復(fù)雜接線方式下變電運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜接線方式；變電運(yùn)行；技術(shù)

引言

在復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行囊括多元化的指標(biāo)，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)技術(shù)方案、技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)控，引進(jìn)一套規(guī)范化的技術(shù)規(guī)程，對(duì)其中的系統(tǒng)運(yùn)行模式和狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格管控，使整個(gè)系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)作。

一、復(fù)雜接線方式下變電運(yùn)行的特征

在復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行具備復(fù)雜性，系統(tǒng)中涉及的設(shè)備、線路和操作步驟較為復(fù)雜，要求運(yùn)維人員掌握更加先進(jìn)的操作技術(shù)，同時(shí)需具備豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，從而保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。在復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行也存在高風(fēng)險(xiǎn)性，一旦發(fā)生故障或操作失誤，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)受到嚴(yán)重的影響，甚至引發(fā)安全事故，因此對(duì)運(yùn)維人員的技能要求較高，對(duì)安全操作也更加嚴(yán)格，確保在復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行需具備更高的靈活性和適應(yīng)性。因?yàn)椴煌慕泳€方式可能對(duì)應(yīng)不同的運(yùn)行模式和需求，運(yùn)行人員需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整運(yùn)行策略，適應(yīng)電力系統(tǒng)的變化。

最為關(guān)鍵的是，在復(fù)雜接線方式下，變電運(yùn)行維護(hù)的成本與難度更高，運(yùn)維人員需要關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和性能變化，并及時(shí)處理潛在的安全隱患，但是由于設(shè)備眾多，線路復(fù)雜，維護(hù)工作難度也隨之增加。在管理環(huán)節(jié)，由于復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行效率和安全性需得到保障，為此工程師應(yīng)當(dāng)引進(jìn)智能化、自動(dòng)化技術(shù)，通過自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)化控制模式，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管、遠(yuǎn)程操作管理，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。工程師可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來處理更加復(fù)雜的運(yùn)營模式、運(yùn)行狀態(tài)，提高電力運(yùn)行品質(zhì)?？傮w來說，在復(fù)雜接線模式下的變電運(yùn)行具備復(fù)雜性、高風(fēng)險(xiǎn)性、靈活性和適應(yīng)性，對(duì)其監(jiān)控和維護(hù)的難度較大，需引進(jìn)自動(dòng)化、智能化系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)企業(yè)還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)運(yùn)維人員的教育培訓(xùn)，引進(jìn)更加先進(jìn)的智能化技術(shù)設(shè)備，提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平。

二、復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行技術(shù)

（一）智能監(jiān)測(cè)技術(shù)

通過對(duì)復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行特征進(jìn)行分析不難看出，整個(gè)系統(tǒng)由于存在較為復(fù)雜的線路設(shè)備，工程師需要在該環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，保證其處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。在此背景下，技術(shù)人員可以利用智能監(jiān)測(cè)技術(shù)提高管理水平，智能監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是通過集成傳感器網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行全方位、多參數(shù)監(jiān)管，其核心功能囊括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)評(píng)估和故障預(yù)警等。在復(fù)雜的接線方式下，工程師應(yīng)當(dāng)保證每個(gè)關(guān)鍵設(shè)備和重要節(jié)點(diǎn)均配置有傳感器，實(shí)時(shí)采集溫度、電流、電壓、振動(dòng)等核心參數(shù)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇K端控制系統(tǒng)，以便全方位了解并掌控設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在此過程中，工程師需利用高精度傳感器和先進(jìn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將采集得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理分析，提取出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，在此基礎(chǔ)之上，工作人員需根據(jù)歷史資料和專家經(jīng)驗(yàn)建立起智能評(píng)估模型，通過模擬設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)，預(yù)測(cè)設(shè)備剩余壽命以及潛在故障，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)隱患問題時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠發(fā)出預(yù)警信號(hào)，結(jié)合數(shù)據(jù)信息以及智能評(píng)估模型，可以準(zhǔn)確定位故障區(qū)域，為運(yùn)維人員提供準(zhǔn)確的故障信息。但是，在此過程中，工作人員需根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和智能評(píng)估結(jié)果，制定科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃。最后，在變電運(yùn)行過程中，工程師需要將智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與其他多個(gè)系統(tǒng)結(jié)合在一起，比如與SGADA、EMS系統(tǒng)進(jìn)行集成使用，提高變電智能化水平。

