一、引言

電力行業(yè)的快速發(fā)展和電網(wǎng)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(xiàn)代電網(wǎng)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(jīng)逐漸成為了整個行業(yè)發(fā)展的主旋律。

二、關(guān)鍵技術(shù)支撐

2.1 自動化監(jiān)控技術(shù)

為了實現(xiàn)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(shè)備扮演著至關(guān)重要的角色。它們可以實現(xiàn)對變電站設(shè)備的運行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)控。這些設(shè)備將數(shù)據(jù)迅速傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心，確保監(jiān)控中心能夠掌握變電站內(nèi)任何異常情況，并及時作出響應(yīng)。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(shù)中廣泛應(yīng)用的設(shè)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(wǎng)技術(shù)，可以對全站的主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)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(gòu)建也是不可或缺。這個平臺將各種自動化技術(shù)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(shù)據(jù)分析技術(shù)

面對海量的監(jiān)控數(shù)據(jù)，深入分析成為提取有價值信息的必由之路。通過對設(shè)備運行狀態(tài)、人員行為模式等數(shù)據(jù)的分析，可以為管理層提供科學的決策依據(jù)。人工智能在運維領(lǐng)域的應(yīng)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(shù)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(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，組建單網(wǎng)。

3.2 系統(tǒng)包含火災(zāi)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(xiàn)火災(zāi)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(xiàn)火災(zāi)、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(shè)備智能巡視，智能聯(lián)動等功能。

四、主要功能

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

（2）火災(zāi)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(zāi)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(diào)系統(tǒng)的運行。

（3） 當設(shè)有消防控制室時，消防控制室應(yīng)設(shè)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(shè)備的功能，實現(xiàn)站內(nèi)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(xiàn)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(shè)備的控制和管理功能，實現(xiàn) 站內(nèi)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(yīng)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(diào)、除濕機、采暖、風機、水泵以及照明等設(shè)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(shè)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(nèi)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(xiàn)開鎖權(quán)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(wǎng)絡(luò)故障情況下通過鎖控監(jiān)控終端直接對鑰匙進行授權(quán)操作 功能，并對授權(quán)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(nèi)部聯(lián)動功能。

（2）應(yīng)支持監(jiān)控主機、綜合應(yīng)用服務(wù)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(yīng)支持向監(jiān)控主機、綜合應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送聯(lián)動任務(wù) 功能。

（3）當智能巡視主機接到聯(lián)動信號時，應(yīng)支持根據(jù)配置的聯(lián)動信號和巡視 點位的對應(yīng)關(guān)系，自動生成巡視任務(wù)，對需要復(fù)核的點位進行巡視。

（4）應(yīng)能實現(xiàn)用戶自定義的設(shè)備聯(lián)動，包括照明、暖通、火災(zāi)、消防、環(huán) 境監(jiān)測等相關(guān)設(shè)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(zāi)時，聯(lián)動報警設(shè)備所在區(qū)域的攝像機跟蹤拍攝火災(zāi)情況、自 動解鎖房間門禁，自動切斷風機、電暖氣、空調(diào)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(shè)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(yīng)的風機并啟動報警 功能，必要時可聯(lián)動相應(yīng)區(qū)域的攝像機。

（9）通過對室內(nèi)環(huán)境溫度、濕度的實時采集，自動啟動或關(guān)閉風機、空調(diào)、 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(yīng)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(xiàn)告警上傳并聯(lián)動相應(yīng)設(shè)備。

五、動環(huán)監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備配置說明

設(shè)計時需考慮其經(jīng)濟性進行點位、數(shù)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(shè)備區(qū)域進行配置，每個設(shè)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(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)屏柜內(nèi)。

（2）溫濕度傳感器

控制室、二次設(shè)備室、GIS 室、蓄電池室以及獨立通信機房等重要設(shè)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(shè)備室、 蓄電池室等重要二次設(shè)備房 間應(yīng)配置照明控制器，照明控制器的數(shù)量應(yīng)根據(jù)實際所控制的照明燈具的數(shù)量確 定。

（4）輔助燈光 戶外場地有燈光補充需求的攝像頭應(yīng)配置輔助燈光。

（5）漏水傳感器 二次設(shè)備室、開關(guān)室及獨立通信機房等重要設(shè)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(yīng)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(nèi)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(yīng)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(shù)據(jù)信息。

（9）空調(diào)控制器 安裝在空調(diào)內(nèi)部，每一臺空調(diào)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(yīng)配置 1 個。

（12）SF6 傳感器

GIS 室、SF6 斷路器開關(guān)柜室等存在 SF6 泄露隱患的設(shè)備室應(yīng)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(shè)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(shè)備統(tǒng)籌組柜，布置于二次設(shè)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(shè)備室、開關(guān)室等出入口應(yīng)配置紅外雙鑒探測器；

2) 針對部分有長走廊的開關(guān)室、GIS 室宜配置長距離紅外雙鑒探測器。

（5）門禁

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

（6）可視對講 變電站大門入口宜設(shè)置可視對講。

（7）緊急報警按鈕

220kV 以上電壓等級變電站應(yīng)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(yīng)配置聲光報警器，二次設(shè)備室、開關(guān)室、GIS 室宜配置聲光報警器。

七、攝像機設(shè)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(zhuǎn)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(shè)備室及通信機房：每個小室 1～~2 臺球型攝像機，根 據(jù)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(nèi)環(huán)境監(jiān)視和設(shè)備區(qū)全景監(jiān)視；全 戶內(nèi)站按實際情況選配。

八、智能運維模式的應(yīng)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(jīng)在一些地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。例如，某電力公司采用了智能運維模式后，實現(xiàn)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(shè)備，實現(xiàn)了對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集。同時，利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，對設(shè)備進行了智能診斷和提前預(yù)警，有效地提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，降低了運維成本。