330 kV變電站多站監(jiān)控及智能化淺析

張琰　白鋼　李秋

摘 要：該文以陜西電網(wǎng)運行檢修公司下轄的3個330 kV變電站為研究對象，在傳統(tǒng)變電站升級改造為智能變電站的過程中，提出“一站監(jiān)控多站”的監(jiān)控運行方式，通過相同電壓等級的一個變電站綜合監(jiān)控同一電壓等級的其它變電站，實現(xiàn)多站的遠(yuǎn)程運行監(jiān)控、信息共享，提高變電站運行效益，為變電站智能化升級改造打下良好的運行基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：多站監(jiān)控 智能變電站 智能電網(wǎng)

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（a）-0023-02

進(jìn)入“十三五”規(guī)劃年，隨著工業(yè)4.0（中國制造2025）革命的推進(jìn)，中國電網(wǎng)已進(jìn)入智能電網(wǎng)的建設(shè)期。按照國家規(guī)劃要求，2011年以后所有新建變電站均按照智能變電站的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，而原來的傳統(tǒng)變電站也進(jìn)入智能化的改造升級中，智能變電站迎來了爆發(fā)式的增長。智能變電站[1]是采用的電氣設(shè)備以先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保為特點，以全站數(shù)字信息化、網(wǎng)絡(luò)化通信平臺、標(biāo)準(zhǔn)化信息共享為基本要求，自動完成變電站二次系統(tǒng)的信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要向上級電網(wǎng)提供實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能，實現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動的變電站。

目前，傳統(tǒng)的樞紐變電站（以2011年前建的330 kV變電站為主）正在進(jìn)行智能電站的技術(shù)改造和研究階段，升級后的330 kV樞紐變電站通過省網(wǎng)與整個西北地區(qū)區(qū)域的新型750 kV智能變電站。此次研究以國家電網(wǎng)陜西運行檢修公司下轄的寶雞電網(wǎng)硤石330 kV變電站、馬營330 kV變電站、雍城330 kV變電站為研究對象，通過三個樞紐變電站“一站控三站”的綜合監(jiān)控運行方式的研究，為傳統(tǒng)330 kV樞紐變電站智能化改造過程中“一站控多站”，逐步達(dá)到并實現(xiàn)330 kV樞紐變電站智能化運行的可行性提供一定的工程理論依據(jù)。

1 電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

陜西為位于西北電網(wǎng)東部，最高電壓等級為330 kV，目前330 kV電網(wǎng)已覆蓋全省十個地區(qū)，形成330 kV主網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在關(guān)中地區(qū)形成了多個330 kV單環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架，以關(guān)中電網(wǎng)為核心，通過金～黃～延～榆～神和桃～延330 kV線路延伸至陜北，通過馬～漢線、安～南雙回線、羅～張4回330 kV線路擴展至陜南的漢中、安康、商洛地區(qū)。同時，通過4回330 kV線路與西北甘青寧電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

寶雞電網(wǎng)是陜西電網(wǎng)重要組成部分，是陜西電網(wǎng)和甘肅電網(wǎng)的功率交換重要樞紐之一，擔(dān)負(fù)向?qū)氹u市三區(qū)九縣及隴海、寶成、寶中三條電氣化鐵路寶雞段的供電任務(wù)，并向甘肅、咸陽、西安、漢中電網(wǎng)部分地區(qū)轉(zhuǎn)供電力。目前，寶雞電網(wǎng)由330 kV馬營變、雍城變、段家變、湯峪變與其相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)線構(gòu)成330 kV送電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

在電網(wǎng)運行過程中，通過調(diào)度EMS（能量管理系統(tǒng)）及電網(wǎng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對所轄變電站運行工況的遠(yuǎn)程實時監(jiān)控[2]，并負(fù)責(zé)在輸變電設(shè)備故障、異常、越限運行時聯(lián)系相關(guān)部門處理，提升電網(wǎng)運行控制及事故應(yīng)急處置水平。在EMS中，增加變電站監(jiān)控功能，接入變電站監(jiān)控信息，實現(xiàn)對變電站的集中監(jiān)控。在不停電的情況下，對電力設(shè)備狀況進(jìn)行連續(xù)或周期性的自動監(jiān)視檢測，即在線監(jiān)測。

2 330 kV變電站監(jiān)控分析

寶雞電網(wǎng)硤石330 kV變電站、馬營330 kV變電站、雍城330 kV變電站的主控變電站是馬營變電站。馬營變除了監(jiān)控本站的運行外，還遠(yuǎn)程監(jiān)控硤石變和雍城變兩個330 kV站。通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的KVM抓頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨時獲取其他兩個變電站的運行信息。操作運行過程中，運行人員必須遵守規(guī)范：DL/T95.31-2005 《電網(wǎng)調(diào)度規(guī)范用語》、DL/T 516-2005 《電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程》、DL/T969-2005 《變電站運行導(dǎo)則》、Q/GDW 678-2011 《智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范》、國家電網(wǎng)安監(jiān)[2009]664號《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》、國家電網(wǎng)生[2008]1261號《無人變電站值守管理規(guī)范（試行）》。

