完善變電站監(jiān)控系統(tǒng)安全性的措施

常 皓，楊 光，王廣軍，韓 偉

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司白山供電公司，吉林 白山 134300）

1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

1.1 傳統(tǒng)檢測與控制階段

在變電站監(jiān)控系統(tǒng)問世時，系統(tǒng)構(gòu)成主要有各類繼電器、控制開關(guān)信號燈、測量儀表、報警器以及相關(guān)電路，并且這些部件能夠相互組合發(fā)揮出其效應(yīng)，共同連接完成對變電站運行狀態(tài)進行監(jiān)視、測量、報警與控制的功能[1]。在這個階段，各類操作一般是人為進行，監(jiān)管難度較大，覆蓋面積較小，對于變電站所產(chǎn)生的突發(fā)情況不能夠及時應(yīng)對，嚴重影響了變電站的良好運行。

1.2 簡易電子監(jiān)控階段

在傳統(tǒng)的監(jiān)控過程中，反應(yīng)速度較慢，響應(yīng)能力較差，不能夠維持整個日益龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，因此對人為操作的監(jiān)控系統(tǒng)進行了優(yōu)化與改良，采用了全新的遠方傳輸系統(tǒng)（RTU）來提升變電站監(jiān)控的安全性與可靠性。這類系統(tǒng)能夠?qū)ψ冸娬具\行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)以及主要設(shè)備的運行狀態(tài)進行數(shù)據(jù)搜集，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送于遠方調(diào)度中心的控制裝置，并有專業(yè)工作人員對其進行控制與調(diào)整，進而實現(xiàn)對變電站的監(jiān)控。這個階段變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安全性得到了提升，并且操作也為簡便快捷，對于變電站的監(jiān)控工作大部分都由相關(guān)設(shè)備進行處理，相關(guān)工作人員只需要對一些項目作出提綱挈領(lǐng)的決策。但是因為這類設(shè)備并不具備較強的拓展性，導(dǎo)致其只能夠處理一些較為簡單的監(jiān)控工作，對于一些較為復(fù)雜的操作不能夠完成，并且無法對變電站運行過程中的安全隱患進行排查與預(yù)防，導(dǎo)致了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安全性還有待提高。

1.3 信息化監(jiān)控階段

隨著我國步入信息化時代，變電站監(jiān)控系統(tǒng)也利用了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)與計算機技術(shù)，使其優(yōu)化為計算機控制監(jiān)控系統(tǒng)，步入了信息化監(jiān)控階段。通過計算機較為強大的事務(wù)處理能力，能夠讓變電站監(jiān)控工作變得更為智能，處理變電站相關(guān)事件的速度與效率也有了質(zhì)的飛躍。目前，大部分變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展都處于此階段，在穩(wěn)定運行信息化監(jiān)控系統(tǒng)的前提下，努力鉆研新型科學(xué)技術(shù)，提高智能化監(jiān)控的水平，以最小的造價成本支出獲取最大化的收益，進而實現(xiàn)全國各地智能電網(wǎng)普及與推廣的目標[2]。

2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)存在的安全隱患

2.1 自然天氣以及消防隱患

對于變電站，由于整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)備眾多，極易受到來自自然天氣的影響。例如，在天氣較為干燥的旱季，因為變電站需要較為龐大的用電量來支撐其正常運行，一旦天氣過于干燥，人為失誤以及電路故障都容易造成變電站失火，進而影響到變電站的正常運行。一般變電站監(jiān)控系統(tǒng)都能夠?qū)夂颉囟冗M行有效的監(jiān)測，但在某些較為極端的天氣下同樣存在著不小的風險，如何對其進行優(yōu)化，將安全隱患降至最低，是當前完善變電站監(jiān)控系統(tǒng)安全性需要重點思考的問題。

2.2 人為破壞的隱患

由于變電站通常建立于郊區(qū)，所以人跡較為罕至，在變電站內(nèi)往往只有相關(guān)的工作人員，且閑雜人等并不能準許入內(nèi)。但隨著經(jīng)濟犯罪的頻率越來越高，不少犯罪分子將目光聚焦于變電站內(nèi)，他們往往抱著能偷則偷，不能偷則破壞的心理，在未經(jīng)許可的情況下擅自進入其中，很容易對變電站各類系統(tǒng)進行破壞。同時，人為破壞不單單是指不法分子，部分工作人員或許由于工作的疏忽，如電路搭配不當、操作出現(xiàn)失誤等，容易對變電站監(jiān)控系統(tǒng)造成不同程度的破壞。因此，在確保較低的成本支出情況下，如何對變電站準入人員以及工作人員的工作狀態(tài)進行更佳的監(jiān)控，是當前完善變電站監(jiān)控系統(tǒng)安全性的又一大問題。

2.3 人工管理的隱患

變電站整體環(huán)境較大，而變電站監(jiān)控系統(tǒng)則要對整個變電站進行全面的監(jiān)控，雖然由電子系統(tǒng)能夠進行大部分的操作，但最終做出決策以及應(yīng)對突發(fā)事件還是需要相關(guān)工作人員親自進行處理。目前，大部分變電站工作人員較為分散，當某處出了問題時，工作人員不能夠及時到場進行處理，導(dǎo)致了事態(tài)被嚴重惡化，容易造成難以挽回的后果。同時，部分變電站的管理體系并不健全，對于各環(huán)節(jié)的職能分配并不合理，信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為松散，全網(wǎng)進行協(xié)調(diào)與調(diào)控的水平較差。目前，電網(wǎng)的局部自動化程度雖然日益增長，但大部分應(yīng)用系統(tǒng)往往只能滿足單一部門的發(fā)展需求，相互缺乏有效的協(xié)作與溝通，彼此較為獨立，信息采集缺乏同步性，橫向無法共享，縱向難以貫通。此外，并未構(gòu)建一體化的電網(wǎng)信息模型與共享支撐平臺，難以實現(xiàn)大電網(wǎng)電源、電網(wǎng)和用戶資源的一體化分級互動協(xié)調(diào)控制，容易造成變電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生問題時處理效率較低，處理速度不夠及時等問題。

