智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理

楚開(kāi)明

（國(guó)網(wǎng)淮北供電公司運(yùn)維部，安徽 淮北 235000）

當(dāng)前，我國(guó)電網(wǎng)正逐漸向著高電壓、信息化、互動(dòng)化及分布式的智能電網(wǎng)方向發(fā)展[1]。智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其擔(dān)負(fù)著智能電網(wǎng)電壓變換和電能轉(zhuǎn)移的重要任務(wù)。智能變電站采用了當(dāng)前最為先進(jìn)的傳感器技術(shù)，光纖通信技術(shù)，智能組件技術(shù)等高科技技術(shù)，完成了變電站主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的智能化發(fā)展[2]。智能變電站作為變電站發(fā)展的最新方向，其安全可靠運(yùn)行需要全新的運(yùn)行維護(hù)管理方法，本文對(duì)智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理方法進(jìn)行了分析。

1 智能變電站技術(shù)特點(diǎn)

1）智能變電站結(jié)構(gòu)圖

可將智能變電站按照功能不同劃分為過(guò)程層、站控層和間隔層三層結(jié)構(gòu)，其設(shè)備架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 智能變電站設(shè)備構(gòu)建圖

其中在過(guò)程層中主要是智能組件和一次設(shè)備，智能組件主要是由合并單元、智能設(shè)備和相關(guān)的終端組成的，其能夠完成智能變電站電能傳輸及分配功能，同時(shí)智能組件也完成了智能變電站的保護(hù)、測(cè)量及在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能[3]。間隔層中的設(shè)備主要是指測(cè)控設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備及故障錄波設(shè)備，這些設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)智能組件的通信、輸入及輸出、遠(yuǎn)方控制等功能。站控層設(shè)備主要包括通信設(shè)備、控制系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等相關(guān)子系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全站的測(cè)量功能和控制功能，有效完成對(duì)全站的數(shù)據(jù)采集和控制，同時(shí)還具有保護(hù)管理的功能。

2）智能組件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能與順序控制功能

智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)智能組件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能和順序控制功能。由于對(duì)智能化的高壓設(shè)備進(jìn)行順序控制有利于智能組件功能的實(shí)現(xiàn)，因此，在通常在智能變電站中采取順序控制的中心管理機(jī)模式，通過(guò)對(duì)監(jiān)控中心指令的執(zhí)行，經(jīng)過(guò)自動(dòng)校核后完成對(duì)改變運(yùn)行方式設(shè)備的有效控制，并以圖形界面進(jìn)行配合，確保智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)可視化的操作。

智能變電站能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備所獲得的設(shè)備結(jié)構(gòu)及狀態(tài)參數(shù)信息，對(duì)歷史運(yùn)行記錄進(jìn)行合理分析，有效評(píng)估當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)變電站運(yùn)行的各種設(shè)備進(jìn)行智能診斷。智能變電站內(nèi)的智能組件能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)，這樣就能夠有效地對(duì)能裝置的故障情況及信號(hào)回路動(dòng)作情況。

3）智能告警功能

智能變電站的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能告警功能，其能夠?qū)收吓袛嗪吞幚硖峁┹o助支撐，同時(shí)對(duì)信號(hào)的分類處理進(jìn)行有效顯示。根據(jù)變電站整體的推理模型及裝置邏輯動(dòng)作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)告警信號(hào)的分類及匯總，確保智能變電站內(nèi)的信息得到實(shí)時(shí)處理，對(duì)智能變電站內(nèi)出現(xiàn)的異常進(jìn)行告警并提供解決處理意見(jiàn)，輔助變電運(yùn)行人員進(jìn)行決策分析。

2 智能變電站實(shí)際運(yùn)維管理分析

某220kV智能變電站于2013年11月投運(yùn)，其中220kV線路7條，110 kV線路6條，35kV線路2條，采用LW35-252/T4000-50型自能式SF6及GL312開(kāi)關(guān)，利用開(kāi)關(guān)智能匯控柜進(jìn)行控制。220kV線路智能匯控匯集A、B套智能終端，型號(hào)為PRS-7789型智能終端；A、B套合并單元，型號(hào)為PRS-7393-1型常規(guī)采樣合并單元。

