智能變電站運維常見問題及解決思路

毛德超 姜 亮

（1.國網(wǎng)信陽供電公司 2.國網(wǎng)河南省電力公司）

0 引言

我國電力運維管理體系起步較晚，在近年來雖然受到工作人員的重視，但仍然面臨著諸多困難。管理體系達(dá)不到科學(xué)化，變電站的財務(wù)補貼收縮，變電站資金管控嚴(yán)格，資金管理問題較多，經(jīng)濟運行受阻，企業(yè)運維管理人員積極性不高。很大程度上抑制智能變電站運維收入的發(fā)展，社會環(huán)境內(nèi)的運維收入利用的透明度的矛盾持續(xù)激化。運維管理的主要目的是使變電站在運行過程中的所有資源都得到合理利用，避免出現(xiàn)資金流向不清、業(yè)務(wù)開展受阻情況，使運維收入能夠得到合理的利用，通過這種方式使變電站內(nèi)部的資金利用率得到提升，這樣能夠有助于節(jié)約工作成本，同時還能避免出現(xiàn)資產(chǎn)流失的情況，使資產(chǎn)得到升值和保值。

1 目前智能變電站在開展運維管理時存在風(fēng)險的主要原因

（1）缺乏良好的變電時段管理體系

智能變電站中采用的管理方式為較為傳統(tǒng)的變電管理，并沒有根據(jù)季節(jié)和用電高峰時段進行合理的調(diào)整，這就導(dǎo)致在夏季這樣的用電高峰季節(jié)容易出現(xiàn)跳閘和短路等問題。

（2）GIS設(shè)備的應(yīng)用問題

在對GIS設(shè)備故障原因進行分析時，工作人員需要從多個角度進行探討，在設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)的故障主要是由設(shè)計結(jié)構(gòu)或元件絕緣度較差導(dǎo)致，對于絕緣子來說，當(dāng)其使用的場強參數(shù)如果缺乏科學(xué)性，則十分容易出現(xiàn)故障。而在進行GIS設(shè)備的整體故障分析時，故障發(fā)生以及管控需要以生產(chǎn)環(huán)節(jié)為主要階段，工作人員需要嚴(yán)格按照原有的設(shè)計要求進行生產(chǎn)，并盡量采用高質(zhì)量的材料，能夠保障生產(chǎn)工藝的安全性和規(guī)范性。通過這種方式能夠避免故障的發(fā)生，但GIS設(shè)備在正式運轉(zhuǎn)過程中，也有可能由于違規(guī)操作或其他外界因素導(dǎo)致接地開關(guān)出現(xiàn)短路的情況，進而引發(fā)故障，所以工作人員在進行維修和管理時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)已有的操作流程，同時開展好設(shè)備防護操作，以保障GIS設(shè)備的合理運行。

2 基于變電站全面管理下的變電站內(nèi)控與電力運維管理工作的優(yōu)化方式

（1）蓄電池技術(shù)的合理應(yīng)用

這項技術(shù)的主要作用在于解決不同類型的蓄電池與廠商電池并聯(lián)使用時存在的不兼容的問題，通過蓄電池共用管理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化的電池擴容。相關(guān)工作人員在進行處理時，需要對電池進行有效的控制，讓鋰電池優(yōu)先放電，這樣能夠使市電削峰和削峰填谷技術(shù)得到合理的應(yīng)用。充電模式在目前的使用中被分為單充模式和共充模式。共充模式所指的是各個電池接口與外置鉛酸電池在充電過程中按照一定的限流值同時進行充電，而單充模式所指的是各個電池接口與外置鉛酸電池，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)測好的順序進行依次充電，這一充電技術(shù)一般在市電容量存在缺口時進行使用。而放電模式也可以分為共放模式和優(yōu)先放電模式兩種不同的類型。供放模式一般為默認(rèn)模式，按照預(yù)設(shè)好的限流值或者電池容量的占比大小做出相應(yīng)的放電，這樣能夠達(dá)到放電截止的條件，而優(yōu)先放電模式可預(yù)設(shè)兩極放電的次序，通常會應(yīng)用于市電削峰和削峰填谷的場景下，而梯級電池主要應(yīng)用于削峰時，鉛酸電池則應(yīng)用于備電時。電池共用管理模式則能夠使不同廠商所生產(chǎn)的不同種類的蓄電池組同時應(yīng)用于使用中，這一處理技術(shù)能夠有效減少工程在開展時存在的難度和復(fù)雜程度，極大提高蓄電工程和電力配套設(shè)施建設(shè)的速度，對于工程造價的降低以及整體工程建設(shè)來說有十分積極的作用。

