智能變電站運(yùn)維模式的探析

楊森

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了智能變電站的概念，智能變電站建設(shè)原則和智能變電站技術(shù)要求等。詳細(xì)闡述了智能變電站運(yùn)維管理要求，并提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵字：智能變電站;變電運(yùn)維

近年來(lái)社會(huì)不斷在與時(shí)俱進(jìn)，科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也 帶動(dòng)了電力運(yùn)輸?shù)男袠I(yè)進(jìn)展，保障電力運(yùn)輸過程中的安 全性和穩(wěn)定性是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。智能變電站 這一設(shè)施在電力系統(tǒng)的運(yùn)輸過程中占據(jù)著極其重要的地，其中一次設(shè)備更是整項(xiàng)技術(shù)的核心所在。所謂一次設(shè)備就是指將發(fā)電、輸電、配電三種設(shè)備和運(yùn)行機(jī)制綜 合在一起，也成為電力系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)保障之一。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，智能變電站的一次設(shè)備出現(xiàn)故障會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以解決故障時(shí)提升運(yùn)行穩(wěn)定 的首要任務(wù)，必須予以重視。

一、智能變電站定義

根據(jù)《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》的定義，智能變電站是采用先進(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。它基于iec61850標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了集成一體化、信息標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)同互動(dòng)化的特征。智能電網(wǎng)的建設(shè)是對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一次設(shè)備智能化、高級(jí)應(yīng)用、對(duì)智能電網(wǎng)的支撐等功能提出了新的要求，智能變電站是變電站整體技術(shù)的跨越和未來(lái)變電站發(fā)展的方向。

二、智能變電站自身的功能特點(diǎn)

（一）檢測(cè)和控制

對(duì)于智能組件來(lái)說，智能變電站的主要作用是順序控制和狀態(tài)檢測(cè)。同時(shí)，機(jī)器設(shè)備管理采用的是順序控制的方式。對(duì)監(jiān)控中心發(fā)出的各種指令進(jìn)行相關(guān)操作，利用自動(dòng)功能對(duì)這些指令進(jìn)行準(zhǔn)確的校核，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的自動(dòng)化控制，同時(shí)也可以得到與設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的狀態(tài)信息。維修人員可以利用這些信息準(zhǔn)確診斷設(shè)備故障，進(jìn)而使下一步的故障處理工作更為有效地開展。

（二）警告和提示

在當(dāng)前的運(yùn)行過程中，智能變電站所具有的主要警告功能是基于監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成的。智能變電站的一次設(shè)備配備了很多在線監(jiān)測(cè)設(shè)備和運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，由此構(gòu)成變電站設(shè)備狀態(tài) 的可視化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警的功能。在監(jiān)控系統(tǒng)的支持下可以對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中的故障進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷和處理，發(fā)出各種相應(yīng)的信號(hào)，進(jìn)而有針對(duì)性地對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，合理解決變電站中的各種異常狀況。

三、智能運(yùn)維的實(shí)施方案

（一）繼電保護(hù)綜合防誤技術(shù)

通過對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)防誤技術(shù)的研究，在變電站一體化業(yè)務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)綜合防誤功能，對(duì)二次系統(tǒng)操作過程 及二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中可能出現(xiàn)的事故及異常進(jìn)行操作預(yù)警閉鎖及補(bǔ)救，防止由于運(yùn)維誤操作及裝置配置失匹導(dǎo)致的事故發(fā)生。

智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤策略：借鑒五防系統(tǒng)和順控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合邏輯，在軟件層面有針對(duì)性地建立二次設(shè)備防誤操作 隔離措施，針對(duì)各類單裝置的操作需求，分別研究其合理、合規(guī)的順序操作防誤策略。面向單一繼電保護(hù)裝置的功能配置、定值（區(qū)）整定、軟壓板投 / 退;針對(duì)存在雙重化布局的裝置的操作需求，分別研究?jī)?套裝置配合整定工作中的協(xié)調(diào)一致;對(duì)智能站運(yùn)維檢修工作過程中涉及多裝置配合關(guān)系間操作順序防誤問題，對(duì)應(yīng)典型的操作案例，對(duì)變電站一次設(shè)備投運(yùn)、檢修工作需求，結(jié)合一、二次設(shè) 備在線狀態(tài)，研究面向智能變電站一、二次系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)操作的安全配合防誤策略。

