智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究探究

董軍

摘 要：隨著當(dāng)前相關(guān)科技水平的不斷發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域也越來(lái)越朝著智能化的方向發(fā)展演變，目前我國(guó)在這一領(lǐng)域內(nèi)建設(shè)工作也已全面鋪開(kāi)。但就當(dāng)前的實(shí)際現(xiàn)狀來(lái)看，關(guān)于智能化變電站運(yùn)行維護(hù)的研究工作卻鮮有開(kāi)展，這也在很大程度上對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展造成了極其不利的影響。本文簡(jiǎn)要分析了智能化變電站運(yùn)行技術(shù)特點(diǎn)，進(jìn)一步闡述了智能化變電站所存在的主要問(wèn)題，并提出了一些具體的運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能化變電站；問(wèn)題；運(yùn)行；維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)而言，智能電網(wǎng)在管理、操作與共享性等方面其優(yōu)勢(shì)價(jià)值均更加顯著。變電站的智能化與自動(dòng)化發(fā)展，可促使廣大從事變電站運(yùn)行及維護(hù)的人員能夠擺脫繁重的體力勞動(dòng)，并促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行及管理效率的全面提升。然而，鑒于我國(guó)的智能化變電站建設(shè)與應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，部分技術(shù)仍不夠成熟，再加之經(jīng)驗(yàn)欠缺，也就使得智能化變電站的運(yùn)維工作面臨著許多的問(wèn)題挑戰(zhàn)。對(duì)此，就解決好這些問(wèn)題，加強(qiáng)智能化變電站的運(yùn)行及維護(hù)效果有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能化變電站運(yùn)行技術(shù)特點(diǎn)分析

受到近年來(lái)我國(guó)智能化技術(shù)的快速發(fā)展影響，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍也愈發(fā)寬廣。例如在變電站的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，智能化變電站也得到了大規(guī)模的普及推廣，促使智能化變電站產(chǎn)生出了一個(gè)具有明顯交互性的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，對(duì)于促進(jìn)變電站的運(yùn)行效率與提高配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性均可發(fā)揮出至關(guān)重要的作用價(jià)值。智能化變電站可利用智能化網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)變電站當(dāng)中的一、二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)整合處理，從而進(jìn)行集中管理，從這一方面來(lái)看其優(yōu)勢(shì)價(jià)值要遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)變電站。

智能化變電站的運(yùn)行技術(shù)特點(diǎn)可總結(jié)為設(shè)備智能化與檢修狀態(tài)化兩點(diǎn)，現(xiàn)具體分析如下：

1.設(shè)備智能化。智能化在變電站運(yùn)行階段所應(yīng)用到的設(shè)備大都是智能化設(shè)備，主要通過(guò)光纜實(shí)現(xiàn)設(shè)備、間隔、控制3層的相互聯(lián)系，使得變電站內(nèi)電氣設(shè)備間信息共享和互操作，進(jìn)而確保智能化變電站運(yùn)行達(dá)到更好的穩(wěn)定性與安全性：

①設(shè)備層是由一次智能化設(shè)備組成。其中以復(fù)合傳感器、羅果夫斯基TA以及分壓型技術(shù)是整個(gè)設(shè)備層中智能化所在。

②間隔層是由監(jiān)控、繼電保護(hù)設(shè)備一起組成的。間隔層大部分的母線應(yīng)用都是分散型安裝，為了保障間隔層通常都是將母線雙重化裝設(shè)的，通過(guò)光纖以及母線保障中心單元通信。

③控制層就是計(jì)算機(jī)監(jiān)控，通過(guò)光纖以及隔層實(shí)現(xiàn)通信。主要通過(guò)服務(wù)器、人機(jī)設(shè)備、路由器以及站級(jí)計(jì)算機(jī)組合而成。通過(guò)控制層可以實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、閉鎖操作等功能。圖1為智能變電站結(jié)構(gòu)圖。