（2）完善變電站的運維管理制度

在智能自動化系統(tǒng)的運行過程中都需要應(yīng)用較多的自動化檢修與維護技術(shù)，而相關(guān)工作人員也需要對這類智能自動化系統(tǒng)進行監(jiān)管，為了保證110kV GIS的正常運行，相關(guān)工作人員需要將自動化技術(shù)應(yīng)用于110kV GIS的自動監(jiān)控中，這樣不僅能夠節(jié)省人力資源，還能使監(jiān)控工作的整體效率得到提升。目前市場上所應(yīng)用的自動監(jiān)控技術(shù)包含集中式監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)以及總線監(jiān)控技術(shù)。就目前來說，集中式監(jiān)控主要是在電氣生產(chǎn)單位內(nèi)安裝各種傳感器，自動化技術(shù)還能夠幫助工作人員了解電力的生產(chǎn)狀況和輸送狀況，使相關(guān)工作人員能夠針對電力的運行狀況做出相應(yīng)的指標(biāo)調(diào)整，這樣能夠保證自動化技術(shù)的可行性。除此之外，還需要充分掌握變電設(shè)備異常聲音的判斷方式，在日常工作中需要注意變電設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況，如果發(fā)現(xiàn)存在特殊聲響，工作人員需要立即對變電設(shè)備進行斷電，并且做好相應(yīng)的檢修工作，這樣能夠使故障時刻保持較為正常的狀況，避免出現(xiàn)故障進一步擴大的情況。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的操作水平對于工程質(zhì)量產(chǎn)生的影響極為明顯，而最終的效果直接取決于操作者的責(zé)任心和技術(shù)水平，無論多么先進，多么高級的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在應(yīng)用時，都是由相關(guān)工作人員來進行操作。而最終的工作成績和設(shè)備的使用壽命，很大程度上都取決于使用它的工作人員，所以操作者的綜合素質(zhì)對于設(shè)備的應(yīng)用來說極為重要。這就要求操作人員不僅需要具備高度的責(zé)任心，還需要具備正確的操作和養(yǎng)護技能，能夠在工作中排除一些常見和一般的故障，尤其是在出現(xiàn)某些較為困難的問題時，也能夠?qū)ζ溥M行應(yīng)急處理，這就要求操作者在工作時需要刻苦學(xué)習(xí)，并且具有專業(yè)理論基礎(chǔ)。電子互感器是智能變電站正常運行的關(guān)鍵設(shè)備。實際工作中經(jīng)常會遇到故障，影響變電站的正常運行和功能發(fā)揮。一旦發(fā)生故障，變電站將無法得到直流電支撐，一些重要設(shè)備就不能發(fā)揮作用，影響用戶的正常使用，給企業(yè)造成一定損失。正是由于電子互感器在工作中的重要性，所以要在前期檢測過程中做好監(jiān)督工作，避免出現(xiàn)故障。

（3）GIS設(shè)備的監(jiān)控與檢修

在110kV GIS變電設(shè)備的運行過程中都需要應(yīng)用較多的自動化檢修與維護技術(shù)，而相關(guān)工作人員也需要對這類變電設(shè)備進行監(jiān)管，為了保證110kV GIS的正常運行，相關(guān)工作人員需要將自動化技術(shù)應(yīng)用于110kV GIS的自動監(jiān)控中，這樣不僅能夠節(jié)省人力資源，還能使監(jiān)控工作的整體效率得到提升。

