淺析智能變電站的運(yùn)行及維護(hù)

叢聰　耿鑫

摘要：智能變電站是新型的變電設(shè)備，是信息化的新產(chǎn)物，具有自主檢測(cè)和保護(hù)電力的功能，能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)變電站的要求。智能變電站不但能監(jiān)測(cè)電力的運(yùn)行情況，還能對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行檢查。檢查變電設(shè)備在運(yùn)行的是否出現(xiàn)故障，判斷設(shè)備出現(xiàn)問題的位置，為維護(hù)變電設(shè)備提供有利的保障。智能變電站雖然有自身的運(yùn)行方式，但是智能變電站也需要維護(hù)。簡(jiǎn)述智能變電站的運(yùn)行及維護(hù)。

關(guān)鍵詞：智能;變電站;運(yùn)行;維護(hù);分析

1導(dǎo)言

智能變電站是在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，智能變電站繼承優(yōu)點(diǎn)摒棄了傳統(tǒng)變電站的缺陷。和傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站具有智能管理的特點(diǎn)。智能變電站與信息化相結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以自主完成電力數(shù)據(jù)的采集和電力信息的傳送，取代了人工的工作，提高了電力的工作效率。簡(jiǎn)述了智能變電站的運(yùn)行以及維護(hù)智能變電站的方法。

2智能變電站概念

智能變電站就是使變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程由過(guò)去的模擬信息全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并建立與之相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)智能變電站的基本要求是設(shè)備之間的通信是以數(shù)字方式傳遞及共享信息。隨著一次開關(guān)設(shè)備等逐漸向智能化單元方向發(fā)展，電子式電壓電流互感器技術(shù)日趨成熟，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)協(xié)議IEC61850標(biāo)準(zhǔn)正式頒布，智能變電站的應(yīng)用推廣已經(jīng)具備了相應(yīng)的條件。

智能變電站是指按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)分站控層、間隔層、過(guò)程層構(gòu)建，采用IEC61850數(shù)據(jù)建模和通信服務(wù)協(xié)議，過(guò)程層采用電子式互感器等具有數(shù)字化接口的智能一次設(shè)備，以網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了變電站監(jiān)測(cè)信號(hào)、控制命令、保護(hù)跳閘命令的數(shù)字化采集、傳輸、處理和數(shù)據(jù)共享，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化二次功能、程序化操作、智能化功能等的變電站。智能變電站系統(tǒng)與傳統(tǒng)的變電站相比具有以下顯著特征：一是二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化：取消控制電纜，二次設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò)交換采樣數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)和控制命令等信息。二是一次設(shè)備智能化：采用數(shù)字輸出的電子式互感器、智能開關(guān)（或傳統(tǒng)開關(guān)配智能終端）等智能一次設(shè)備，設(shè)備信息采用光纖傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的智能化控制。三是運(yùn)行管理自動(dòng)化：包括自動(dòng)故障分析系統(tǒng)、設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和程序化控制系統(tǒng)等自動(dòng)化系統(tǒng)，提升運(yùn)行管理自動(dòng)化水平，減少運(yùn)行維護(hù)的難度和工作量。

3智能變電站的運(yùn)行

3.1智能變電站的運(yùn)行方式

隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多的智能變電站，智能的變電設(shè)備也呈上升趨勢(shì)增加，而智能設(shè)備中的功能也逐漸增加并且更加復(fù)雜。從目前來(lái)看，我國(guó)在控制變電設(shè)備方面主要依靠人力，智能化變電設(shè)備增多，也需要更多的操作人員來(lái)控制變電設(shè)備。但是操作人員的能力參差不齊，變電設(shè)備功能復(fù)雜，使操作人員在操作設(shè)備時(shí)失誤增加，出現(xiàn)失誤就會(huì)影響變電工作的正常運(yùn)行。因此，為了避免發(fā)生失誤，就要采取新型的運(yùn)行方式。經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，在智能變電站中實(shí)行電網(wǎng)運(yùn)行是最佳的運(yùn)行方式。電網(wǎng)運(yùn)行在控制變電中實(shí)現(xiàn)快速、高效，電網(wǎng)運(yùn)行使復(fù)雜的操作程序變簡(jiǎn)單，提高了操作人員的工作效率，也減少了在操作設(shè)備中出現(xiàn)失誤的次數(shù)。利用電網(wǎng)操作變電設(shè)備能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電力的問題并且快速解決，避免出現(xiàn)電力風(fēng)險(xiǎn)，保證電力的安全。

