智能變電站運(yùn)維探討

趙留義 徐媛

摘要：在社會(huì)現(xiàn)代化程度逐漸加深的情況下，我國智能變電站具有更廣闊的發(fā)展空間。因此，智能變電站技術(shù)人員要不斷提高自身專業(yè)知識(shí)的儲(chǔ)備，提升自身的綜合能力，保證自身有能力解決智能變電站運(yùn)維及操作相關(guān)問題，為我國智能變電站運(yùn)維及操作水平的提升和智能變電站的整體發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;運(yùn)維管理;措施

1智能變電站的簡(jiǎn)單介紹

采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。

智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個(gè)二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化智能傳感技術(shù)采用智能傳感器實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的靈活控制信息。

2智能變電站的特點(diǎn)

2.1智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備從信號(hào)繼電器到控制回路，全部采用微處理器（智能開關(guān)）和光電技術(shù)（無源光CT）設(shè)計(jì)。同時(shí)用于數(shù)字量信號(hào)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的電纜導(dǎo)線連接，換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路及常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電數(shù)字和光/電網(wǎng)絡(luò)代替。

2.2網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)、防誤閉鎖、測(cè)量控制、故障錄波、電壓無功控制、同期操作等功能，需要在各功能裝置之間建立一一對(duì)應(yīng)的電纜或是網(wǎng)線的連接。而在二次設(shè)備的設(shè)計(jì)完全符合國際電工組織IEC61850規(guī)約的情況下，各個(gè)IED（智能電子設(shè)備Intelligent Electronic Device）之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，這種網(wǎng)絡(luò)鏈路取代了傳統(tǒng)變電所中裝置設(shè)備之間的電纜連接。網(wǎng)絡(luò)鏈路與電纜回路的區(qū)別不僅在于傳輸介質(zhì)、傳輸形式的不同，區(qū)別于電纜回路模式下各個(gè)裝置之間的聯(lián)絡(luò)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接，智能化變電站中的各IED之間并無直接的物理聯(lián)系，而是通過交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一收集和發(fā)送。即各IED發(fā)送的數(shù)據(jù)由其所連接的交換機(jī)傳輸?shù)秸麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享，同時(shí)通過其所連接的交換機(jī)接收其他IED在網(wǎng)絡(luò)上共享的數(shù)據(jù)。這樣所有二次電纜實(shí)際上都可以取消，同時(shí)許多常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯功能模塊。

2.3自動(dòng)化的監(jiān)控管理系統(tǒng)

在變電站全面實(shí)現(xiàn)智能化后，我們可以進(jìn)而在監(jiān)控系統(tǒng)中加入智能分析軟件，根據(jù)當(dāng)前所內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為由“定期檢修” 向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變提供技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)“程序化操作”等實(shí)用技術(shù)在智能化變電站中也有更好的推廣空間。

3智能變電站的優(yōu)點(diǎn)

3.1智能變電站能實(shí)現(xiàn)很好的低碳環(huán)保效果

在智能變電站中，傳統(tǒng)的電纜接線不再被工程所應(yīng)用，取而代之的是光纖電纜，在各類電子設(shè)備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件，此外，傳統(tǒng)的充油式互感器也沒有逃脫被淘汰的命運(yùn)，電子式互感器將其取而代之。不管是各種設(shè)備還是接線手段的改善，都有效的減少了能源的消耗和浪費(fèi)，不但降低了成本，也切實(shí)的降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等污染對(duì)人們和環(huán)境形成的傷害，在很大程度上提高了環(huán)境的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了變電站性能的優(yōu)化，使之對(duì)環(huán)境保護(hù)的能力更加顯著。

3.2智能變電站具有良好的交互性

智能變電站的工作特性和負(fù)擔(dān)的職責(zé)，使其必須具有良好的交互性。它負(fù)責(zé)的電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，就要求他必須具有向電網(wǎng)回饋安全可靠、準(zhǔn)確細(xì)致的信息功能。智能變電站在實(shí)現(xiàn)信息的采集和分析功能之后，不但可以將這些信息在內(nèi)部共享，還可以將其和網(wǎng)內(nèi)更復(fù)雜、高級(jí)的系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的互動(dòng)。智能電網(wǎng)的互動(dòng)性確保了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3智能變電站可靠性特點(diǎn)

客戶對(duì)電能的基本要求之一就是可靠性，智能變電站具有高度的可靠性，在滿足了客戶需求的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的高質(zhì)量運(yùn)行。因?yàn)樽冸娬臼且粋€(gè)系統(tǒng)的存在，容易出現(xiàn)牽一發(fā)動(dòng)全身的現(xiàn)象，所以變電站自身和內(nèi)部的所有設(shè)施都具有高度的可靠性，這樣的特性也就要求變電站需要具有檢測(cè)、管理故障的功能，只有具有該功能才可以有效地預(yù)防變電站故障的出現(xiàn)，并在故障出現(xiàn)之后能夠快速的對(duì)其進(jìn)行處理，使變電站中的工作狀況始終保持在最佳狀態(tài)。

4常見故障分析

4.1合并單元故障

此信號(hào)表示合并單元運(yùn)行工況出現(xiàn)嚴(yán)重故障，裝置閉鎖所有功能，并伴隨裝置運(yùn)行指示燈滅。該故障可能由以下三個(gè)原因?qū)е拢海?）合并單元裝置板卡配置和具體工程的設(shè)計(jì)圖紙不匹配，導(dǎo)致合并單元無法正常運(yùn)行;（2）定值整定超過整定煩圍，程序運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致合并單元無法正常運(yùn)行;（3）裝置失電。該故障會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)保護(hù)、測(cè)控裝置、電度表等無法獲得交流采樣值，斷路器、線路、母線等保護(hù)裝置失去相關(guān)保護(hù)功能，對(duì)變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行造成極大威脅。