（二）電網(wǎng)故障分析與繼電保護(hù)運(yùn)維信息展示

形成繼電保護(hù)運(yùn)維信息發(fā)布支撐技術(shù)方案，開發(fā)設(shè)備異常診斷和故障信息推送發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類一次系統(tǒng)事故故障信息及繼電保護(hù)設(shè)備異常運(yùn)行狀態(tài)信息的綜合預(yù)處理功能，并將故障信息的綜合處理結(jié)果通過包括移動(dòng)端在內(nèi)的多類型終端實(shí)時(shí)展示功能及面向不同專業(yè)人員及不同信息需求進(jìn)行安全、可靠推送發(fā)布，使相關(guān)人員及時(shí)準(zhǔn)確地獲取站內(nèi)設(shè)備的各種異常及故障信息并對(duì)相應(yīng)問題及時(shí)有效處理，提高運(yùn)維工作效率。

1.電網(wǎng)故障及繼電保護(hù)運(yùn)維信息發(fā)布方式。對(duì)系統(tǒng)故障及異常處理過程中不同專業(yè)人員對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景和具體需求，采取對(duì)應(yīng)的信息發(fā)送類別和發(fā)布方式，并根據(jù)相應(yīng)人員的通信途徑實(shí)現(xiàn)跨安全區(qū)、跨網(wǎng)絡(luò)的多樣化、差異化信息發(fā)布方法，實(shí)現(xiàn)信息的分類、分級(jí)、分專業(yè)發(fā)送。

2.計(jì)及信息安全策略的信息遠(yuǎn)程發(fā)布數(shù)據(jù)流及相應(yīng)通信方法。目前對(duì)智能變電站和調(diào)度中心的各類信息交互方式以及采用的通訊規(guī)約，研究調(diào)度端從生產(chǎn)控制大區(qū)非控制區(qū)數(shù)據(jù)同步到管理信息大區(qū)管理區(qū)的網(wǎng)絡(luò)安全管理規(guī)范，梳理需要跨安全區(qū)同步的電網(wǎng)一二次設(shè)備模型以及繼電保護(hù)信息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不同智能變電站繼電保護(hù)信息標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)信息傳輸，對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及智能手機(jī) App 信息遠(yuǎn)程發(fā)布內(nèi)容，制定對(duì)應(yīng)的防護(hù)方針和防護(hù)政策，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的發(fā)布方法。

（三）互感器故障

分析互感器故障也是智能變電站運(yùn)行中常見的一種故障，它主要由兩種類型構(gòu)成，即電壓互感器故障和電流互感器故障。相對(duì)來(lái)說，電壓互感器故障集中發(fā)生于一次設(shè)備中，主要原因有互感器自身的質(zhì)量缺陷，互感器安裝的環(huán)境因素，處于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)下使絕緣損壞，安裝不合理和定期檢查維護(hù)工作缺失。而對(duì)于電流互感器來(lái)說，它的故障原因主要是自身的荷載過大，超出了互感器自身的實(shí)際承受范圍。從供電系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，就需要第一時(shí)間停止設(shè)備的運(yùn)行，并對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，通過分析智能變電站運(yùn)維模式的概念，說明了運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)智能變電站的價(jià)值與作用以及其在維護(hù)過程中所依靠的技術(shù)支撐。在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論了智能變電站的主要功能以及系統(tǒng)中可能存在的故障問題和風(fēng)險(xiǎn)，并在探究的過程中提出了一些針對(duì)性較強(qiáng)的維護(hù)措施。作為電力系統(tǒng)的核心組成，為了保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，加強(qiáng)對(duì)智能變電站運(yùn)維模式的研究是十分必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉紅軍，管荑，朱玉錦，等. 智能變電站間隔集群測(cè)控模式下的運(yùn)維體系研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2020， 048（007）： 159-165.