3 完善變電站監(jiān)控系統(tǒng)安全性的措施

針對本文所提到的這類安全隱患，可以對變電站監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化，從根本上提升其安全性，從而將隱患扼殺于初始階段。

第一，可以將環(huán)境檢測技術(shù)與智能監(jiān)控系統(tǒng)進行融合，對變電站現(xiàn)場濕度、溫度、氣體監(jiān)測、煙感以及安防監(jiān)控進行數(shù)據(jù)采集，并建立相應(yīng)的信息共享平臺，讓負責變電站監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)工作的各個部門能夠了解這類關(guān)鍵數(shù)據(jù)，根據(jù)當?shù)氐奶鞖鈿夂蛱攸c，對可能出現(xiàn)的天氣隱患進行排查預(yù)防，做出相應(yīng)的預(yù)案，一旦有突發(fā)事件到來時，能夠有效并及時地進行處理，降低甚至完全杜絕天氣氣候隱患對變電站所帶來的破壞。

第二，可以對空調(diào)、除濕、門禁、水泵等環(huán)節(jié)的控制進行整合，即采用智能聯(lián)動技術(shù)將獨立的管控進行有效的融合，進而提升變電站安全管理效率與質(zhì)量，從而減少變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安全隱患。

第三，可以采取智能化追蹤技術(shù)，讓變電站監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制云臺移動，能夠?qū)ψ冸娬靖鲄^(qū)域進行全面立體的監(jiān)控，對進入各個區(qū)域的人員自動采取拍攝、追蹤等操作，并且將所拍攝到的影響上傳至監(jiān)控中心，方便工作人員對人為破壞隱患進行排查。此外，當破壞事件發(fā)生時，能夠根據(jù)智能化追蹤技術(shù)切實將責任落實到個人，杜絕這類事件的再次發(fā)生[3]。

第四，火災(zāi)一直都是變電站頻發(fā)的破壞事件之一，為了能夠更好地進行防火，可以在變電站監(jiān)控系統(tǒng)中增添防火智能工作臺。這類工作臺一般以人造板為基礎(chǔ)材料，表面為不飽和聚酯樹脂，通過澆鑄、干磨、水磨、拋光等工藝制作，并設(shè)計百葉式輔助進氣口、表面光滑，可更大地負載重物，解決現(xiàn)場工作臺的著火隱患。

第五，針對變電站監(jiān)控系統(tǒng)管理體系不夠完善的問題，可以將變電站監(jiān)控系統(tǒng)進行智能化，采用一體化優(yōu)化設(shè)計，首先做好相關(guān)的職能分配，讓各部門能夠明確自身的工作重心。一般整個變電站監(jiān)控系統(tǒng)管理體系運作如下，變電站控制區(qū)主要負責對變電站整體環(huán)境進行監(jiān)測，將溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)以及人員流動情況通過網(wǎng)絡(luò)傳輸于調(diào)控中心，調(diào)控中心根據(jù)已知的數(shù)據(jù)進行分析研究，對可能產(chǎn)生的隱患進行羅列，分配相關(guān)人員對其進行嚴格的排查。同時，變電站非控制區(qū)則主要負責操作電量計量終端，并且在線對工作人員工作狀態(tài)進行監(jiān)測。當變電站某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，采取故障錄波裝置對問題原因進行分析，并將之上報于生產(chǎn)與調(diào)度管理系統(tǒng)，由這一系統(tǒng)根據(jù)共享數(shù)據(jù)庫尋找出合理的解決方法。這樣整個變電站監(jiān)控系統(tǒng)管理體系就顯得相對完善，關(guān)鍵信息能夠及時傳輸，避免事態(tài)的惡化。

將優(yōu)化后的變電站監(jiān)控系統(tǒng)正常運行后，多種環(huán)境傳感器的數(shù)據(jù)能夠得到完美的整合，環(huán)境采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫也得以建立，變電站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所需要的信息更為及時準確，符合各地變電站的實際需求，所分析出的結(jié)果更為精準。優(yōu)化后的變電站監(jiān)控系統(tǒng)有一獨特的亮點，在于搭建了輔助設(shè)備監(jiān)控模型，能夠?qū)崿F(xiàn)控制模塊的智能聯(lián)動，對主體監(jiān)控系統(tǒng)可能遺漏的部分能夠進行合理的補充，確保整個監(jiān)控環(huán)節(jié)萬無一失，對現(xiàn)場所發(fā)生的突發(fā)事件能夠及時進行處理，解決了相應(yīng)的安全隱患，大大提升了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安全性[4]。同時，該項目通過變電站現(xiàn)場檢測、采集、分析、計算及輔助設(shè)備聯(lián)動管理，全面和準確地判斷站內(nèi)設(shè)備的運行環(huán)境工況，可以減少60%的人力、物力費用，提高工作效率及供電可靠性。

4 結(jié) 論

變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安全性一直是變電站工作中的重點關(guān)注對象，通過對變電站監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化，改善環(huán)境檢測系統(tǒng)，完善監(jiān)控管理體系，增加輔助監(jiān)控模型，不但減少了相應(yīng)的成本支出，提升了工作效率以及供電的可靠性，還能夠最大化的保證變電站監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，切實提升其安全性，為變電站相關(guān)工作的順利開展打下了堅實的基礎(chǔ)。