電網(wǎng)實時監(jiān)控與智能告警功能是架構(gòu)在統(tǒng)一支撐平臺上的應(yīng)用子系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)最基本的功能，用于實現(xiàn)完整的、高性能的電網(wǎng)實時運行穩(wěn)態(tài)信息的監(jiān)視和設(shè)備控制，為其他功能模塊應(yīng)用提供全方位、高可靠性的數(shù)據(jù)服務(wù)。主要實現(xiàn)以下功能[2]：通過前置系統(tǒng)接收各變電站上送的遠(yuǎn)動信息并進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計考核、控制和調(diào)節(jié)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹嬅娌僮?、斷面監(jiān)視、事件和報警處理、計劃管理、電網(wǎng)調(diào)度運行分析、一次設(shè)備監(jiān)視、開關(guān)狀態(tài)檢查、趨勢記錄、事故追憶及事故反演[4]等。

目前，三個樞紐變電站以完成初步的自動化設(shè)備改造。馬營變投運于1986年，雍城變投運于1998年，硤石變投運于2009年，相對于其他兩個變電站，硤石變的自動化程度最高，設(shè)備也最先進(jìn)。以330 kV的隔離開關(guān)為例，舊的設(shè)備以LW13型和LW14型居多，在進(jìn)行智能化改造過程中以LW25型替代上述兩個型號。傳動機構(gòu)替換為原裝進(jìn)口的ABB公司生產(chǎn)的液壓傳動機構(gòu)，增加的遠(yuǎn)程通信接口，為異地遠(yuǎn)程控制提供良好的設(shè)備基礎(chǔ)。

3 綜合監(jiān)控分析

正常的監(jiān)控巡視按照每值巡視三次進(jìn)行，接班后、值班期間和交班前對受控變電站分別進(jìn)行一次全面巡視。巡視的主要內(nèi)容[3]有：（1）通過監(jiān)控主畫面檢查監(jiān)控系統(tǒng)運行工況、通道狀態(tài)是否正常，監(jiān)控系統(tǒng)有無事故總告警信息，各變電站集中信號圖中有無告警信息。（2）通過監(jiān)控分畫面檢查各變電站一次接線圖中有無告警單元、監(jiān)控系統(tǒng)各分畫面中有無告警信號。（3）通過一次系統(tǒng)畫面檢查斷路器、隔離開關(guān)及接地刀閘位置是否正確，線路及主變電流、有功功率、無功功率、母線電壓、主變分接開關(guān)檔位、主變油溫、站用交流電壓、控制母線直流電壓是否正常，遙測數(shù)據(jù)是否刷新。（4）通過監(jiān)控系統(tǒng)告警信息欄檢查“斷路器事故跳閘”、“保護動作”、“異常信號”、“狀態(tài)變位”、“通訊中斷”、“遙測越限告警”等窗口中有無告警信息和信息復(fù)歸情況，重點檢查保護動作、控制回路斷線、PT 斷線、保護裝置失電、直流系統(tǒng)異常、所用電系統(tǒng)異常等遙信信號的動作和復(fù)歸狀態(tài)。（5）通過輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)視，檢查系統(tǒng)通信是否正常，數(shù)據(jù)是否刷新正常，系統(tǒng)是否有異常告警。（6）輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)中設(shè)備異常告警時，按照設(shè)備告警分類啟動相應(yīng)工作流程，并及時聯(lián)系設(shè)備監(jiān)控處專責(zé)進(jìn)行初步分析。（7）輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)異常時，及時將系統(tǒng)異常情況反饋至設(shè)備監(jiān)控處專責(zé)。

4 結(jié)語

寶雞電網(wǎng)的3個330 kV樞紐變電站馬營變、雍城變和硤石變，以馬營變?yōu)楣芾砗诵?，遠(yuǎn)程監(jiān)控其它兩個變電站。目前，在運行管理上，各站的運行維護人員數(shù)量符合國家電網(wǎng)樞紐變傳統(tǒng)運行要求，在未來的智能電網(wǎng)的改造升級中，從一站監(jiān)控多站的角度出發(fā)，在減少運行人員的基礎(chǔ)上依舊能確保變電站的安全穩(wěn)定運行，從而提高企業(yè)運行效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家電網(wǎng).Q/GDW 383-2009，智能變電站技術(shù)導(dǎo)則[S].2009.

[2] 國家電網(wǎng).只能變電戰(zhàn)繼電保護技術(shù)規(guī)范[S].2010.

[3] 國家電網(wǎng).無人值守變電站及監(jiān)控中心技術(shù)導(dǎo)則[S].2009.

[4] 國家電網(wǎng).330 kV～750 kV智能變電站設(shè)計規(guī)范[S].2009.