例如，某大型工業(yè)園區(qū)因業(yè)務(wù)拓展和電力需求增長，原有的變電設(shè)施已無法滿足需求，企業(yè)決定對(duì)變電系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，引入智能監(jiān)測(cè)技術(shù)以適應(yīng)復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行需求。其整體目標(biāo)如下：

1．提升變電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性

2．實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警。

3．優(yōu)化運(yùn)維流程，降低運(yùn)維成本。

工程師在變電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和重要節(jié)點(diǎn)上安裝了高精度傳感器（在高壓開關(guān)柜、變壓器、斷路器等關(guān)鍵設(shè)備上安裝溫度傳感器、電流傳感器和振動(dòng)傳感器等），用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度、電壓、電流等關(guān)鍵參數(shù)，傳感器數(shù)據(jù)通過有線和無線方式傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)?；跀?shù)據(jù)分析，工程師利用人工智能技術(shù)對(duì)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間的負(fù)荷變化，并且根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合供電能力和成本等因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。為了直觀展示系統(tǒng)狀態(tài)，技術(shù)人員通過部署智能監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)，接收來自傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，平臺(tái)具備數(shù)據(jù)可視化功能，可以實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)變化。平臺(tái)也融合了大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和狀態(tài)評(píng)估。

（二）自動(dòng)化控制技術(shù)

在復(fù)雜接線方式下開展電力運(yùn)行管理需要技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)雜的操作，其中難免會(huì)出現(xiàn)人員防呆問題，由于人工操作失誤，會(huì)影響電力運(yùn)行品質(zhì)。為了解決相關(guān)問題，工作人員可以引進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，提高電力運(yùn)行控制的穩(wěn)定性和可靠性。在管理環(huán)節(jié)，工程師可采取集中控制策略，其中包含聯(lián)動(dòng)控制、集中監(jiān)控兩個(gè)部分，在聯(lián)動(dòng)控制板塊，工程師主要是在復(fù)雜接線方式下對(duì)各個(gè)變電設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行梳理整理，由于其聯(lián)動(dòng)關(guān)系較為復(fù)雜，工程師可利用自動(dòng)化控制技術(shù)集中控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，比如當(dāng)某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障需要進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)操作，通過隔離等一系列的安全管理舉措，使整個(gè)系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行。此外，當(dāng)雙母線接線中某一段母線發(fā)生故障時(shí)，工程師也可利用聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)快速切換至另一段母線，保持電力供應(yīng)的連續(xù)性。而對(duì)于集中監(jiān)控板塊，主要是基于上述的傳感器系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，根據(jù)監(jiān)管得到的數(shù)據(jù)信息，為聯(lián)動(dòng)控制提供基本的參數(shù)依據(jù)。