4.2智能終端故障

智能終端裝置GOOSE總告警信號(hào)信號(hào)是監(jiān)視智能終端接收GOOSE報(bào)文是否正常的信號(hào)，GOOSE產(chǎn)生告警表示智能終端接受的GOOSE報(bào)文出現(xiàn)異常，同事報(bào)合并單元異常。該故障可能由以下幾方面原因引起：（1）本間隔智能終端異?；蜷]鎖;（2）智能終端與保護(hù)測(cè)控裝置GOOSE斷鏈;（3）保護(hù)測(cè)控裝置之間的發(fā)光模塊異常;（4）保護(hù)測(cè)控裝置與本間隔智能終端GOOSE配置不一致。智能終端故障會(huì)導(dǎo)致裝置功能閉鎖，站端和主站無法遠(yuǎn)方實(shí)現(xiàn)開關(guān)分合閘，裝置故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作無法使開關(guān)無法分閘，導(dǎo)致事故擴(kuò)大。

4.3保護(hù)及安自裝置SV告警

保護(hù)及安自裝置SV告警信號(hào)是監(jiān)視保護(hù)裝置接受SV報(bào)文是否正常的信號(hào)，主要接收本間隔合并單元傳遞的母線電壓、線路抽取電壓、間隔電流以及采樣鏈路中斷等信息，SV產(chǎn)生告警表示保護(hù)及安自裝置接收的SV報(bào)文出現(xiàn)異常，同時(shí)報(bào)出保護(hù)或安自裝置異常。該故障可能由以下幾方面原因引起：（1）合并單元內(nèi)部元件損壞;（2）合并單元發(fā)光模塊異常;（3）保護(hù)裝置至合并單元鏈路中斷。該故障會(huì)導(dǎo)致保護(hù)或安自裝置采集的交流電壓、電流異常，保護(hù)或安自裝置采集的電流、電壓不同步，影響距離保護(hù)的正確動(dòng)作，甚至導(dǎo)致斷路器、線路、母線等保護(hù)裝置失去相關(guān)保護(hù)功能。

5智能變電站運(yùn)維管理中存在的常見問題

5.1電力設(shè)備市場(chǎng)管理混亂

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程發(fā)展，老舊電力設(shè)備急需進(jìn)行改造升級(jí)，由此帶來的巨大市場(chǎng)需求極大地刺激了我國智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，使得各種智能設(shè)備被大量研發(fā)并投入市場(chǎng)。這在一定程度上帶動(dòng)了中小電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展壯大，使得之前單一的電力市場(chǎng)運(yùn)營模式被完全打破，但是也在一定程度上沖擊了傳統(tǒng)市場(chǎng)，激發(fā)了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)活力。但是投入市場(chǎng)的智能電力設(shè)備種類繁多，良莠不齊，給產(chǎn)品的辨別選擇帶來很大困難，對(duì)智能變電站的運(yùn)維管理帶來了一定程度的困難。

5.2運(yùn)維管理人員技術(shù)技能水平不足

目前高素質(zhì)的智能變電站運(yùn)維管理人員比較缺乏，許多人員沒有扎實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備和足夠的經(jīng)驗(yàn)，使得在變電站運(yùn)維過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題，并且在發(fā)生事故時(shí)不能及時(shí)地排除故障，導(dǎo)致事故蔓延造成人身或設(shè)備損傷。智能電網(wǎng)的建設(shè)需要電力人員和廠家共同建設(shè)，建設(shè)完成后還需要具備相關(guān)技術(shù)技能的人員進(jìn)行運(yùn)維管理。但是有些智能變電站的運(yùn)維管理人員并沒有接受智能變電站運(yùn)維相關(guān)的技術(shù)技能培訓(xùn)，也沒有參與變電站的施工建設(shè)，這導(dǎo)致他們對(duì)智能變電站設(shè)備的運(yùn)行原理和狀態(tài)并不完全了解，所以要不斷提高運(yùn)維人員的技術(shù)技能水平來保障智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5.3運(yùn)維管理的體系不夠完善

新技術(shù)的研發(fā)到普遍運(yùn)用需要一定的時(shí)間，而現(xiàn)階段智能變電站的運(yùn)維管理的體系不像傳統(tǒng)變電站那么完善，某些智能變電站的運(yùn)維策略還是以前傳統(tǒng)變電站的運(yùn)維策略，不能滿足新設(shè)備的運(yùn)行管理需求。運(yùn)維體系包括對(duì)智能變電站的建設(shè)、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)維的全過程。只有在了解智能變電站的建設(shè)和設(shè)備運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上才能對(duì)設(shè)備進(jìn)行更好地運(yùn)行維護(hù)。

結(jié)束語

我國智能變電站發(fā)展的時(shí)間比較短，還處于發(fā)展初期階段?，F(xiàn)階段我國智能變電站運(yùn)維還存在很多問題，嚴(yán)重制約了智能變電站的發(fā)展。對(duì)此，我們更應(yīng)該加大對(duì)智能變電站運(yùn)維及操作展開深入的研究力度，對(duì)設(shè)備在運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，采取有效的方式逐一解決，這在為我國智能變電站優(yōu)化完善提供技術(shù)支持的同時(shí)，也為電力資源的合理配置提供了巨大的助力，是目前提升我國智能變電站整體運(yùn)維質(zhì)量的有效途徑之一。

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