聯網高速發展和家電節能降耗發展趨勢,以大型白色家電智能控制器為主導產品,充分發揮現有優勢,增強研發實力,積極向其他領域拓展,實現產品多元化。
地址:江蘇省無錫市高新技術開發區坊興路16號
電話:0510-85216868
傳真:0510-85218866
深圳拓邦股份有限公司
1996年,深圳拓邦股份有限公司成立于有中國科技“硅谷”之稱的深圳高新技術產業園。
經過十幾年的高速發展,拓邦已發展成為以智能控制技術為核心,不斷拓展其他應用領域的中國智能控制方案提供商,產品涉及家電控制、高效照明、電機、電源、安防、工業自動化和數碼電子等領域。2007年,拓邦股份在深圳證券交易所成功上市(股票代碼002139)。
拓邦占地面積約5萬平方米,擁有員工3000多人,組成了由300多位業內資深專家組成的技術研發團隊,與清華大學研究院、哈工大強強聯合,為拓邦的技術研發奠定了堅實的基礎。
地址:廣東省深圳市寶安區石巖梨園工業區拓邦工業園
電話:0755-27651888傳真:0755-29833210
國際整流器公司
國際整流器公司(以下簡稱IR)是先進功率管理技術及功率系統供應商,產品包括高性能模擬、數字和混合信號集成電路,電路器件,功率系統和器件等。
IR的iMotion集成型設計平臺,將數字、模擬和功率構建模塊與數字控制算法相結合,為家電(冰箱、空調等)提供最優化的電機控制方案。家電設計技術支持的內容主要包括應用指南、設計指導、技術文章和參考設計。
IR擁有適用于節能家電的智能功率模塊(IPM)系列,包括已得到廣泛認可的IRAM和IPM器件系列與新推出的IPMDIP系列。IPMDIP系列產品將IR穩定、高效的智能功率模塊擴展到功率更低的應用領域,從而實現電機驅動系統高效運轉,功率低至幾十瓦。
地址:香港九龍尖沙咀東么地道68號帝國中心6樓608室
電話:0852-28037380
傳真:0852-25405835
網址:irf.com.cn
南京點觸智能科技有限公司
南京點觸智能科技有限公司位于南京·中國無線谷,主營業務為智能家電觸摸顯示人機交互系統。南京點觸智能科技有限公司的前身是南京點面光電有限公司,成立于2007年,是專業的電容觸摸屏研發和生產廠家。
公司擁有實力強大的研發中心和生產基地,擁有專利數十項,多項產品獲得高新技術產品認證,并承擔了江蘇省納米材料電容觸摸屏工程技術中心的建設任務。目前,南京點觸智能的家電觸摸顯示人機互換系統已成功應用于美的智能空調、海爾卡薩帝洗衣機、TCL智能空調等。
地址:南京市江寧經濟技術開發區秣周東路9號中國無線谷A2棟
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深圳市英唐智能控制股份有限公司
深圳市英唐智能控制股份有限公司成立于2001年,公司擁有多項專利技術,先后通過ISO9001質量認證和ISO14001環境管理體系認證。公司為創業板上市公司,股票簡稱英唐智控,股票代碼為300131。公司擁有強大的研發團隊,研發能力居業內前列,多種研發平臺、快速反應的資深研發團隊進一步提升了公司的品牌價值。
公司現擁有生活電器智能控制產品、數碼產品、電力安全監測設備及系統、家用智能豆腐機和物聯網產品5個業務板塊。公司堅持致力于技術創新、研發實力的提升和服務體系的完善,已經和多個全球生活電器品牌、國內外知名的數碼產品品牌、國內大型電力及工礦企業建立了合作伙伴關系。公司旗下物聯網業務已與美國前兩位電信運營商AT&T、VERIZON及歐洲和澳大利亞電信運營商展開戰略合作。
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