智能變電站變電運(yùn)維安全管控及難點(diǎn)分析

張 博，丁 偉，權(quán)利剛

（國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林 132000）

0 引言

相較于傳統(tǒng)變電站，智能變電站大范圍利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立動(dòng)態(tài)數(shù)字化變電站模型，通過(guò)先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)施或感應(yīng)元件等，收集智能變電站變電運(yùn)維的各項(xiàng)信息，數(shù)字化呈現(xiàn)、智能化調(diào)動(dòng)、系統(tǒng)化管理，以確保智能變電站變電運(yùn)維安全管控，降低運(yùn)維成本，加快構(gòu)建“無(wú)人值守+集中管控”的變電運(yùn)維新模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)“智慧電網(wǎng)”落地。

1 智能變電站變電運(yùn)維內(nèi)涵簡(jiǎn)要說(shuō)明

1.1 智能變電站變電運(yùn)維的作用

1.1.1 運(yùn)行安全監(jiān)控

用先進(jìn)的信息技術(shù)代替人力檢測(cè)、人力控制，對(duì)變電站變電運(yùn)維情況進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)優(yōu)良的軟件系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)龐大的容量可以收錄設(shè)備運(yùn)行日志或各種報(bào)表，可以隨時(shí)調(diào)閱，故障發(fā)生或檢查到一定危險(xiǎn)等級(jí)的異常數(shù)據(jù)之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警，利用不同顏色的圖標(biāo)代表不同的設(shè)備狀態(tài)，正常（藍(lán)色）、異常（黃色）、重癥故障（紅色），以供工作人員及時(shí)排查檢修故障，由人工預(yù)防檢修轉(zhuǎn)換為智能預(yù)測(cè)檢修，降低故障帶來(lái)的后續(xù)經(jīng)濟(jì)損失，記錄數(shù)據(jù)分析問(wèn)題，組建智能變電站變電運(yùn)維大數(shù)據(jù)，為以后智能變電站變電運(yùn)維正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。智能變電站智能變電運(yùn)維能加強(qiáng)變電站設(shè)備的全狀態(tài)感知力與控制力，提升智能變電站變電運(yùn)維的精益性和準(zhǔn)確性。

1.1.2 數(shù)據(jù)可視性

信息化系統(tǒng)收集變電站運(yùn)維數(shù)據(jù)后，通過(guò)Hightopo的 HT for Web產(chǎn)品等構(gòu)建輕量化的3D可視化視圖，投放在大屏幕上，生動(dòng)形象地展示輸電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，還可以通過(guò)對(duì)反映變電站變電與運(yùn)維現(xiàn)狀的CAD圖、鳥(niǎo)瞰圖、設(shè)備三視圖等資料進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等人機(jī)交互，大大提升數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的直觀(guān)性，讓人一目了然變電站的運(yùn)行狀態(tài)。

1.1.3 集中化管理、智能化調(diào)度

通過(guò)收集而來(lái)的數(shù)據(jù)及3D可視化呈現(xiàn)，相關(guān)工作人員可以在前臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)操控，智能化調(diào)節(jié)，系統(tǒng)后臺(tái)隨之反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)輸電網(wǎng)的智能管控，并隨時(shí)記錄設(shè)備運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，大大提升變電場(chǎng)的智能化、自動(dòng)化。未來(lái)科技發(fā)展也許還能發(fā)展成遠(yuǎn)程調(diào)度，大大增加變電運(yùn)維的智能性和安全性[1]。

1.1.4 智能巡檢

一般變電站日常維護(hù)巡檢需要大量的巡檢人員，巡檢維修工作效率較低，質(zhì)量不足，同時(shí)高溫、暴雨、大霧等嚴(yán)酷天氣還會(huì)造成一定障礙。利用先進(jìn)的監(jiān)視設(shè)施和感應(yīng)設(shè)施，甚至智能化的巡檢機(jī)器人，實(shí)時(shí)收集變電運(yùn)維的相關(guān)系數(shù)據(jù)，智能巡檢讓運(yùn)行數(shù)據(jù)收集更方便、更精準(zhǔn)、成本更低。發(fā)展思路為“集中管控+無(wú)人值班”，以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主，人力監(jiān)控為輔。

1.2 智能變電站智能變電運(yùn)維的優(yōu)點(diǎn)

