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核心任務：變電站應實現(xiàn)無人值守。
這樣，變電站必須解決以下幾個問題：
?如何保證設備運行的可靠性問題；
?如何解決變電站無人值守后的安全管理問題；
?如何實現(xiàn)無人值守變電站的遠程監(jiān)視問題。
各種電壓等級的變電站在運行過程中，現(xiàn)場安全成了十分突出的問題，特別是火災、煙霧、非正常進入、電纜溝進水、小動物侵入電纜溝等關(guān)系到變電站安全運行的監(jiān)控問題，靠操作隊人員的正常巡視難以實現(xiàn)，必須建立一個安全穩(wěn)定的運行環(huán)境，對變電站各種設備的運行狀態(tài)及影響變電站安全運行的因素如：設備異常、火災、水災、過熱、絕緣狀況、局部放電等實現(xiàn)在線檢測，使故障信息能夠早期發(fā)現(xiàn)并得到及時處理，使成立后的操作隊運行人員實時掌握設備運行工況、解決操作隊巡視周期內(nèi)的監(jiān)控空白，加強對變電設備的監(jiān)控。
無人值守變電站安全預警系統(tǒng)就是針對當前情況而開發(fā)的一整套使變電站安全運行的綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)把監(jiān)控對象落實到每一監(jiān)護設備，由微機綜合自動化系統(tǒng)負責電網(wǎng)的安全運行。變電站安全預警系統(tǒng)負責監(jiān)視變電站的安全運行及環(huán)境狀況，實時監(jiān)測變電站的運行環(huán)境，對變電站各種設備的運行狀態(tài)及影響變電站安全運行的因素如：環(huán)境溫度、濕度、設備異常、火災、水災、過熱、絕緣狀況、局部放電等實現(xiàn)在線監(jiān)測。當有異常情況發(fā)生時，終端裝置采集到該實時信息后，立即記下此信息，進行校對、分析、處理，當確認為報警信號時，以聲和光的方式發(fā)出預警信息和報警信號，使故障信息能夠早期發(fā)現(xiàn)并得到及時處理，能夠給變電站的運行提供真正的安全保障。變電站安裝?quot;變電站安全預警系統(tǒng)"后，有效的實現(xiàn)了：
?將事故后報警改為事故前預警；
?將正常的3~4天一次的巡視變?yōu)?4小時實時監(jiān)控；
?將運行人員的現(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備安全運行如何實現(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
"變電站安全預警系統(tǒng)" 由變電站安全預警終端、變電站安全預警主站（包括服務器、安全預警系統(tǒng)顯示屏）組成。安全預警終端主要完成實時數(shù)據(jù)的采集、判斷和處理，將處理結(jié)果由通信網(wǎng)絡發(fā)送至變電站運行監(jiān)控中心（或變電站操作隊），安全預警終端應安裝在變電站中。安全預警服務器對安全預警終端上傳的數(shù)據(jù)進行處理。如果出現(xiàn)報警故障，則要求安全預警終端和安全預警服務器都要進行報警，安全預警服務器還要能記錄報警類型和時間，以便查詢、分析，能與運行工作站、調(diào)度、自動裝置等進行通信。安全預警服務器可安裝在調(diào)度所、操作隊等處，其數(shù)據(jù)應在整個電力部門通信網(wǎng)絡內(nèi)共享。安全預警系統(tǒng)顯示屏主要完成故障顯示，可聲光報警，使運行監(jiān)控人員能夠非常明顯的看到事故發(fā)生地點及類型。
"變電站安全預警系統(tǒng)"結(jié)構(gòu)非常靈活，安全預警系統(tǒng)可以獨立組成系統(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。
?。?）變電站安全預警終端，可以通過RS232接口單獨使用；可以與變電站的RTU配合使用，與RTU集中組屏，將報警信號通過RTU轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度主站，實施報警，這樣可不占用信號傳輸通道。
2 無人值守變電站安全預警主站YJ2000
2.1 體系結(jié)構(gòu)[4]
無人值守變電站安全預警主站系統(tǒng)YJ2000，是基于客戶機/服務器體系結(jié)構(gòu)的開放式系統(tǒng)。服務器系統(tǒng)的基本任務是數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)處理，并響應客戶機的請求向客戶機傳送格式化的數(shù)據(jù)信息?？蛻魴C系統(tǒng)則負責提供用戶界面，如圖形、聲音、動畫等。YJ2000的服務器是功能服務器，不同于傳統(tǒng)的文件服務器，在功能服務器上可同時運行各種功能軟件。服務器系統(tǒng)和客戶機系統(tǒng)可以運行在各自的硬件平臺上，也可以運行在同一臺機器上，服務器和客戶機通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換。
2.2 硬件平臺
無人值守變電站安全預警系統(tǒng)主站系統(tǒng)在硬件上應由服務器、前置機、客戶機、通道柜、大屏幕顯示屏組成。
服務器是YJ2000安全預警主站系統(tǒng)的核心。前置機完成系統(tǒng)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的接口任務。系統(tǒng)其他各種工作站均是客戶機，根據(jù)需要可以配備多臺。
系統(tǒng)服務器可選用一般微機或?qū)Ｓ梅掌?，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，可選用能運行Windows NT或Win95/98的微機或者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。
