【解決方案】智能變電站變電運維安全與設備的運用

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

    科技水平的迅速成長，改進了變電站運維科技綜合能力的提高。經濟社會的高速發(fā)展，使得各個企業(yè)的日常運行管理和人們的日常生活中對電力服務的要求也在日益的提高，而以往變電站運維的傳統(tǒng)方法已經很明顯無法再適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行的實際需求了，在這個中形勢下，智能變電站就應時而生了。但在智能變電站蓬勃發(fā)展的進程中，許多情況也伴隨發(fā)生了，從而也對變電站運維服務項目的實施產生了相應的影響，所以要求人們充分結合實際情況，選擇合理的方式來加以解決。

1智能變電站概述

• 智能變電站概念

   智能變電站是把變電站數(shù)據(jù)的獲取、管理、傳送和輸出的全部流程由過去的虛擬數(shù)據(jù)轉變?yōu)閿?shù)字信息，從而建立適應電能輸送的數(shù)據(jù)通信體系和網絡平臺。智能變電站系統(tǒng)內部的網絡采用了信號的傳遞與交流，隨著壓力與電流互感器電子技術的開發(fā)和智能化系統(tǒng)的互聯(lián)網技術的廣泛應用，推動著智能變電站的應用與開發(fā)。

• 智能變電站的特點

   智能變電站和常規(guī)變電所比較，常規(guī)的變電所更注重于是滿足資金保障以及自我發(fā)展的能力，而智能變電站則注重于滿足目標功能。在設備方面，智能變電站突出了具備更高集成化程度的智能裝置的理念。智能變電站還可增加了常規(guī)變壓器中所沒有的智慧集成功能。從整個系統(tǒng)角度看，智能變電站還可更好地滿足電力系統(tǒng)正常運行的各種工作需求，整合了電能通過網絡系統(tǒng)的成效傳輸，并且完成了變電所與變電站之間以及變電所與行控中*之間的協(xié)同管理和統(tǒng)一。智能變電站大大提升了動力系統(tǒng)的運行水平，智能變電站一般由二層網絡和三級結構所形成。二層網絡一般是指網站的管理平面網絡和過程級網；三級架構，指的是流程層級、機架等級，以及網站控制層級。

2智能變電站安全穩(wěn)定運維的重要意義

   進入二十一世紀后，中國的電能資源生產和消費均呈現(xiàn)了快速增長的趨勢，與電能消費水平相對應的是對電能資源的調度與管理也在逐漸提升?，F(xiàn)在，中國的發(fā)電量與消費量較高，其中，智能變電站的運用對中國電能管理水平的提高有著重要的改進作用，并可以成效維護國*電網運營的安全和平穩(wěn)。強化了智能變電所等配套設施的運維安全管理工作，對于提高供電系統(tǒng)的運營質量，保障電能的供應安全有著重大的作用，也可以成效防止電氣安全事故的產生，從而減少了人為的原因對電力設備造成的干擾，使變壓器的故障風險得以顯著減少。雖然智能變電站可以通過計算機技術進行高度智能化的控制，但計算機設備相比于一般的變電裝置，由于設備造價昂貴，對設備條件的要求也相對較高。一旦設施不能合理的維修保養(yǎng)，將導致設施的嚴重損毀，對計算機系統(tǒng)能力發(fā)展產生的復作用，進而影響到了整個變電所系統(tǒng)的運營安全，并帶來很大損失。所以，對智能變電站設施的運行保護就顯得很關鍵。需要在平時的管理中，建立科學的保養(yǎng)體系，同時提高專*人員的保養(yǎng)能力，通過經常的巡檢減少系統(tǒng)在工作環(huán)境中出現(xiàn)的問題，保證智能變電站永遠以高質量的區(qū)間工作。

3當前在智能變電站運維安全與設備維護上存在的突出問題

3.1設備管理存在問題

   智能變電站設備和傳統(tǒng)的變電站設備之間有著很明顯的差別，主要體現(xiàn)在智能變電站設備中的材料應用技術含量相當高。而在智能變電站設備和傳統(tǒng)變電設備之間的連接配合上，因為材質構造和特點上的差異，常常會導致各個裝置間的可靠性受到影響，進而直接影響到變電裝置功能的實現(xiàn)。智能變電站設備中大部分都應用了電子技術，可以利用遠程的智能模塊進行電能變換，從而可以提高變電站的工作效能。不過由于電子元器件對設備工作環(huán)境影響較特殊，因此設備工作的穩(wěn)定性相對較低，使用壽命也相對較短。因此，若光纖設施和變壓器的銜接不能根據(jù)技術標準進行的話，會對信息傳遞的成效性形成很大的影響，削弱設施的安全性，一旦信息出現(xiàn)傳遞困難，將會影響到變壓器設備的工作整體穩(wěn)定性。

