淺析數(shù)字化變電站運(yùn)行的管理困境與對(duì)策

楊智

摘 要：在當(dāng)前數(shù)字化背景下，數(shù)字化變電站逐漸從理論研究轉(zhuǎn)向了工程化建設(shè)實(shí)踐，隨著數(shù)字化變電站在我國(guó)電力系統(tǒng)中的廣泛運(yùn)用，其運(yùn)行中暴露出來(lái)的問(wèn)題迫切需要解決。我國(guó)當(dāng)前對(duì)于數(shù)字化變電站的運(yùn)用仍處于初級(jí)階段，在其運(yùn)行維護(hù)方面存在著一系列的問(wèn)題，導(dǎo)致其在運(yùn)行過(guò)程中存在較大的困難。該文將根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上就如何加強(qiáng)管理，提高數(shù)字化變電站的運(yùn)行質(zhì)量和效率，談一下自己的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站 運(yùn)行管理 問(wèn)題 對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）08（c）-0106-02

數(shù)字化變電站是一個(gè)可以提供可靠、實(shí)時(shí)信息共享的系統(tǒng)，各功能通過(guò)共享于統(tǒng)一的平臺(tái)，可有有效避免設(shè)備重復(fù)利用。具體而言，在數(shù)字化變電站系統(tǒng)中，變電站保護(hù)、計(jì)量、測(cè)控、監(jiān)控以及遠(yuǎn)動(dòng)和VQC等，均采用同一通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，設(shè)備之間的信息數(shù)據(jù)交換，也通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的復(fù)雜控制電纜，而且一次和二次設(shè)備之間以及二次設(shè)備之間，均采用通信技術(shù)，利用一條信道來(lái)完成傳統(tǒng)的多通道信息傳輸，大大提高了質(zhì)量和效率。

1 數(shù)字化變電站運(yùn)行管理問(wèn)題分析

1.1 設(shè)備安裝過(guò)程中的安全問(wèn)題

在數(shù)字化變電站運(yùn)行管理過(guò)程中，基礎(chǔ)設(shè)備的施工安裝質(zhì)量在很大程度上會(huì)影響其運(yùn)行效率。就目前的情況而言，在基礎(chǔ)設(shè)備施工安裝過(guò)程中，存在著諸多安全隱患問(wèn)題。比如，施工安裝人員缺乏安裝方面的知識(shí)，技能水平有限；設(shè)備本身也存在著安全隱患，比如型號(hào)、規(guī)格不統(tǒng)一，施工安裝時(shí)所采用的方式和方法不同等，都會(huì)在一定程度上影響施工安裝進(jìn)度、安全，導(dǎo)致數(shù)字化變電站系統(tǒng)內(nèi)存在著一系列不安全隱患。

1.2 施工安裝技術(shù)可靠性問(wèn)題

較之于傳統(tǒng)的技術(shù)工藝，數(shù)字化變電站更加系統(tǒng)化、智能化和復(fù)雜性，這在很大程度上增加了變電站施工安裝與系統(tǒng)運(yùn)維難度；數(shù)字化變電站施工安裝過(guò)程中，容不得半點(diǎn)馬虎，發(fā)生疏忽，就會(huì)發(fā)生問(wèn)題。倘若有故障發(fā)生，而操作人員卻沒(méi)有及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題，便會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的良好運(yùn)行造成不良的影響，這就要求相關(guān)的技術(shù)人員具有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，能夠針對(duì)不同的問(wèn)題合理地采取相應(yīng)的措施。但是，現(xiàn)今我國(guó)的智能化變電站依然處在普及發(fā)展的階段，變電站相關(guān)技術(shù)人員也在不斷學(xué)習(xí)與探索工程中，在使用過(guò)程中還有許多的技術(shù)，其穩(wěn)定性和可靠性不強(qiáng)。

