1 概述
1.1 意義
隨著電力系統(tǒng)體制改革的深入，電力系統(tǒng)普遍開展了"減人增效"、"提高供電水平和供電質(zhì)量"、"創(chuàng)一流企業(yè)"的工作。無論是減人增效還是創(chuàng)一流企業(yè)，變電站都涉及了一個(gè)核心任務(wù)：變電站應(yīng)實(shí)現(xiàn)無人值守。
這樣，變電站必須解決以下幾個(gè)問題：
?如何保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性問題；
?如何解決變電站無人值守后的安全管理問題；
?如何實(shí)現(xiàn)無人值守變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視問題。
各種電壓等級的變電站在運(yùn)行過程中，現(xiàn)場安全成了十分突出的問題，特別是火災(zāi)、煙霧、非正常進(jìn)入、電纜溝進(jìn)水、小動物侵入電纜溝等關(guān)系到變電站安全運(yùn)行的監(jiān)控問題，靠操作隊(duì)人員的正常巡視難以實(shí)現(xiàn)，必須建立一個(gè)安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，對變電站各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及影響變電站安全運(yùn)行的因素如：設(shè)備異常、火災(zāi)、水災(zāi)、過熱、絕緣狀況、局部放電等實(shí)現(xiàn)在線檢測，使故障信息能夠早期發(fā)現(xiàn)并得到及時(shí)處理，使成立后的操作隊(duì)運(yùn)行人員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行工況、解決操作隊(duì)巡視周期內(nèi)的監(jiān)控空白，加強(qiáng)對變電設(shè)備的監(jiān)控。
無人值守變電站安全預(yù)警系統(tǒng)就是針對當(dāng)前情況而開發(fā)的一整套使變電站安全運(yùn)行的綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)把監(jiān)控對象落實(shí)到每一監(jiān)護(hù)設(shè)備，由微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)負(fù)責(zé)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。變電站安全預(yù)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)視變電站的安全運(yùn)行及環(huán)境狀況，實(shí)時(shí)監(jiān)測變電站的運(yùn)行環(huán)境，對變電站各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及影響變電站安全運(yùn)行的因素如：環(huán)境溫度、濕度、設(shè)備異常、火災(zāi)、水災(zāi)、過熱、絕緣狀況、局部放電等實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，終端裝置采集到該實(shí)時(shí)信息后，立即記下此信息，進(jìn)行校對、分析、處理，當(dāng)確認(rèn)為報(bào)警信號時(shí)，以聲和光的方式發(fā)出預(yù)警信息和報(bào)警信號，使故障信息能夠早期發(fā)現(xiàn)并得到及時(shí)處理，能夠給變電站的運(yùn)行提供真正的安全保障。變電站安裝?quot;變電站安全預(yù)警系統(tǒng)"后，有效的實(shí)現(xiàn)了：
?將事故后報(bào)警改為事故前預(yù)警；
?將正常的3~4天一次的巡視變?yōu)?4小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控；
?將運(yùn)行人員的現(xiàn)場目測巡視檢查變?yōu)樽詣踊O(jiān)視；
?將分散的巡視檢查變?yōu)榧斜O(jiān)控；
?減輕了操作隊(duì)人員、車輛來回奔波的辛苦，解決了變電站，尤其是無人值守變電站變電設(shè)備安全運(yùn)行如何實(shí)現(xiàn)可控、在控的問題，從而使變電站完全具備了無人值守的要求，操作隊(duì)成為了真正意義上的監(jiān)控中心。
1.2 系統(tǒng)組成
"變電站安全預(yù)警系統(tǒng)" 由變電站安全預(yù)警終端、變電站安全預(yù)警主站（包括服務(wù)器、安全預(yù)警系統(tǒng)顯示屏）組成。安全預(yù)警終端主要完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、判斷和處理，將處理結(jié)果由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至變電站運(yùn)行監(jiān)控中心（或變電站操作隊(duì)），安全預(yù)警終端應(yīng)安裝在變電站中。安全預(yù)警服務(wù)器對安全預(yù)警終端上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如果出現(xiàn)報(bào)警故障，則要求安全預(yù)警終端和安全預(yù)警服務(wù)器都要進(jìn)行報(bào)警，安全預(yù)警服務(wù)器還要能記錄報(bào)警類型和時(shí)間，以便查詢、分析，能與運(yùn)行工作站、調(diào)度、自動裝置等進(jìn)行通信。安全預(yù)警服務(wù)器可安裝在調(diào)度所、操作隊(duì)等處，其數(shù)據(jù)應(yīng)在整個(gè)電力部門通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)共享。安全預(yù)警系統(tǒng)顯示屏主要完成故障顯示，可聲光報(bào)警，使運(yùn)行監(jiān)控人員能夠非常明顯的看到事故發(fā)生地點(diǎn)及類型。
"變電站安全預(yù)警系統(tǒng)"結(jié)構(gòu)非常靈活，安全預(yù)警系統(tǒng)可以獨(dú)立組成系統(tǒng)，也可以和電網(wǎng)調(diào)度自動化（SCADA）系統(tǒng)集成，或者和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示[4]。
?。?）調(diào)度中心到操作隊(duì)數(shù)據(jù)傳輸方式可以為以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議或RS232轉(zhuǎn)發(fā)。
?。?）從終端到調(diào)度中心的傳輸通道可以是：光纖、載波通道、專線。
（3）變電站安全預(yù)警終端，可以通過RS232接口單獨(dú)使用；可以與變電站的RTU配合使用，與RTU集中組屏，將報(bào)警信號通過RTU轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度主站，實(shí)施報(bào)警，這樣可不占用信號傳輸通道。
2 無人值守變電站安全預(yù)警主站YJ2000
2.1 體系結(jié)構(gòu)[4]
無人值守變電站安全預(yù)警主站系統(tǒng)YJ2000，是基于客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的開放式系統(tǒng)。服務(wù)器系統(tǒng)的基本任務(wù)是數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)處理，并響應(yīng)客戶機(jī)的請求向客戶機(jī)傳送格式化的數(shù)據(jù)信息?？蛻魴C(jī)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)提供用戶界面，如圖形、聲音、動畫等。YJ2000的服務(wù)器是功能服務(wù)器，不同于傳統(tǒng)的文件服務(wù)器，在功能服務(wù)器上可同時(shí)運(yùn)行各種功能軟件。服務(wù)器系統(tǒng)和客戶機(jī)系統(tǒng)可以運(yùn)行在各自的硬件平臺上，也可以運(yùn)行在同一臺機(jī)器上，服務(wù)器和客戶機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
2.2 硬件平臺
無人值守變電站安全預(yù)警系統(tǒng)主站系統(tǒng)在硬件上應(yīng)由服務(wù)器、前置機(jī)、客戶機(jī)、通道柜、大屏幕顯示屏組成。
服務(wù)器是YJ2000安全預(yù)警主站系統(tǒng)的核心。前置機(jī)完成系統(tǒng)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的接口任務(wù)。系統(tǒng)其他各種工作站均是客戶機(jī)，根據(jù)需要可以配備多臺。
系統(tǒng)服務(wù)器可選用一般微機(jī)或?qū)Ｓ梅?wù)器，CPU 為Pentium III 450 MHz以上，內(nèi)存不少于64 M(最好128M)，硬盤4.3 GB以上。系統(tǒng)客戶機(jī)，可選用能運(yùn)行Windows NT或Win95/98的微機(jī)或者RISC工程工作站，推薦選配100 MHz以上CPU，內(nèi)存不少于32 M，硬盤1.2 GB以上。