（1）變電運(yùn)維運(yùn)行數(shù)據(jù)收集方面。依托于精密度、性能、穩(wěn)定性極強(qiáng)的監(jiān)控設(shè)施和感應(yīng)設(shè)施以及精良的軟件應(yīng)用，智能變電站在智能變電運(yùn)維的數(shù)據(jù)收集方面更快速、更精準(zhǔn)，便于動(dòng)態(tài)性監(jiān)控。

（2）變電運(yùn)維運(yùn)行數(shù)據(jù)處理方面。首先，智能變電站智能變電運(yùn)維監(jiān)控在運(yùn)行數(shù)據(jù)處理更快速，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反映變電運(yùn)維狀況，通過(guò)編程好的計(jì)算機(jī)程序，能以最快的速度呈現(xiàn)給相關(guān)工作人員。其次，智能變電運(yùn)維監(jiān)控的可視化特點(diǎn)，能更直觀(guān)生動(dòng)反映變電運(yùn)維狀況，一個(gè)地區(qū)的超高壓、高壓、中壓和低壓變電站共上千座，采用人工手動(dòng)擺放的方式顯然不切實(shí)際，而通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)呈現(xiàn)。

（3）變電運(yùn)維安全管控方面。智能監(jiān)控處理系統(tǒng)能快速處理數(shù)據(jù)，以最快的速度找出異常數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題，以最快的速度呈現(xiàn)給相關(guān)工作人員，實(shí)時(shí)報(bào)警處理，給工作人員留有足夠的反應(yīng)處理時(shí)間。另外，用智能化的信息技術(shù)系統(tǒng)代替人力作業(yè)，能避免員工疲勞、排班問(wèn)題、情緒矛盾、無(wú)意漏檢、效率較低等隱性因素所造成的不確定性，落實(shí)安全管控。

2 智能變電站變電運(yùn)維過(guò)程中的安全管控難點(diǎn)

2.1 環(huán)境管控難點(diǎn)

智能變電站利用大量智能設(shè)備，一些智能設(shè)備對(duì)環(huán)境要求較高，在遇到一些極端惡劣天氣時(shí)可能帶來(lái)一定安全隱患，嚴(yán)重者還會(huì)造成設(shè)備損壞或電網(wǎng)事故。面對(duì)環(huán)境管控方面的難點(diǎn)，一方面要利用技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)，例如主要為智能匯控柜的保護(hù)設(shè)備，該設(shè)備對(duì)外部環(huán)境有需求，環(huán)境的相對(duì)濕度超過(guò)90%或者溫度地域-25 ℃，就可能產(chǎn)生質(zhì)量和安全問(wèn)題，可以通過(guò)添加相應(yīng)輔助裝備來(lái)避免，加強(qiáng)檢修維護(hù)，勤加檢修，并做好巡視管理，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行定期檢查，提早預(yù)防。

2.2 設(shè)備自身可靠性難點(diǎn)

智能設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生耗損，智能變電站所采用的精密、高性能智能設(shè)備尤其如此。智能設(shè)備嚴(yán)重缺陷包括且不限于GOOSE斷鏈、SV通道異常報(bào)警、對(duì)時(shí)系統(tǒng)異常、監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)或站控層交換機(jī)故障、裝置液晶顯示屏異常等，缺陷包括且不限于網(wǎng)絡(luò)記錄儀故障、輔助系統(tǒng)故障、溫控裝置故障、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)異常等。設(shè)備的自身可靠性直接影響智能變電站變電運(yùn)維過(guò)程的安全可靠性，需要重視智能設(shè)備的可靠性檢測(cè)，加強(qiáng)設(shè)備管理，制定可靠性風(fēng)險(xiǎn)模型，科學(xué)管理[2]。

2.3 工作人員操作難點(diǎn)

智能設(shè)備的運(yùn)維和維護(hù)要落在運(yùn)維人員和維護(hù)人員身上，而有時(shí)候因?yàn)橹悄茏冸娬竟ぷ髦贫纫?guī)定不完善，加上相關(guān)工作人員技能素養(yǎng)和認(rèn)知素養(yǎng)不足，工作積極性不高，技術(shù)能力難以應(yīng)對(duì)集成化很高的智能變電站，影響運(yùn)維管理工作的質(zhì)量和效率，維護(hù)不完備，出現(xiàn)問(wèn)題又不具備快速故障排查和維修的能力，會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的運(yùn)行安全問(wèn)題。