2.檢修狀態(tài)化。傳統(tǒng)針對(duì)變電站設(shè)備所開(kāi)展的檢修工作大多是在變電站設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題故障以后才對(duì)其實(shí)施檢修，而基于智能化技術(shù)之下的變電站，則是利用先進(jìn)的狀態(tài)檢測(cè)手段、可靠的評(píng)價(jià)手段和壽命的預(yù)測(cè)手段來(lái)判斷一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備日常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的動(dòng)態(tài)化信息，并依據(jù)此類(lèi)信息來(lái)針對(duì)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)展開(kāi)預(yù)測(cè)，充分結(jié)合以目前變電設(shè)備的運(yùn)行狀況來(lái)采取適當(dāng)?shù)臋z修建議，同時(shí)把有關(guān)信息提供給電力調(diào)度、執(zhí)行等部門(mén)，并由此來(lái)開(kāi)展遠(yuǎn)程監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備性能下降到一定程度或故障將要發(fā)生之前進(jìn)行維修。

二、智能化變電站存在的主要問(wèn)題

1.保護(hù)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)

相較于一般的互感器而言，電子互感器的數(shù)據(jù)發(fā)送要能夠由互感器到保護(hù)測(cè)控亦或是交換機(jī)當(dāng)中，并且其中還要途徑合并單元，由此也就會(huì)新增出許多的中間環(huán)節(jié)，導(dǎo)致傳輸延時(shí)也將有所擴(kuò)大。此外，還需在跳閘口位置進(jìn)行智能終端保護(hù)處理，由此也便會(huì)在一定程度上導(dǎo)致保護(hù)反應(yīng)的時(shí)間有所延長(zhǎng)。采樣環(huán)節(jié)是由電子互感器發(fā)出至合并單元再到保護(hù)裝置的一整個(gè)過(guò)程階段。跳閘過(guò)程則是由保護(hù)裝置到智能終端再接入斷路器部分。和傳統(tǒng)變電站相對(duì)比來(lái)看，光纖傳輸、智能終端以及合并單元部件的保護(hù)動(dòng)作有著較大的時(shí)間延長(zhǎng)性，智能變電站一般的保護(hù)反應(yīng)時(shí)間往往比傳統(tǒng)變電站要慢6ms左右。

2.穩(wěn)定性較差

需在有源電子互感器裝置內(nèi)部增設(shè)有源電子元件和端模塊，由此也就使得系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性大大下降。對(duì)光學(xué)互感器而言，受到外部環(huán)境因素的影響會(huì)相對(duì)較大，玻璃與光纖間的連接會(huì)有著一定的不穩(wěn)定性隱患問(wèn)題。高壓電子互感器也更易遭受電磁場(chǎng)與輸送路徑干擾，進(jìn)而導(dǎo)致所輸出的信號(hào)發(fā)生波形畸變與穩(wěn)定性過(guò)差情況，這時(shí)便要應(yīng)用到特殊算法來(lái)達(dá)到相應(yīng)的保護(hù)需求。

3.安全性較差

以往的變電站大都是應(yīng)用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，安全性相對(duì)較好，是一類(lèi)具備顯著性局部特征的交互機(jī)制。變電站所應(yīng)用的信息溝通方式為對(duì)等形式，在局域網(wǎng)上可達(dá)成所有的IED信息，其中任意一點(diǎn)遭受攻擊，若未對(duì)信息采取有效防護(hù)，便會(huì)導(dǎo)致變電站系統(tǒng)遭受巨大損傷。由于變電站的IED不具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的銜接，則相應(yīng)的也不具備裝置間的隔離點(diǎn)，由此也就要利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離防護(hù)，因此，變電站IED與集中控制體系便直接影響這系統(tǒng)的安全性。軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)具體安全事件的記錄、控制、跳閘等功能，信息安全機(jī)制對(duì)整體變電站系統(tǒng)而言意義重大?；谄降刃缘慕换シ绞较?，此類(lèi)安全體制便直接決定著系統(tǒng)的安全性，因此智能化變電站在安全性方面相對(duì)較差。

三、智能化變電站的運(yùn)行與維護(hù)

1.積極應(yīng)用先進(jìn)的維修技術(shù)