3.2運行管理不夠規(guī)范

   智能變電站的科學技術化要求較高，對電氣設備的操作精*度也較高，在對電氣設備的操作保養(yǎng)過程中，須注意對操作技能人員的嚴格規(guī)范，以保持對電氣設備狀態(tài)的穩(wěn)定性。因為現(xiàn)代智能變電設備的科學技術含量比較較高，而且工藝操作比較復雜，控制系統(tǒng)往往與不同裝置功能之間交叉嵌合子，從而造成了對有關技術人員的維修作業(yè)技術水平要求比較高。在對智能變電設備的日常維修過程中，有關技術人員的業(yè)務素質高低對電氣設備的正常工作狀況影響很大，若在電氣設備操作維修過程中不能及時根據(jù)運行規(guī)范對有關裝置加以規(guī)范地檢測檢查，將很易導致電氣設備操作故障的出現(xiàn)，從而威脅著智能變電站正常安全運行的能力。

3.3設備保密能力不夠

   智能變電站設備操作的智能化，其設備之間的連接通過電信號傳遞來完成，利用電信號的傳遞使電子設備產生訊息，進而控制設備的操作。智能變電站的數(shù)據(jù)能夠在局域網絡內實現(xiàn)傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送的安全性很好，能夠很大程度保證了系統(tǒng)的安全工作。但是在實際運行中，由于大多數(shù)智能變電站的信息傳輸技術保護能力還不夠，而且設備的保密水平也不高，因此一旦遭遇到數(shù)據(jù)入侵時，就很容易導致系統(tǒng)工作狀態(tài)發(fā)生異?，F(xiàn)象，從而威脅著整個供電系統(tǒng)的安全性。

4加強智能變電站變電運維安全和設備維護的策略

4.1準確評估安全風險

   對智能變電站的環(huán)境安全風險進行評價，就可以對智能變電所設施實施合理的保護，從而改進了智能變電站的良性運行。同時運維管理者也要積極成效地處理變電所運營和維修中的潛在環(huán)境安全隱患，因為唯有監(jiān)控和防范其中的環(huán)境安全隱患，才可以成效降低潛在環(huán)境安全隱患所帶來的社會影響和經濟損失。又因為由于動力系統(tǒng)通常在室外，對自然環(huán)境中的危險往往無法控制，但是經過環(huán)境安全風險評價，就能夠及時地制定防范計劃，將環(huán)境危險抑*在萌芽狀態(tài)。同時維修與保養(yǎng)管理人員也要在平時工作中時時注意氣象變化，比如夏季暴雨等，從而盡早制定措施以保障供電系統(tǒng)的順利運營。實現(xiàn)了對變電所良好工作條件的維護，保障社會的基本電力供應，保障了人們的正常生活需求。

4.2為變電站的運行和維護創(chuàng)建完整的安全管理系統(tǒng)

   為保證變電所的正常運行和維護安全，電力公司應當針對自身的特殊工作環(huán)境并根據(jù)當前的工作實際情況，對整個變電所的正常運行和維護工作建立安全管理體系，并進行成效的電力系統(tǒng)運維控制。安全管理體系的工作范疇和內容，要充分體現(xiàn)到整個變電所運行和維護工作的安全管理系統(tǒng)中。要制定整個供電系統(tǒng)工作所需要的人員、設施等有關條件，形成成效的管理制度，并實施成效的監(jiān)控。加強對供電系統(tǒng)的調度管理監(jiān)督員監(jiān)督管理系統(tǒng)的成效執(zhí)行，使得整個變電所正常運行和維護的安全管理體系貫徹整個供電系統(tǒng)工作，并要完善相應制度的制定。同時為提高智能變電站操作管理與技術維修的可靠性，有必要完善現(xiàn)行規(guī)章制度，完善智能變電站管理系統(tǒng)。

4.3提高運維管理人員的專*素質

   在智能變電所的維修過程中，由于運行體系十分龐大，運行工作內容繁中國科技期刊數(shù)據(jù)庫工業(yè)A18雜，變電所管理工作人員的素質和專*技能水平也不盡相同。所以，很有必要對變電所運維與管理工作加以完善，做好變電所的客戶服務與保障，以增強變電所管理運維工作人員的實際能力，并充實基礎知識，以應對日益變動的外部市場條件。要不斷更新自身的技術力量。一方面做好對運維管理人員的專*化的培養(yǎng)，以提升其專*技能素質，適應智能變電所實際工作的要求，另一方面還應積極收集電力系統(tǒng)運行工作人員的改進建議，支持變電所的正常運營與維修。另外，有必要增強變電站操作和維修技術人員的現(xiàn)場急救意識，在出現(xiàn)緊急情況后，其能夠盡快做出反應，制定妥善的方案，降低安全相關問題造成的風險和給居民群體帶來的危害，從而盡快發(fā)現(xiàn)和處理操作的技術問題。

