芻議基于智能變電站的運(yùn)行維護(hù)

林友松

摘要：文章簡要介紹了智能變電站及其特點(diǎn)，從工作票和操作票的管理、倒閘操作的安全管理、防止閉鎖的裝置管理、設(shè)備異常和事故的處理、在線監(jiān)測設(shè)備的管理、輔控系統(tǒng)管理等6個(gè)方面對智能變電站的運(yùn)行和維護(hù)進(jìn)行了全方位的分析和探討。

關(guān)鍵詞：智能變電站；運(yùn)行；維護(hù)；安全

變電站在電力系統(tǒng)的各項(xiàng)組成中是一項(xiàng)極其重要的電工裝置，其主要作用是變換電壓和接受、分配電能，是連接發(fā)電廠與用電戶的重要中間環(huán)節(jié)設(shè)備，是供電系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)前，變電站尤其是智能變電站的運(yùn)維過程中總會發(fā)生各種故障和問題，這就要求管理和維護(hù)人員不僅要加強(qiáng)巡檢及預(yù)防，還要及時(shí)對發(fā)現(xiàn)的問題和故障采取相應(yīng)的處理措施，以保證變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，從而為用電戶提供更可靠、優(yōu)質(zhì)的電能服務(wù)。

1 智能變電站的基本概念和特點(diǎn)

智能變電站的首要特點(diǎn)是智能化，從信息搜集、加工直至輸出利用等乙烯類流程均通過網(wǎng)絡(luò)化的控制和操作品臺，將傳統(tǒng)模擬信息轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂脭?shù)字信息來實(shí)現(xiàn)，并有相配套的網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)協(xié)助其功能的發(fā)揮。智能變電站的設(shè)備之間是通過數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)通和共享的。各種新式電氣設(shè)備的技術(shù)研發(fā)日益成熟，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也越來越發(fā)達(dá)，并廣泛地應(yīng)用到電力行業(yè)的自動化系統(tǒng)中，這些都為智能變電站的運(yùn)營提供了支撐條件。

相比于傳統(tǒng)的變電站，智能變電站的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在信息的搜集、處理及傳輸?shù)榷鄠€(gè)方面。就設(shè)備而言，高壓智能化設(shè)備是系統(tǒng)的重點(diǎn)，其特點(diǎn)在于對一次設(shè)備的測控、保護(hù)以及計(jì)量等，并對單個(gè)或者多個(gè)二次設(shè)備加以集合和統(tǒng)籌，是傳統(tǒng)變電站所不具有的。就系統(tǒng)角度分析，其側(cè)重于全網(wǎng)和全局范圍內(nèi)的掌控，立足于電網(wǎng)整體運(yùn)行良好的目的，變電站間、變電站和調(diào)度中心間的相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一是其各項(xiàng)管控工作的重點(diǎn)。

智能變電站由雙層網(wǎng)絡(luò)和三層結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成：雙層網(wǎng)絡(luò)包括站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，三層結(jié)構(gòu)包括站控層、間隔層和過程層。

2 運(yùn)行和維護(hù)

智能變電站各項(xiàng)設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)交換器、電子互感器、過程層的合并單元以及智能化終端等）的性能以及與二次設(shè)備（如繼電保護(hù)設(shè)備等）之間配合后的整體性能都是智能變電站運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵影響因素。智能變電站使用的通信技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，以邏輯鏈路取代保護(hù)和計(jì)量等方面的相對獨(dú)立、特定的物理鏈路，所以智能變電站在對設(shè)備維護(hù)的要求、檢測的方法及指標(biāo)、檢測作業(yè)方式及流程、智能系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用等各方面都面臨著新的運(yùn)維課題，并且對運(yùn)維管理人員的管理水平、技術(shù)能力以及系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定性等方面的要求也相應(yīng)提高。

2.1 電氣工作票和電氣操作票的管理

管理電氣工作票和電氣操作票是變電站各項(xiàng)運(yùn)行管理工作的重點(diǎn)，直接關(guān)系著變電站運(yùn)行的安全性。在智能變電站中因新增加了過程層的智能終端、設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換器以及合并單元等設(shè)備，不僅需要將所建立臺賬中的命名加以完善和編號，還要對各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行備份，以應(yīng)對因設(shè)備信息突然丟失而引起設(shè)備異常的緊急情況。同時(shí)，應(yīng)將現(xiàn)場的各類工作納進(jìn)兩票管理的范疇，比如，對上述設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)若需要把一次設(shè)備斷電處理或者采取相關(guān)安全措施，就需要填寫變電站的電氣工作票等。軟壓板在智能變電站中應(yīng)用比較多，在電氣操作票的管理范圍內(nèi)應(yīng)包括對軟壓板投退的處理程序。

2.2 倒閘操作的安全管理

智能變電站中的倒閘操作主要有遙控、就地以及順序控制（順控操作）等操作方式。遙控操作和順控操作的各項(xiàng)設(shè)備要滿足技術(shù)條件要求。智能變電站在順控操作中擁有一鍵式控制的操作功能，進(jìn)行順控操作時(shí)也要填寫操作票，并且要求必須具備監(jiān)護(hù)和操作的雙機(jī)同步控制條件，保證操作項(xiàng)目正確、安全又可靠。