（4）錯峰平谷技術(shù)的應(yīng)用

市電削峰在目前的智能變電站電源技術(shù)建設(shè)中有十分積極的作用，可利用用電高峰期與低谷期的蓄電池來完成充電，這樣能夠有效解決在進行基站建設(shè)時的機房改建和電源擴容等多方面的問題。在城市環(huán)境中，用電高峰期是不可避免的一種用電特殊狀況，而在用電高峰期時可將蓄電池應(yīng)用于其中，這樣能夠起到市政電路的補充充電的作用，而在進入低谷期時，則可使用市政電路為蓄電池進行充電，通過這種方式能夠使電能得到有效的限流和儲存，實現(xiàn)市政電流應(yīng)用時的削峰平谷。

備電電池錯峰充電技術(shù)的使用原理在于高峰用電時期環(huán)境下，通過對電池充電電流進行限制并對通信設(shè)備的供電進行強化，這樣能夠使蓄電池起到錯峰充電的效果，一般情況下工作人員在進行充電時，最高消費比例設(shè)置在15%左右較為合適，通常適合應(yīng)用于電容量缺口較小，并且每12小時的停電時長在3小時以內(nèi)的基站環(huán)境中。但值得注意的是，這一充電模式所造成的負(fù)面影響也是不可忽視的，主要是由于電池充電時長相較于正常充電來說更長，因此結(jié)合這一技術(shù)的特點，可以將備用電池錯峰結(jié)合，限流充電的方式共同應(yīng)用于其中，而除了使用備用電池可進行錯峰充電，同時工作人員還可通過智能控制設(shè)備對電池充電時的電流進行調(diào)整，而最高削峰比例可達(dá)到30%左右，這一技術(shù)在應(yīng)用時存在一定的限制，保障級別較低，適合應(yīng)用于二線城市或三線城市中市政高峰用電時期，電容量缺口較小并且每日的停電時間在3小時以內(nèi)的智能變電站。

錯峰充電與儲能電池結(jié)合削峰型技術(shù)的使用原理在于，在高負(fù)荷狀態(tài)下的用電高峰時期，對儲能電池進行放電滿足高峰時期的用電需求，而在市政用電網(wǎng)絡(luò)的低谷時期，利用多余的電能對電池進行充電，則能夠滿足在不同環(huán)境下的電能應(yīng)用。對于負(fù)載高峰與低谷時期的判斷，工作人員可按照相應(yīng)的載荷來進行調(diào)整。這一技術(shù)能夠有效針對通信設(shè)備的負(fù)載波動狀況進行控制，通過這一技術(shù)的應(yīng)用能夠使最高的削峰比例達(dá)到40%。這一技術(shù)適合應(yīng)用于市政電容量存在較高缺口以及高峰時期用電量增加明顯的一線城市或大型二線城市中，尤其是這一技術(shù)可應(yīng)用于不存在連續(xù)性停電的低等級基站，進而保障基站電源的合理運作。

儲能電池削峰型技術(shù)屬于一種較為簡單的技術(shù)，即在用電負(fù)荷高峰時期，針對儲能電池進行放電，而在低谷時期直接運用多余的電能進行儲能電池充電。這一技術(shù)最高削峰比例僅為15%左右，但不會使備用電池的充電時間延長，儲能電池只有在備用電池的充電以及負(fù)荷高峰期疊加時段才能夠應(yīng)用，而在進行使用時主要應(yīng)用于三線城市左右的市政供電缺口較小的環(huán)境中。

3 結(jié)束語

目前我國智能變電站在運行過程中整體良好，但依舊在各種細(xì)節(jié)方面存在一定的問題。相關(guān)工作人員需要設(shè)置完整的管理制度，并根據(jù)不同的用電高峰環(huán)節(jié)做出對應(yīng)的調(diào)整，做好錯峰平谷與蓄電池的優(yōu)化，建立完善的變電站運維管理制度，進而保障變電站能夠在不同的環(huán)境下為不同的用電需求進行供電。