自動(dòng)控制技術(shù)主要是利用歷史數(shù)據(jù)和智能算法，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整各個(gè)變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，對(duì)電力資源進(jìn)行優(yōu)化配置。比如，在高峰階段，系統(tǒng)可以增加變壓器的輸出容量，以滿足電力需求；而在低峰階段，則可以減少輸出容量，降低能耗和運(yùn)行成本，在保證電力穩(wěn)定輸出的情況下，自動(dòng)化控制技術(shù)可以在復(fù)雜接線方式下對(duì)電力資源進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度。比如，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載情況，自動(dòng)調(diào)整變壓器的分接頭位置，使設(shè)備處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在復(fù)雜接線模式下還具備安全保障功能，能夠自動(dòng)識(shí)別和隔離故障，當(dāng)發(fā)生故障隱患問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷與故障設(shè)備的聯(lián)系，促進(jìn)電網(wǎng)連接，防止故障擴(kuò)散。在故障隔離之后，系統(tǒng)還會(huì)進(jìn)行故障恢復(fù)操作，通過調(diào)整設(shè)備參數(shù)和狀態(tài)，使設(shè)備恢復(fù)正常。自動(dòng)控制技術(shù)還可以通過設(shè)置各種保護(hù)定值和控制邏輯，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的安全保護(hù)，當(dāng)設(shè)備參數(shù)超出既定范圍或出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作，防止設(shè)備損壞。并且還可以提供一系列的監(jiān)測(cè)和維護(hù)功能，比如當(dāng)變壓器過溫時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)降低其負(fù)載，或切換至備用變壓器；而當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)過大時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)整無功補(bǔ)償裝置的投入量?？傊?，自動(dòng)控制技術(shù)在復(fù)雜接線方式下進(jìn)行變電運(yùn)行管理，采取集中控制、智能調(diào)度和安全保障等舉措，使變電運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性得到大幅度提升。

（三）柔性運(yùn)行技術(shù)

柔性運(yùn)行技術(shù)在復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行中得到廣泛應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)可提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性、可靠性，可以應(yīng)對(duì)多變的電力需求和復(fù)雜的接線結(jié)構(gòu)，柔性運(yùn)行技術(shù)主要是通過先進(jìn)的電子設(shè)備和控制策略，對(duì)電力系統(tǒng)潮流進(jìn)行靈活控制，根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，快速調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，以適應(yīng)復(fù)雜接線方式下的多變電力控制需求。在復(fù)雜接線方式下，電力系統(tǒng)的潮流分布和運(yùn)行狀態(tài)往往難以預(yù)測(cè)，此時(shí)工作人員可利用柔性運(yùn)行技術(shù)，通過智能調(diào)度系統(tǒng)，監(jiān)管電網(wǎng)狀態(tài)，可根據(jù)負(fù)荷變化、設(shè)備故障，自動(dòng)調(diào)整電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。而在該系統(tǒng)的配合下，引進(jìn)智能調(diào)度功能，進(jìn)行最優(yōu)潮流計(jì)算和電力資源配置優(yōu)化，能夠以最小的成本來滿足電力高效運(yùn)行的需求。例如，針對(duì)多裸導(dǎo)線接線方式，柔性運(yùn)行技術(shù)可以實(shí)施分段重載控制，此類方法將一個(gè)變電站的多個(gè)螺導(dǎo)線分段進(jìn)行負(fù)荷分配，通過調(diào)整各段的負(fù)荷比例，可避免系統(tǒng)負(fù)荷過大，保證負(fù)荷平衡，該項(xiàng)控制模式可根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷情況和預(yù)測(cè)負(fù)荷變化，自動(dòng)調(diào)整各段的負(fù)荷比例，從而保證變電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)作。

但是，在實(shí)踐應(yīng)用柔性運(yùn)行技術(shù)的過程中，工作人員需要結(jié)合靜止無功補(bǔ)償器、同步補(bǔ)償器和統(tǒng)一潮流控制器來達(dá)成對(duì)應(yīng)的控制功能。最關(guān)鍵的是，在復(fù)雜接線方式下，實(shí)現(xiàn)各個(gè)變電設(shè)備之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作也是至關(guān)重要的，柔性運(yùn)行技術(shù)可通過協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)設(shè)備之間的協(xié)同工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，比如該技術(shù)可以對(duì)變電系統(tǒng)故障問題進(jìn)行自動(dòng)管控，當(dāng)發(fā)生隱患問題時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換故障設(shè)備與電網(wǎng)的連接，防止故障擴(kuò)散，并且還可以啟動(dòng)設(shè)備和備用電源，保證電力供應(yīng)連續(xù)?？傊嵝赃\(yùn)行技術(shù)在復(fù)雜接線方式下的變電運(yùn)行中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作更加穩(wěn)定。

（四）節(jié)能技術(shù)