同時(shí)，順控操作之前還需進(jìn)行強(qiáng)制性預(yù)演。在執(zhí)行順控操作時(shí)，監(jiān)控后臺應(yīng)該將順控票顯示為規(guī)范模式的操作票，逐步顯示操作進(jìn)程，并且和站端的方式維持一致。順控操作完成后，運(yùn)行現(xiàn)場的管控人員要對設(shè)備的最終狀態(tài)加以核對，確認(rèn)沒有異常信息之后結(jié)束本次操作。若順控軟件出現(xiàn)功能異常時(shí)，嚴(yán)禁實(shí)施順控操作的各項(xiàng)內(nèi)容，及時(shí)把異常情況報(bào)告技術(shù)部門。而對于不常用的、過于簡單的、非典型性的操作任務(wù)則無需列入順控操作的范疇。

2.3 防止閉鎖的裝置管理

智能變電站擁有2組五防系統(tǒng)，一組是獨(dú)立的微機(jī)五防，滿足于國家以及行業(yè)內(nèi)有關(guān)技術(shù)要求的硬性規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，且和一體化的監(jiān)控信息系統(tǒng)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊；另一組是一體化監(jiān)控信息系統(tǒng)中順控和遙控操作的閉鎖邏輯以及防止誤操作的規(guī)則，同樣也嚴(yán)格遵照國家電網(wǎng)公司上述規(guī)定的有關(guān)要求。采用五防智能化系統(tǒng)可有效控制變電站的誤操作，提高變電站建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的效率。智能五防系統(tǒng)基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，對傳統(tǒng)的五防系統(tǒng)推理引擎實(shí)現(xiàn)了革新，即使是擴(kuò)建變電站，也無需對其內(nèi)部邏輯進(jìn)行修改。

2.4 設(shè)備異常和事故的處理

智能變電站中異常情況和事故的處理遵照以下原則：（1）若發(fā)生故障的智能設(shè)備是單套配置，其保護(hù)動作的正確性受到影響時(shí)，就要申請將控制其運(yùn)行的相應(yīng)開關(guān)退出。（2）若發(fā)生故障的智能設(shè)備是雙套配置的保護(hù)或是其終端裝置，其保護(hù)動作的正確性受到影響時(shí)，應(yīng)將發(fā)生故障的設(shè)備及時(shí)退出。（3）雙套配置合并單元內(nèi)若是單套單元發(fā)生故障，就要申請將故障套組所相應(yīng)的線路保護(hù)（主變）以及母線保護(hù)的裝置及時(shí)停用。（4）若故障出現(xiàn)在交換機(jī)或者臨近交換機(jī)的部位，要根據(jù)MMS，GOOSE網(wǎng)絡(luò)圖對故障交換機(jī)會對網(wǎng)絡(luò)造成影響的可能性以及影響程度加以分析：如果發(fā)生故障的是間隔交換機(jī)，對本間隔的GOOSE網(wǎng)絡(luò)鏈路造成影響時(shí)，則等同于該區(qū)間內(nèi)沒有設(shè)置有效的保護(hù)，其處理方式可參照智能終端的故障處理方式；如果發(fā)生故障的是公用交換機(jī)，要確定其影響范圍難度就比較大，要綜合考量網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)位置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及其他影響因素等，當(dāng)其影響范圍波及母線保護(hù)、過負(fù)荷連切或者變壓器保護(hù)等公用設(shè)施時(shí)，則應(yīng)該立即將對應(yīng)設(shè)備停用。

2.5 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測設(shè)備的功能是對受監(jiān)測一次設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，形成實(shí)時(shí)的或者不同周期（月、周、日、小時(shí)等）的監(jiān)測曲線和統(tǒng)計(jì)表，對設(shè)備監(jiān)測的結(jié)果要從縱向和橫向等不同角度對比分析，把分析結(jié)果與環(huán)境條件融合在一起，判定設(shè)備的運(yùn)行狀況，使一次設(shè)備狀態(tài)實(shí)現(xiàn)可視化。最重要的是監(jiān)測的報(bào)警值不能隨意修改，如確需修正，必須由相關(guān)的檢修單位進(jìn)行。在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行情況參數(shù)達(dá)到預(yù)警范圍之后，負(fù)責(zé)監(jiān)測的人員要把運(yùn)行情況及時(shí)通知運(yùn)行和檢修人員，實(shí)施檢查和處理，若確定是系統(tǒng)誤報(bào)警，經(jīng)相關(guān)技術(shù)部門審核并同意后方能退出報(bào)警程序，處理缺陷之后重新投入運(yùn)行。

2.6 輔助控制系統(tǒng)

變電站智能化不僅僅是主體系統(tǒng)的智能化，同時(shí)要求配套的一體式消防系統(tǒng)智能化、安保系統(tǒng)智能化、視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化以及環(huán)評系統(tǒng)智能化等，必須建立健全各系統(tǒng)的可操作性管理制度，要對系統(tǒng)及附屬的感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行定期檢查，切實(shí)掌握其運(yùn)行狀況，確保聯(lián)網(wǎng)報(bào)警的功能及數(shù)據(jù)傳輸?shù)染苷Ｊ褂茫瑸橹悄茈娬救W(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性提供全方位的保障。