3 優(yōu)化和改進(jìn)智能變電站變電運(yùn)維安全管控的措施

3.1 建立健全管理制度

建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度，包括技術(shù)交底制度、培訓(xùn)制度、日常工作管理制度、巡視維修制度、環(huán)境監(jiān)管制度、監(jiān)督制度、考核檢查制度、獎(jiǎng)懲制度等。針對(duì)變電運(yùn)維安全管控過(guò)程中的各個(gè)細(xì)節(jié)和各個(gè)要素，定額定量精細(xì)化制定管理制度，以便有法可依，有理可循。應(yīng)劃分責(zé)任，將施工過(guò)程中的各項(xiàng)管理責(zé)任精細(xì)劃分，且落實(shí)到人，執(zhí)行嚴(yán)格的追責(zé)制度，讓相關(guān)責(zé)任人時(shí)刻警醒，明確自己身上的任務(wù)，時(shí)刻牢記自己身上的責(zé)任，進(jìn)而將變電運(yùn)維安全管控的各項(xiàng)工作落實(shí)到位，提升工作質(zhì)量?？梢栽O(shè)置配套的獎(jiǎng)懲措施，對(duì)表現(xiàn)較好的工作人員給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)表現(xiàn)較差的工作人員給予批評(píng)和懲罰?？偠灾?，各種管理制度落實(shí)到位，才能切實(shí)提升變電運(yùn)維安全管控工作的質(zhì)量[3]。

3.2 落實(shí)日常安全控制管理

在建立健全管理制度之后，也要加強(qiáng)變電運(yùn)維運(yùn)行管理，將重點(diǎn)放在變電運(yùn)維安全管控方面，構(gòu)建網(wǎng)格式的管理方式，層級(jí)之間上行下效，區(qū)域之間相互聯(lián)動(dòng)，切實(shí)有效地加強(qiáng)日常管理，嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”[4]，一旦在日常管理中發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作或不安全隱患，要立刻喊停立刻反應(yīng)，并進(jìn)行相關(guān)教育，糾正問(wèn)題，通過(guò)嚴(yán)肅的規(guī)章制度和日常工作管理提升安全控制工作的質(zhì)量。這一點(diǎn)也可以智能化管理，實(shí)時(shí)跟蹤人員的位置，根據(jù)后臺(tái)傳回的位置信息，在三維場(chǎng)景中進(jìn)行標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員位置的監(jiān)控。依據(jù)系統(tǒng)中的安全操作區(qū)域，結(jié)合工作人員的定位信息，判斷其是否在安全區(qū)內(nèi)工作，若超出安全區(qū)則向作業(yè)人員發(fā)出安全告警。

3.3 加強(qiáng)巡視管理

加強(qiáng)對(duì)智能設(shè)備的巡視管理，實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)處理問(wèn)題，嚴(yán)格避免智能變電站智能設(shè)備自身可靠性所產(chǎn)生的運(yùn)維安全隱患。在不同維護(hù)修理周期內(nèi)，對(duì)智能設(shè)備進(jìn)行檢查維修，記錄檢查日志及維修日志，分析智能設(shè)備各零部件的壽命和耗損情況，為后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)支持。嚴(yán)格做好日常檢測(cè)、定期檢測(cè)、不定期檢測(cè)、突擊檢測(cè)等，切實(shí)了解智能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和壽命狀態(tài)。

3.4 做好人員培訓(xùn)

智能設(shè)備運(yùn)維安全管理的實(shí)施最終要落實(shí)到運(yùn)維人員身上，要對(duì)相關(guān)人員做好培訓(xùn)，幫助其更好地了解培訓(xùn)基礎(chǔ)、檢測(cè)對(duì)象的具體信息以及檢測(cè)流程，不斷提高相關(guān)工作人員技能素養(yǎng)與檢修效率，促進(jìn)設(shè)備維護(hù)修理。智能變電站需要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維人員的培訓(xùn)，使其掌握智能變電運(yùn)維的信息化運(yùn)行原理、操作技能，具備故障診斷和處理技能。可借助智能化應(yīng)用來(lái)落實(shí)，通過(guò)三維虛擬仿真的變壓器組裝動(dòng)畫(huà)，介紹智能設(shè)備的工作原理以及裝配過(guò)程，直觀(guān)展示智能設(shè)備主要部件的構(gòu)成及安裝位置，配以文字說(shuō)明介紹其主要特性，逼真且生動(dòng)，培訓(xùn)效果更好。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合來(lái)說(shuō)，智能變電站意義非凡，能大大提升變電站的智能化，使其智能化可視、可知、可控，不過(guò)在變電運(yùn)維工作中也存在諸多難點(diǎn)，還需要了解這些難點(diǎn)，做出科學(xué)的應(yīng)對(duì)。