4.4加強對智能變電站的控制

    在對智能變電運維安全和電氣設備維修管理時，還應完善對智能變電站的管理，以提升運維水平，對智能變電站實現(xiàn)更成效的控制。而系統(tǒng)管理智能變電站運營與維修的較大優(yōu)點就是實現(xiàn)了運營與維修的良好*合。關于智能變電站的安全檢查，分為常規(guī)檢查、特別審查、常規(guī)檢測、集成檢查和異地測試等，在《智能變電站作業(yè)標準》中有規(guī)定。通過安全檢查的工作內容，包括了操作與維護的和運行管理的兩方面，從而實現(xiàn)有*融*并簡化了運維管理工作。但同時也要更成效地對運行與作業(yè)的兩方面進行監(jiān)管，才能更成效改進智能變電站技術的發(fā)展，從而提升了智能變電站變電運維安全水平和技術保障能力。

4.5使用在線監(jiān)控系統(tǒng)進行視頻控制

   采用在線監(jiān)視系統(tǒng)，進行信息接收與維護監(jiān)控等。通過將監(jiān)測裝置的電壓設定至高值，能夠保證整個變壓器的維護與檢修的穩(wěn)定性，同時能夠更成效地提升變壓器的輸電效益。針對監(jiān)測體系中的一次性設施，有必要利用監(jiān)測實際數(shù)據(jù)來評價設施的成效性和準確性，并通過監(jiān)測平臺形成的數(shù)據(jù)曲線在設施的管理、保護與監(jiān)測中起到積極影響。通過網絡監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)視頻管理，能夠在不需派人去現(xiàn)場作業(yè)的條件下，實現(xiàn)遠程管理，提高了智能變電站的管理效能，利用遠程管理對智能變電站實施操作，推動了智能變電站的良性運轉。

4.6成效記錄變電站運行和維護設備的維護信息

   在變電站運轉保養(yǎng)、檢查維護過程中，如出現(xiàn)問題，應當及時做出記錄和分析，涉及設備故障的起因、故障部位、修理方式、修*結果等應當詳細記載。上述記錄能夠作為成效的依據(jù)，為今后有關管理工作的實施進行指引。成效記載變電站操作情況與保護裝置的維護信息，就可以對以后的運行情況進行佐證，并對以后的運營情況做出科學的指引。而同時對變電所操作情況進行成效記載，也可以有助于運維人員對設備狀況做出評估，并對容易出現(xiàn)故障的地方做出合理的控制，從而提升了智能變電所的運營效益。

4.7優(yōu)化故障時維護方案

4.7.1間隔合并單元故障的優(yōu)化

   合并單元故障須認真地結合故障現(xiàn)場分析，在保證故障檢測精度的基礎上，還須正確的診斷造成問題的原因。在系統(tǒng)配置合理的基礎上，須針對不同模塊進行分別處理，整個流程中也須認真地做好模塊問題的調查研究，并采用合理的方案加以解決并且須針對母線保護裝置問題進行排查，提高系統(tǒng)整個工作的安全性。

4.7.2終端故障的優(yōu)化

   智能變電站的運行過程中智能終端一旦發(fā)生故障，通常都是由開關設備重合閘而造成的后果。因此想要避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象，就須及時加強對變電站內運行設備地跳合閘控制。在發(fā)現(xiàn)終端問題的同時，需要首先考察是不是由出口壓板問題而引起的，從而進行問題處理；然后就須對智能終端的問題根源展開深入的探究，找出具體的問題進行處理。

4.7.3交換機故障的優(yōu)化

   智能變電站工作過程中也會發(fā)生換換機故障。交換機故障在一般情況下都是多類型的，所以確定起來故障原因困難得很多。在實際故障排查時，首先就須根據(jù)GOOSE的網絡圖做好資源的分類梳理，并且確定出交換機的種類和花色，并根據(jù)間隔交換機的故障狀況來做出鏈路的診斷，從而適時對交換機中存在問題的環(huán)節(jié)加以解決。

5安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

5.1概述

   基于互聯(lián)網＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個*心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5.2應用場所

   適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

5.3系統(tǒng)結構

    系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網關RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至服務器端口，網絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網關主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。

5.4.2站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

5.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

5.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

5.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。

5.4.6視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。

5.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

5.4.8報警信息

對平臺所有報警信息進行分析。

5.4.9任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

5.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

5.4.11APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺失記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

5.5系統(tǒng)硬件配置

 

6結束語

   綜上所述，針對新形勢下國*經濟社會建設的高質量發(fā)展。