智能化變電站發(fā)展，也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的改進(jìn)，并引進(jìn)了許多智能化的技術(shù)。但同時(shí)也應(yīng)認(rèn)識(shí)到智能化變電站在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中仍會(huì)受制于多方面因素影響，各種運(yùn)行問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。必須要針對(duì)智能化變電站應(yīng)用以合理化的維修處理措施，最大程度的保障維修措施的有效性，積極應(yīng)用先進(jìn)的維修技術(shù)，以促進(jìn)對(duì)維修質(zhì)量的全面提升。在日常開(kāi)展變電站維護(hù)工作時(shí)，需依據(jù)變電站一、二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)開(kāi)展維護(hù)工作，同時(shí)確保設(shè)計(jì)方案的合理化，只有如此方可實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化變電站運(yùn)行的穩(wěn)定、安全保障。

2.增強(qiáng)維護(hù)技術(shù)的數(shù)字化程度endprint

在變電站運(yùn)維過(guò)程中除了要積極應(yīng)用先進(jìn)的維修技術(shù)外，加強(qiáng)運(yùn)維技術(shù)的數(shù)字化程度，把數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來(lái)，方可確保智能化變電站運(yùn)行達(dá)到較高的水平程度。例如把數(shù)學(xué)建模技術(shù)運(yùn)用到智能化變電站運(yùn)維工作中，只要智能變電站發(fā)生運(yùn)行故障，則相應(yīng)的故障參數(shù)便會(huì)體現(xiàn)在模型當(dāng)中，同時(shí)經(jīng)由故障原因與解決措施來(lái)構(gòu)建其相應(yīng)的模型，再將之傳輸至設(shè)備管理的調(diào)度層內(nèi)，通過(guò)調(diào)度層來(lái)對(duì)維修意見(jiàn)實(shí)施全面審核，依據(jù)審核意見(jiàn)對(duì)變電站開(kāi)展維修處理，確保智能化變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案見(jiàn)表1。

3.一次設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

在整個(gè)變電站系統(tǒng)當(dāng)中一次設(shè)備是其中最為核心的構(gòu)成部件，并且一次設(shè)備在運(yùn)行階段還時(shí)常會(huì)受制于另外一些因素的干擾而出現(xiàn)故障問(wèn)題，進(jìn)而也將會(huì)對(duì)智能化變電站的運(yùn)行情況產(chǎn)生十分不利的影響，嚴(yán)重者甚至還會(huì)導(dǎo)致智能化變電站運(yùn)行事故的發(fā)生。對(duì)此，要想確保智能化變電站運(yùn)行能夠達(dá)到良好的安全穩(wěn)定性，就必須針對(duì)一次設(shè)備加強(qiáng)運(yùn)維處理，將其中所出現(xiàn)的運(yùn)行問(wèn)題及時(shí)加以解決處理，同時(shí)采取一些具有針對(duì)性的處理措施，確保智能化變電站可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。在開(kāi)展一次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）充分利用好微機(jī)技術(shù)，將設(shè)備信息直接處理功能、執(zhí)行功能充分的發(fā)揮出來(lái)，應(yīng)用專(zhuān)項(xiàng)控制系統(tǒng)來(lái)促成此類(lèi)功能的有效達(dá)成，以便實(shí)現(xiàn)更好的智能化變電站一次設(shè)備運(yùn)維效果。

（2）充分掌握好一次設(shè)備的運(yùn)行狀況，利用微機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)來(lái)取代傳統(tǒng)的輔助開(kāi)關(guān)、機(jī)電器等部件功能，并借此來(lái)精準(zhǔn)把控一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)借助于電壓波形圖來(lái)對(duì)電壓合閘、跳進(jìn)等情況進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而確保電壓的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能化變電站大都是通過(guò)運(yùn)用較為先進(jìn)的智能化技術(shù)，以及有關(guān)的智能化設(shè)備來(lái)展開(kāi)一定組合配置所實(shí)現(xiàn)的，智能化變電站的效率水平將會(huì)直接決定著整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平。在一般性的智能變電站運(yùn)行階段時(shí)常會(huì)遭受到部分外在性因素的干擾，從而導(dǎo)致智能變電站運(yùn)行面臨一定的問(wèn)題狀況。為確保智能化變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，便應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從而研究出更多的新型技術(shù)手段。

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