2.1 軟壓板運(yùn)維管理

該智能變電站保護(hù)功能“硬壓板”被后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)界面上的“軟壓板”所取代，保護(hù)裝置有3種運(yùn)行狀態(tài)，即跳閘的運(yùn)行狀態(tài)，信號(hào)的運(yùn)行狀態(tài)和檢修的運(yùn)行狀態(tài)，這些狀態(tài)都是由運(yùn)行人員切換定值或?qū)泬喊暹M(jìn)行投退來(lái)完成的。其所儲(chǔ)存的定值如表1所示。

表1 某智能變電站保護(hù)裝置定值

該智能變電站保護(hù)裝置均采用光纖通信方式，各個(gè)設(shè)備層之間通過(guò) GOOSE網(wǎng)即可完成連接，站控層與間隔層之間通過(guò) MMS網(wǎng)完成連接，其數(shù)據(jù)流程如圖2所示。

圖2 智能變電站數(shù)據(jù)流程圖

該智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中，通過(guò)軟壓板的投退和定值區(qū)的切換即可完成站端繼電保護(hù)的整定，對(duì)相關(guān)的運(yùn)行狀況、事件記錄信息等通過(guò) MMS網(wǎng)絡(luò)即可傳輸至監(jiān)控機(jī)中，告警信息都是以報(bào)文形式進(jìn)行傳送的。

在該智能站的壓板操作中，根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出運(yùn)行人員應(yīng)遵守的要求有：

1）運(yùn)行人員的軟壓板操作應(yīng)在監(jiān)控后臺(tái)實(shí)現(xiàn)，操作前應(yīng)在監(jiān)控畫(huà)面上核對(duì)軟壓板實(shí)際狀態(tài)，操作后應(yīng)在監(jiān)控畫(huà)面及保護(hù)裝置上核對(duì)軟壓板實(shí)際狀態(tài)。

2）正常運(yùn)行的保護(hù)裝置遠(yuǎn)方修改定值壓板應(yīng)在退出狀態(tài)，遠(yuǎn)方控制壓板應(yīng)在投入狀態(tài)，遠(yuǎn)方切換定值區(qū)壓板應(yīng)在投入狀態(tài)。運(yùn)行人員不得改變壓板狀態(tài)。

3）正常運(yùn)行的智能組件嚴(yán)禁投入“置檢修”壓板，運(yùn)行人員不得操作該壓板。

4）設(shè)備開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，應(yīng)退出本間隔保護(hù)失靈啟動(dòng)壓板，退出母差裝置本間隔投入壓板。

5）設(shè)備從開(kāi)關(guān)檢修改冷備用或保護(hù)啟用前，應(yīng)檢查間隔中各智能組件的“置檢修”壓板已取下。

6）運(yùn)行人員定值區(qū)切換操作在監(jiān)控后臺(tái)進(jìn)行。操作前應(yīng)在監(jiān)控畫(huà)面上核對(duì)定值實(shí)際區(qū)號(hào)，操作后應(yīng)在監(jiān)控畫(huà)面及保護(hù)裝置上核對(duì)定值實(shí)際區(qū)號(hào)，切換后打印核對(duì)正確。