1.3 快速保護(hù)與火災(zāi)漏電報(bào)警控制問(wèn)題

較之于互感器而言，數(shù)字化變電站中采用的是電子互感器傳輸數(shù)據(jù)，經(jīng)互感器輸送至交換機(jī)，中間環(huán)節(jié)還需合并一系列過(guò)程，這樣可以有效增加傳輸時(shí)間，使流程更加多樣化。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，較之于普遍的變電站，數(shù)字化變電站動(dòng)作保護(hù)時(shí)間一般會(huì)延長(zhǎng)大約5秒時(shí)間，這是快速保護(hù)及現(xiàn)今數(shù)字化變電站亟待解決的問(wèn)題。同時(shí)，還存在著火災(zāi)漏電報(bào)警控制問(wèn)題，如果配電設(shè)備、線路絕緣惡化等，都可能發(fā)生漏電事故，達(dá)到警報(bào)設(shè)定值時(shí)，儀器會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，顯示漏電電流和漏電線路具體位置；對(duì)漏電故障信息記憶存儲(chǔ)，然后打印檢測(cè)結(jié)果，并且將漏電信息傳至上位機(jī)。然而，現(xiàn)有的數(shù)字化變電站火災(zāi)漏電報(bào)警管控系統(tǒng)技術(shù)還不夠成熟，容易出現(xiàn)問(wèn)題，火災(zāi)漏電報(bào)警管控系統(tǒng)不安全、不穩(wěn)定。

2 數(shù)字化變電站運(yùn)行管理策略

基于以上對(duì)當(dāng)前數(shù)字化變電站運(yùn)行管理過(guò)程中存在的主要問(wèn)題分析，筆者認(rèn)為要想加強(qiáng)運(yùn)行管理、提高管理水平，可從以下幾個(gè)方面著手。

2.1 對(duì)數(shù)字化變電站設(shè)備加強(qiáng)管控

第一，數(shù)字化設(shè)備及專業(yè)劃分變革。對(duì)于傳統(tǒng)電磁型TA以及TV型被電子式互感器而言，一次設(shè)備與二次設(shè)備的相互融合，使傳統(tǒng)設(shè)備的界定模糊化；原來(lái)的二次回路概念，已經(jīng)被現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)以及通信技術(shù)所取代，繼電保護(hù)以及自動(dòng)化專業(yè)人員對(duì)回路維護(hù)主要集中在光纖通信網(wǎng)絡(luò)、軟件系統(tǒng)的維護(hù)方面，這使得傳統(tǒng)繼電保護(hù)以及自動(dòng)化界限劃分模糊化。隨著現(xiàn)代數(shù)字化變電站技術(shù)的快速發(fā)展，關(guān)于一次設(shè)備和二次設(shè)備的重新界定，可謂呼之欲出，在不久的未來(lái)將會(huì)在文件中對(duì)其明確。將繼電保護(hù)與自動(dòng)化有機(jī)地融合在一起，部分地方已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了嘗試，并且建立了在二次基礎(chǔ)上的基層班組，這對(duì)數(shù)字化變電站的可持續(xù)發(fā)展起到了非常重要的作用。

第二，數(shù)字化設(shè)備維護(hù)管理。數(shù)字化變電站的主要特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)化、智能化，雖然運(yùn)行維護(hù)管理過(guò)程中工作量較之于傳統(tǒng)變電站要少，但是具體維護(hù)工作的重要性不可小覷。在現(xiàn)代數(shù)字化變電站運(yùn)行管理過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)合并單元、交換機(jī)以及智能終端的工作環(huán)境、電源等高度重視，而且有必要根據(jù)實(shí)際情況和需要制定針對(duì)性的維護(hù)指導(dǎo)書(shū)。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢查ODF箱上的光纖的熔接以及接口的具體位置，保證光纖連接的可靠性、穩(wěn)定性。對(duì)于數(shù)字化變電站運(yùn)行過(guò)程中所用到的相關(guān)軟件，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注廠家信息，尤其是軟件升級(jí)信息，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)與廠家聯(lián)系，對(duì)現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

第三，加強(qiáng)技術(shù)資料管控。對(duì)于數(shù)字化變電站而言，除了現(xiàn)有的綜合自動(dòng)化站配置要求外，還應(yīng)當(dāng)注意如下資料的完整保存與及時(shí)更新。比如，合并單元版本號(hào)以及參數(shù)的整定表等；VLAN劃分依據(jù)及詳情；接收聯(lián)系表、GOOSE報(bào)文發(fā)送情況，其中有包括保護(hù)、故障錄波、測(cè)控以及智能終端和交換機(jī)等設(shè)備配置文件。同時(shí)，還要對(duì)GOOSE網(wǎng)光纜、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)備份、系統(tǒng)規(guī)范定義文件以及IED能力描述文件和配置IED描述文件等進(jìn)行綜合管控，對(duì)設(shè)備告警以及故障問(wèn)題等，進(jìn)行優(yōu)化處理。

