淺談機電工程—智能變電站運行維護管理

郭勇

【摘要】本文以構(gòu)建智能變電站運行維護管理作用的介紹開始，其次對運行維護管理的特點做了進一步的分析，最后通過實際情況對智能變電站運行維護管理應(yīng)用進行了探討。

【關(guān)鍵詞】機電工程； 智能變電站； 運行維護管理

一、前言

中國的經(jīng)濟得到了不斷的完善，機電工程也在不斷的健全和完善中。機電工程管理中也不斷呈現(xiàn)出質(zhì)量問題，其智能變電站運行維護管理的應(yīng)用對變電站的可持續(xù)運轉(zhuǎn)有著相當大的關(guān)系。

二、構(gòu)建智能變電站運行維護管理的作用

與傳統(tǒng)變電站中信息系統(tǒng)相比，智能變電站運行維護管理系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)類型繁多的特點，從而有效避免了系統(tǒng)排列之間容易出現(xiàn)的弊端，如：各系統(tǒng)在進行信息處理的過程中容易出現(xiàn)傳遞重復(fù)，也較容易出現(xiàn)“信息孤島”現(xiàn)象，這些弊端不僅讓信息系統(tǒng)做了無用功，還造成了信息資源的浪費。此外，由于在信息傳遞過程中存在漏洞，數(shù)據(jù)的準確性無法得到保證，從而嚴重影響著變電站的發(fā)展。智能變電站在先進的科學(xué)技術(shù)帶領(lǐng)下，不僅能夠?qū)π畔⑦M行一體化處理，通過構(gòu)建一體化平臺，不僅避免了多個系統(tǒng)工作，還能滿足用戶對信息的需求，下文主要對智能變電站運行維護管理設(shè)計方案進行分析。

三、運行維護管理的特點

1、電源具有顯著的一體化特點

在智能變電站的一體機電源設(shè)計過程中，其最為顯著的特點就是實現(xiàn)電源設(shè)計的高度一體化：不僅實現(xiàn)了外觀層次的一體化，系統(tǒng)層次也已經(jīng)實現(xiàn)了高度的一體化，這就降低了系統(tǒng)的組屏個數(shù)，對于提升電源系統(tǒng)的外觀感和性能都有很大幫助。同時，一體化的設(shè)計思路還能夠有效的簡化電源系統(tǒng)后期的維護和管理工作量。在運行維護管理生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)各個不同部件的批量化生產(chǎn)，有效的縮短了電源系統(tǒng)的生產(chǎn)周期。

2、運行維護管理系統(tǒng)具備高度的智能化和自動化

在智能化變電站的交直流運行維護管理設(shè)計中，集成了大量的電子設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將若干子系統(tǒng)進行有效的整合，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)的有效管理，進一步實現(xiàn)整個智能變電站交直流運行維護管理的自動化管理。同時高度的智能化和網(wǎng)絡(luò)化對于提高電源系統(tǒng)的管理能力有很大的幫助，能夠通過預(yù)置的傳感器對相關(guān)的參數(shù)進行檢測，并且可以及時的發(fā)現(xiàn)電源系統(tǒng)運行過程中存在的問題，有效的預(yù)防電源系統(tǒng)故障的發(fā)生。

3、運行維護管理設(shè)計具有較高的可靠性

與傳統(tǒng)的分布組裝式電源系統(tǒng)相比，運行維護管理的設(shè)計全部通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)，因此系統(tǒng)無需進行二次接線，這樣可以有效的提高系統(tǒng)的絕緣性。同時模塊化設(shè)計為后期電源系統(tǒng)的維護提供了巨大的方便，可以通過更換相關(guān)的故障模塊實現(xiàn)電源系統(tǒng)的快速恢復(fù)，而且交直流運行維護管理系統(tǒng)對相關(guān)的蓄電池和開關(guān)之間都實現(xiàn)了較高的安全防護，以有效的降低變電站設(shè)備發(fā)生故障的概率，對于提升智能變電站的可靠性至關(guān)重要。

4、使蓄電池組類型配置得以減少

智能變電站運行維護管理系統(tǒng)實現(xiàn)了操作電源蓄電池組、通信蓄電池組以及UPS蓄電池組的整合，將這三組蓄電池組合并為一組，有效簡化了蓄電池組的類型配置。

5、運行網(wǎng)絡(luò)化

智能設(shè)備的各個子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接在一起，并且一并接入一體化的監(jiān)控系統(tǒng)，由此對各自系統(tǒng)的運行進行實時監(jiān)控和管理，網(wǎng)絡(luò)的整體控制管理使得智能設(shè)備的運行井然有序。

6、投入成本減少

由于智能變電站運行維護管理系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)備的簡化，所以在建設(shè)過程中可以節(jié)約材料、設(shè)備和資源，減少了施工全面協(xié)調(diào)的成本。此外，具上述優(yōu)勢可知，此系統(tǒng)更易于維護，因此也節(jié)約了大量維護成本。