3.2智能變電站中變電設(shè)備以及電力的管理

在傳統(tǒng)的變電站中，變電設(shè)備老舊，設(shè)備的管理也不到位，對(duì)電力的檢測(cè)也不及時(shí)。傳統(tǒng)變電站中變電設(shè)備管理和電力運(yùn)行是獨(dú)立工作，兩者的聯(lián)系少。變電設(shè)備管理和電力運(yùn)行的分離一定程度上影響了變電作業(yè)的順利開展，當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)問題，電力運(yùn)行也受到影響，而管理設(shè)備不及時(shí)，為電力運(yùn)行埋下安全隱患，甚至?xí)?dǎo)致重大安全事故的出現(xiàn)。在智能變電站中，變電管理和電力運(yùn)行緊密結(jié)合。智能變電站在管理智能變電設(shè)備時(shí)，能及時(shí)掌握變電設(shè)備的運(yùn)行情況，判斷設(shè)備的安全和可靠性，同時(shí)也能自主檢測(cè)電力的運(yùn)行狀態(tài)。而智能變電站也根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)電力以及變電設(shè)備實(shí)施正確的管理，提高設(shè)備的工作水平，也穩(wěn)定電力的運(yùn)行狀態(tài)。

4關(guān)于智能變電站的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

變電站安全運(yùn)行將直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，而智能變電站的建設(shè)與發(fā)展也給廣大電力調(diào)試、檢修、運(yùn)行人員帶來(lái)挑戰(zhàn)。為了確保其穩(wěn)定運(yùn)行，需從以下幾方面多加注意：

4.1設(shè)備廠家方面

雖然智能變電站的投運(yùn)驗(yàn)收及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)不及常規(guī)變電站，但其在全國(guó)范圍內(nèi)逐步展開的趨勢(shì)已成必然。然而通過(guò)對(duì)某某智能變電站的聯(lián)調(diào)驗(yàn)收，我們發(fā)現(xiàn)由于缺少相應(yīng)完善的規(guī)約和標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠家設(shè)備的性能、標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，不同設(shè)備廠家間的功能模塊配合有待完善，缺乏成熟可靠的方案。雖然通過(guò)不斷溝通與調(diào)試，最終得以解決，但希望設(shè)備廠家能吸取經(jīng)驗(yàn)，各方電力施工及驗(yàn)收人員也應(yīng)注意。

4.2技術(shù)人員方面

目前傳統(tǒng)變電站的技術(shù)人員較多，而智能變電站的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)人員，都相對(duì)欠缺。雖然有部分骨干人員可以支撐智能變電站試點(diǎn)工程的建設(shè)、調(diào)試、驗(yàn)收及運(yùn)維，但面對(duì)智能變電站的全面普及以及國(guó)網(wǎng)公司有關(guān)智能變電站的技術(shù)政策和標(biāo)準(zhǔn)的日新月異以及不斷完善，相關(guān)技術(shù)人員不足的問題顯得尤為突出。這就需要建立起完善的培訓(xùn)機(jī)制，不斷補(bǔ)充相關(guān)技術(shù)人員，為智能變電站大規(guī)模的建設(shè)做好準(zhǔn)備。

4.3運(yùn)行管理方面

缺乏完整有力的技術(shù)管理體制，原有管理體系不能很好地適應(yīng)智能電網(wǎng)、智能變電站的建設(shè)需求。各部門似乎都在管，又似乎都不管。標(biāo)準(zhǔn)、文件也是連連制定、發(fā)布，但標(biāo)準(zhǔn)、文件之間的沖突難以理順，管理責(zé)任不清晰。

5關(guān)于智能變電站的幾點(diǎn)建議

5.1一次部分

一是匯控柜與GIS本體間宜采用多芯控制電纜連接，利用航空插頭連接。多芯航空插頭每個(gè)插頭都有定義，減少了接線錯(cuò)誤率;適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜惡劣的環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，屏蔽性能良好，現(xiàn)場(chǎng)好操作，施工方便，節(jié)省空間。二是取消GIS就地橫向電氣聯(lián)閉鎖，利用就地GOOSE跨間隔通信實(shí)現(xiàn)其功能，可有效簡(jiǎn)化GIS橫向電氣二次接線，減少橫向閉鎖電纜及輔助接點(diǎn)數(shù)量。

5.2二次部分

一是同一間隔內(nèi)CT、PT合并單元硬件整合。將電流互感器與電壓互感器的合并單元的硬件實(shí)現(xiàn)整合。利用公共的合并單元采集電流電壓信號(hào)，互感器輸出規(guī)約按照統(tǒng)一規(guī)約建模。但此方案取決于國(guó)網(wǎng)電子式互感器輸出規(guī)約的統(tǒng)一以及互感器廠家的建模能力。二是同一間隔內(nèi)合并單元、智能終端硬件整合。在建議一是的基礎(chǔ)上，當(dāng)合并單元、智能終端同柜布置時(shí)，可考慮將兩者硬件整合，將整合后的一體化裝置作為過(guò)程層統(tǒng)一的數(shù)字化接口，合并單元與智能終端之間的GOOSE通信（位置信息、報(bào)警信息）可通過(guò)裝置內(nèi)部總線完成，減少對(duì)交換機(jī)端口的占用。

6結(jié)論

本文對(duì)智能化變電站區(qū)與傳統(tǒng)變電站的主要區(qū)別做了簡(jiǎn)單對(duì)比，并對(duì)智能化變電站的相關(guān)問題進(jìn)行了思考以及經(jīng)驗(yàn)的淺談，希望能對(duì)智能化變電站的設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、運(yùn)行和維護(hù)提供幫助，為智能化變電站的快速發(fā)展打下基礎(chǔ)。

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