7）檢修人員的修改定值只允許在裝置上進(jìn)行，禁止在監(jiān)控后臺(tái)更改。

2.2 智能組件的巡視維護(hù)管理

該智能站在過(guò)程層和間隔層中采用了大量的光纜進(jìn)行連接，因此智能設(shè)備的耦合度得到了增強(qiáng)，這就使得智能變電站的二次設(shè)備發(fā)生退出時(shí)其對(duì)其他設(shè)備的影響增強(qiáng)，同時(shí)由于保護(hù)設(shè)備已經(jīng)沒(méi)有硬壓板，因此，依靠設(shè)備內(nèi)的軟壓板對(duì)裝置進(jìn)行隔離，降低了裝置整體的安全性和可靠性。由于智能終端需進(jìn)行開(kāi)關(guān)刀閘信息的采集及測(cè)控裝置、保護(hù)設(shè)備及合并單元的分析，因此這些設(shè)備一旦發(fā)生了故障，其影響范圍將非常大。因此對(duì)該智能站進(jìn)行維護(hù)時(shí)，需加強(qiáng)對(duì)智能二次設(shè)備的巡視，特別是智能組件的維護(hù)，確保該智能變電站的二次設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)重點(diǎn)做好以下智能組件的維護(hù)工作。

1）檢查后臺(tái)機(jī)保護(hù)功能壓板、出口壓板、裝置壓板投退狀態(tài)正確，電流、有功、無(wú)功顯示值正常，與保護(hù)裝置顯示相符，無(wú)異常報(bào)文。

2）檢查智能終端、合并單元、保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、自動(dòng)裝置等各種指示燈、通信狀態(tài)正常。

3）檢查室外智能終端箱密封良好，無(wú)進(jìn)水受潮，箱內(nèi)溫濕度控制器工作正常。

4）檢查光纖接頭可靠連接，光纖無(wú)打折、破損現(xiàn)象。備用芯防塵帽無(wú)破裂、脫落，密封良好。

2.3 順控操作分析與管理

順控操作是國(guó)網(wǎng)公司規(guī)定的智能變電站重要特征之一，是指在滿足預(yù)定條件的前提下，按照預(yù)定操作順序自動(dòng)完成一系列控制功能。順控操作打破了傳統(tǒng)運(yùn)行操作方式，提高了運(yùn)行工作效率和操作正確率。因在操作流程、步驟、操作命令表達(dá)及實(shí)現(xiàn)方式等方面均與常規(guī)倒閘操作存在較大差異，根據(jù)運(yùn)行半年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本文總結(jié)出該智能站在進(jìn)行順控操作時(shí)要注意以下幾個(gè)方面。

1）首先要確認(rèn)設(shè)備完好，符合倒閘操作的基本要求。

2）確保智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)中的順序控制票均是經(jīng)過(guò)審核合格的。

3）在進(jìn)行順控操作執(zhí)行時(shí)，監(jiān)控后臺(tái)應(yīng)以規(guī)范的操作票模式來(lái)顯示順控票，逐步顯示每一步操作進(jìn)程，并與站端方式保持一致。

4）順控操作結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員應(yīng)核對(duì)設(shè)備最終狀態(tài)并檢查有無(wú)異常信息后完成此次操作。

5）為保證安全，實(shí)現(xiàn)順控操作的變電站應(yīng)有對(duì)臨時(shí)接地線的管控措施。

6）固化于系統(tǒng)內(nèi)的順控操作票應(yīng)定期審核，擴(kuò)建、設(shè)備升級(jí)改造等應(yīng)及時(shí)修改審核。

3 結(jié)論

作為智能電網(wǎng)的重要支撐，智能變電站是當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)向。隨著我國(guó)電網(wǎng)智能變電站的逐步投入運(yùn)行，我們必須對(duì)智能變電站運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行掌握，及時(shí)總結(jié)先進(jìn)的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，提高智能變電站運(yùn)維水平，加強(qiáng)智能變電站運(yùn)維管理，確保智能變電站安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

[1]鐘連憲, 梁異先. 智能變電站技術(shù)與應(yīng)用研究[M].北京: 中國(guó)電力出版社, 2010.

[2]趙琳, 劉振, 任雁銘, 等. 220kV數(shù)字化變電站測(cè)控保護(hù)一體化的實(shí)現(xiàn)方式[J]. 中國(guó)電力, 2010, 43(4):38-40.

[3]王勇, 梅生偉, 何光宇. 變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征和實(shí)現(xiàn)[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2010, 34(13): 94-99.