2.2 加強(qiáng)巡視管控

數(shù)字化變電站系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備運(yùn)行班組，應(yīng)當(dāng)根據(jù)管理規(guī)定和要求，對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況加強(qiáng)巡視，具體包括如下內(nèi)容。第一，合并單元。實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)合并單元的具體采樣情況進(jìn)行查看，尤其是激光電源利用、各通道數(shù)據(jù)異常、中斷數(shù)值統(tǒng)計(jì)等；第二，智能終端。對(duì)智能終端上的每一個(gè)位置指示情況進(jìn)行嚴(yán)格控制，確定是否存在告警情況；第三，智能終端柜。詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄柜中的溫濕度數(shù)值，對(duì)加熱器、風(fēng)扇等設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查；第四，交換機(jī)。交換機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，溫度控制非常重要，實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)注意觀察指示燈，確保各接口連接正常。

2.3 嚴(yán)格落實(shí)“五防”制度

基于對(duì)在線式五防制度的研究可知，在線式五防系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，尤其是程序化操作中的突出優(yōu)點(diǎn)，如果在數(shù)字化變電站運(yùn)行管理過(guò)程中得以應(yīng)用，則必然會(huì)提高運(yùn)維管理準(zhǔn)確度和管理效率。在線式五防系統(tǒng)在數(shù)字化變電站運(yùn)行管理過(guò)程中的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮接地樁安全可靠性、刀閘電機(jī)電源電動(dòng)實(shí)際可操作性。在程序化操作過(guò)程中，因主要依靠五防邏輯、操作票順序等對(duì)操作正確性進(jìn)行確定，所以對(duì)五防邏輯的合理性、正確性要求更高；投運(yùn)之前的驗(yàn)收環(huán)節(jié)是管控的重點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)對(duì)邏輯表進(jìn)行仔細(xì)審核，做好閉鎖試驗(yàn)。對(duì)于數(shù)字化變電站而言，倒閘操作的自動(dòng)化程度也非常高，特別是程序化操作過(guò)程中，可以有效節(jié)省人力、提高操作準(zhǔn)確性。然而，這些均是建立在變電站設(shè)備運(yùn)行安全可靠以及五防正確和操作票基礎(chǔ)之上，因此數(shù)字化變電站運(yùn)行管理過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)將重點(diǎn)放在對(duì)設(shè)備運(yùn)維、五防以及操作票的審核上。

2.4 對(duì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備及能量管理系統(tǒng)加強(qiáng)管控

在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行管理過(guò)程中，尤其是驗(yàn)收、維護(hù)以及巡查和監(jiān)視環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)將在線監(jiān)測(cè)設(shè)備作為高壓主設(shè)備予以高度關(guān)注。對(duì)于監(jiān)測(cè)工作中所用到的一次性設(shè)備，需對(duì)其測(cè)量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，并利用這些數(shù)據(jù)繪制數(shù)據(jù)曲線，從曲線中可以直接反映問(wèn)題；然后再利用這些測(cè)量所得數(shù)據(jù)信息，縱向、橫向?qū)Ρ确治觯⒆隳壳暗沫h(huán)境和技術(shù)條件，準(zhǔn)確判斷變電站一次設(shè)備的運(yùn)行狀況，從而更加清楚、準(zhǔn)確地判斷一次設(shè)備的狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)可視化管控。同時(shí)，還要加強(qiáng)能量管理系統(tǒng)管控，因?yàn)槟芰芾硐到y(tǒng)是微電網(wǎng)的核心，若能量管理系統(tǒng)非常先進(jìn)，則可使微電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理更具可靠性、經(jīng)濟(jì)性和高效性。微電網(wǎng)作為分散負(fù)荷以及微電源的總和，將其視為一個(gè)整體系統(tǒng)進(jìn)行控制。通常情況下，微電網(wǎng)包含一個(gè)負(fù)荷和分布式電源，并且與配電網(wǎng)相連接。實(shí)踐中，可以看到，雖然微電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中已經(jīng)基本解決了大規(guī)模分布式電源接入難題，而且體現(xiàn)出分布式電源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是因微電網(wǎng)自身的特殊性，傳統(tǒng)大規(guī)模發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)已經(jīng)不太適合微電網(wǎng)，所以建議對(duì)能量管理技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，同時(shí)這也是數(shù)字化變電站運(yùn)行管理效率得以提高的保障和必然要求。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，數(shù)字化變電站運(yùn)行管理與綜合自動(dòng)化變電站的基本情況存在著較大的差異，我們?cè)跀?shù)字化運(yùn)行管理過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)制定有效的方法，不斷創(chuàng)新管理模式，加快人才培養(yǎng)，并在此基礎(chǔ)上制定針對(duì)性的計(jì)劃方案，打造一支懂一、二次技術(shù)，并且熟悉網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合型人才隊(duì)伍。只有這樣，才能提高數(shù)字化變電站運(yùn)行管理效率，才能確保整體電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性。

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