在復(fù)雜接線方式下往往會(huì)面臨較大的能耗，工程師在變電運(yùn)行過程中需要同步利用節(jié)能技術(shù)，減少運(yùn)營成本，提高電網(wǎng)整體運(yùn)行效率，節(jié)能技術(shù)可以通過優(yōu)化資源配置，改進(jìn)控制策略，采用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，對(duì)變電站在電力切換和傳輸過程中的能效進(jìn)行嚴(yán)格管控，以此來減少不必要的能源消耗，提高能量轉(zhuǎn)化率，降低設(shè)備能耗。在此過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)選取高效、低耗的變壓器和開關(guān)設(shè)備，減少在電力轉(zhuǎn)換和傳輸過程中能量消耗。并且，工程師應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷特性和接線方式，合理配置變壓器的容量和數(shù)量，避免設(shè)備過載或輕載運(yùn)行。在控制過程中，工作人員需引進(jìn)先進(jìn)算法和智能控制系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行精確預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)整，比如工作人員可以根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)負(fù)荷情況，自動(dòng)調(diào)整變壓器的分接頭位置，優(yōu)化變壓器的電壓輸送，降低無功損耗。同時(shí)，還可以利用儲(chǔ)能設(shè)備，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，降低電網(wǎng)的峰谷差，提高電網(wǎng)的效能。

在此過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，比如可以采用高效節(jié)能的電力電子器件，降低設(shè)備自身能耗或是利用可再生能源發(fā)電設(shè)備，如太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電，為變電站提供綠色低碳的能源支持。除此之外，在節(jié)能管控過程中，工作人員需構(gòu)建實(shí)時(shí)能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)管電網(wǎng)設(shè)備的能耗情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決能耗問題，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備能效進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化，為節(jié)能管控提供科學(xué)依據(jù)。最后，工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的巡檢和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障和異常，制定合適的運(yùn)維計(jì)劃和操作規(guī)程，降低運(yùn)行維護(hù)的能耗和成本。

（五）通信與信息共享技術(shù)

在變更運(yùn)行過程中，由于整個(gè)空間區(qū)域跨度較大，涉及較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，尤其在復(fù)雜接線方式下，保障設(shè)備系統(tǒng)以及各個(gè)部門之間的溝通是至關(guān)重要的。通信技術(shù)可實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部以及外部環(huán)境之間的數(shù)據(jù)共享、遠(yuǎn)程控制，為自動(dòng)化決策提供必要的數(shù)據(jù)支持，該技術(shù)可以確保變電運(yùn)行過程更加具備透明化、可視化的特征，為運(yùn)維人員提供準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)資料。具體來說，在復(fù)雜接線模式下，變電站內(nèi)部和外部環(huán)境的通信需求復(fù)雜多樣，企業(yè)需構(gòu)建一個(gè)高效穩(wěn)定的通訊網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程指令控制。工程師需利用高速光纖通信技術(shù)、無線通信技術(shù)以及冗余設(shè)計(jì)等技術(shù)手段，使網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)外部數(shù)據(jù)信息共享，企業(yè)需構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，將來自不同設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、融合，需采用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口和協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性進(jìn)行嚴(yán)格管控，并且還應(yīng)當(dāng)引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)，滿足不同業(yè)務(wù)需求。在此期間，工作人員還應(yīng)當(dāng)開發(fā)智能化決策和支持系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，發(fā)現(xiàn)潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和問題，并給出相應(yīng)的優(yōu)化解決建議和方案，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制與遠(yuǎn)程操作管理，減輕運(yùn)行人員的工作負(fù)擔(dān)和壓力，但是其中所帶來的信息安全問題也不容忽視，工作人員需要引進(jìn)先進(jìn)的安全控制模式，結(jié)合訪問控制技術(shù)、安全審計(jì)技術(shù)，保證數(shù)據(jù)傳輸安全保密。

結(jié)束語

總體來說，在復(fù)雜接線方式下，工程師需要對(duì)變電運(yùn)行模式進(jìn)行精準(zhǔn)高效管控，制定一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)方案，完善技術(shù)流程，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定。