四、智能變電站運行維護管理應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)處理

眾所周知，變電站的基本功能是實現(xiàn)信息的處理，而變電站的應(yīng)用要從設(shè)備本身入手，這也是眾多的電力科學(xué)家關(guān)注的問題。一般來說，不同的電力系統(tǒng)在實用性和層次性方面會有很大的不同，同時，信息的獲取方式也有很大的差別。我國在智能化變電站系統(tǒng)中會進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理工作，比如很多的變電站式通過一定的模式進行改建和處理的，而其中各種通訊的功能是由專業(yè)的業(yè)務(wù)軟件來完成的。就目前我國的基本的數(shù)據(jù)服務(wù)來說，智能話的變電站可以將所有的設(shè)備數(shù)據(jù)集中導(dǎo)出，進行數(shù)據(jù)的置換和處理，使其成為符合人們需要的標準的信號形式，這些數(shù)據(jù)型號形式有電氣量和非電氣量兩個方面的內(nèi)容，兩者息息相關(guān)，但各有作用。

2、間隔層應(yīng)用系統(tǒng)

（一）、測控保護

國內(nèi)35kV以下的電壓等級的低壓裝置，對測控保護一體化設(shè)計的使用較為廣泛。而保護和測控功能相互獨立的裝置設(shè)計則在110kV及以上電壓等級中進行運用。這樣一來，技術(shù)分工、安全可靠方面都會得到一定的考慮。當然，保護、測控功能的設(shè)計能夠有所簡化，促使一體化的實現(xiàn)，對中間環(huán)節(jié)進行減少的同時，促使系統(tǒng)可靠性的有效提高。對于智能變電站而言，其數(shù)據(jù)信息的實時上傳、統(tǒng)一采集促使了互操作和信息共享的實現(xiàn)。繼電保護、測量控制是測控保護一體化裝置的功能，運用中央處理器插件結(jié)構(gòu)能夠得以實現(xiàn)。一個CPU對通信、界面、測控信息相關(guān)處理進行實施，而另一個可以通過繼電保護相關(guān)功能進行處理。在軟件和硬件上，保護、遠動功能的可靠性和獨立性是通過獨立的CPU系統(tǒng)進行保障的。設(shè)計繼電保護模塊的過程中，可對面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思路進行運用。該對象相關(guān)的出口、時間以及定制的信息等可以作為對象屬性，和保護模塊綁定在一起，這樣一來，各保護模塊對象的功能就能夠得到有效運用。

（二）、監(jiān)控五防

此種設(shè)計將五防邏輯軟件在監(jiān)控系統(tǒng)中進行嵌入，同時對就地間隔內(nèi)機電工程的電氣聯(lián)鎖回路進行保留。利用以太網(wǎng)對通信進行建立，達到設(shè)備狀態(tài)信息的良好交換，促使過程層、間隔層、遠方/站控層3級防誤閉鎖功能的有效實現(xiàn)。在無操作工況的狀況之中，全部閉鎖觸點都為斷開位置。當在操作的過程中，防誤閉鎖判斷程序就會通過站控層“五防”預(yù)演程序進行啟動。如果能夠滿足一定的要求，就對閉鎖觸點進行閉合，運行人員的操作完成之后，自動斷開閉鎖觸點。

（三）、集中故障錄波

變電站所有設(shè)備對通信協(xié)議、數(shù)據(jù)模型、功能模型的使用都是統(tǒng)一的，由此促使了數(shù)據(jù)信息的互操作性、共享性的形成。此時，以往分散的錄波裝置可以放棄運用，進而對集中錄波裝置進行使用。通過網(wǎng)絡(luò)接口，智能錄波器能夠?qū)OOSE、SAV信息接入即可實現(xiàn)功能要求。通過GOOSE和SAV報文的上傳，智能錄波器可以對報告、故障波形進行獲取，同時包括定值、保護事件、開關(guān)量、錄波列表等數(shù)據(jù)。初步分析完成后，故障錄波信息分析系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行接收，依據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以對定值校驗、諧波分析、計算校驗等匯總分析進行實施，并且借助非實時接口適配網(wǎng)關(guān)，將分析結(jié)果上傳至一體化平臺。

（四）、電能量計量

周期性記錄是電能量數(shù)據(jù)的運用方式，其所需的可靠性、穩(wěn)定度、準確度、精度要求都比較的高。電能量數(shù)據(jù)可以對交易計費結(jié)算提供依據(jù)，可見電能量計量系統(tǒng)的重要性。當光纖以太網(wǎng)傳送的電壓、電流信號由光電式電能表接收到后，就可以對通過處理系統(tǒng)、實時運算對這些數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理。

五、結(jié)束語

由于機電工程行業(yè)的不斷完善，大家對變電站的質(zhì)量提出了越來越高的要求，依據(jù)實際的作業(yè)經(jīng)驗，總結(jié)了智能變電站運行維護管理的關(guān)鍵性內(nèi)容，這樣便于確保變電站工程的質(zhì)量。

參考文獻

[1]張文亮，劉壯志，王明俊.智能電網(wǎng)的研究進展及發(fā)展趨勢[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011

[2]張雪焱；楊波；王冬云；常建剛；智能化變電站高級應(yīng)用功能研究[J]；中國電力教育；2012

[3]喬峻.智能變電站交直流運行維護管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].科技資訊，2011