電力變電系統(tǒng)的智能化技術(shù)分析

王美因 呂曉宇

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司新安縣供電公司，河南 新安 471800）

智能化變電站是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成，是連接發(fā)電廠與電力用戶的重要一環(huán)。為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須做好智能化變電站的運(yùn)維，因此電力系統(tǒng)維護(hù)人員要認(rèn)真及時(shí)地完成智能化變電站運(yùn)維工作，有效防止智能化變電站故障導(dǎo)致的電力系統(tǒng)損失。

一、現(xiàn)狀與問(wèn)題

（一）變電站運(yùn)維管理的反應(yīng)能力較差

變電站是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)施，變電站內(nèi)部架設(shè)有大量供電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備，具有較高的復(fù)雜性。隨著城市用電量的逐年提升，變電站的規(guī)模也在漸漸擴(kuò)大，這提高了變電站工作環(huán)境的復(fù)雜性，提升了變電站運(yùn)維管理的工作難度。復(fù)雜的環(huán)境，較多的供電設(shè)備，讓運(yùn)維管理中檢測(cè)工作與控制工作之間出現(xiàn)延時(shí)，檢測(cè)到技術(shù)故障時(shí)，不能及時(shí)進(jìn)行調(diào)控，就會(huì)影響變電站的運(yùn)行。

（二）變電站運(yùn)維管理技術(shù)手段有待提升

傳統(tǒng)的變電站運(yùn)維管理工作需要人力完成，總控室的運(yùn)維管理人員負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，需要技術(shù)人員進(jìn)入變電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)檢測(cè)和維護(hù)，排除相應(yīng)的技術(shù)故障。這種方式不僅存在時(shí)間上的延誤，技術(shù)人員頻繁的進(jìn)入變電站現(xiàn)場(chǎng)，也會(huì)提高運(yùn)維管理工作的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

（三）在信息安全保障方面存在的問(wèn)題

智能化變電站在運(yùn)行過(guò)程中主要以網(wǎng)絡(luò)信息化手段和信息技術(shù)為主，因此在進(jìn)行智能化變電站建設(shè)時(shí)需要針對(duì)其內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和構(gòu)建，而傳統(tǒng)變電站主要以人工計(jì)算機(jī)控制為主，這與智能變電站的基本性質(zhì)有所不同。但在使用智能化變電站時(shí)需要利用廣域網(wǎng)對(duì)變電站的各類信息進(jìn)行傳遞，而這種傳遞方式一旦遭遇網(wǎng)絡(luò)病毒等的攻擊則極易出現(xiàn)信息安全問(wèn)題，因此在建設(shè)過(guò)程中針對(duì)信息安全進(jìn)行加強(qiáng)建設(shè)成為在智能化變電站建設(shè)和智能化技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中的一大難題。

二、應(yīng)用措施

（一）建立智能化監(jiān)控系統(tǒng)提升運(yùn)維管理的反應(yīng)效率

由于變電站內(nèi)部供電設(shè)備較多，傳統(tǒng)的運(yùn)維管理工作需要投入大量技術(shù)人員進(jìn)行排險(xiǎn)除障工作，還需要保證變電站內(nèi)部供電設(shè)備信息采集的及時(shí)性，隨著變電站規(guī)模的擴(kuò)大，變電站運(yùn)維管理工作所需的人力、物力、財(cái)力都越來(lái)越多，這提高了供電企業(yè)的負(fù)擔(dān)。供電企業(yè)需要將變電站運(yùn)維管理的改革工作重視起來(lái)，在變電站運(yùn)維管理中引入智能化技術(shù)，可以有效解決運(yùn)維管理工作反應(yīng)能力不足，成本投入較大的問(wèn)題。在變電站現(xiàn)有基礎(chǔ)上完善監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)應(yīng)每個(gè)供電設(shè)備架設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，構(gòu)件智能化監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將監(jiān)測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)信息集中整理，利用智能化監(jiān)控系統(tǒng)完成對(duì)設(shè)備參數(shù)的分析，進(jìn)而掌握每個(gè)供電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再結(jié)合相應(yīng)的控制邏輯選擇正確的控制指令，并完成指令下發(fā)，最終達(dá)到調(diào)控供電設(shè)備的目的。在智能化監(jiān)控系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)有相應(yīng)的報(bào)警功能，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)硬件方面的故障時(shí)，系統(tǒng)可以及時(shí)將故障設(shè)備信息發(fā)送給維修人員，維修人員根據(jù)消息提醒，可以準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，完成故障設(shè)備的維修或更換。通過(guò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變電站供電設(shè)備的系統(tǒng)化管理和調(diào)控，可以及時(shí)調(diào)整供電線路，減少故障設(shè)備對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響，為故障設(shè)備的排除預(yù)留更加充足的時(shí)間。通過(guò)及時(shí)的消息提醒，可以讓運(yùn)維管理人員更加及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)措施，提升變電站運(yùn)維管理工作的反應(yīng)速度。

（二）加強(qiáng)微機(jī)保護(hù)

所謂微機(jī)保護(hù)就是指在變電站運(yùn)行期間利用智能化技術(shù)加強(qiáng)對(duì)站內(nèi)電氣設(shè)備的控制與保護(hù)。在保護(hù)過(guò)程中，變電站內(nèi)主機(jī)控制人員通過(guò)使用智能化技術(shù)針對(duì)變電站內(nèi)的母線、電容器、變壓器等進(jìn)行微機(jī)保護(hù)，利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)針對(duì)所有電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障出現(xiàn)時(shí)間、故障維護(hù)過(guò)程以及維護(hù)結(jié)果等進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，保證電氣設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）提升電力供應(yīng)的調(diào)度能力

通過(guò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以提升系統(tǒng)的對(duì)供電需求方面的數(shù)據(jù)分析能力，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電力調(diào)度的工作難度也隨之提升，通過(guò)大數(shù)據(jù)為智能化監(jiān)控系統(tǒng)提供各個(gè)用電區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算、分析不同區(qū)域、不同時(shí)間的用電需求，通過(guò)智能化的控制管理提高電力的調(diào)度水平，不僅可以在有限的設(shè)備基礎(chǔ)上提高供電能力，也可以保證電網(wǎng)整體的供電質(zhì)量，通過(guò)合理的電力調(diào)度減少供電設(shè)備的高負(fù)載損耗，進(jìn)而提升電氣的使用壽命。

（四）智能斷路器

1.氣體泄漏檢測(cè)。焊接不良、密封不嚴(yán)、存在裂縫是SF6智能斷路器氣體泄漏的主要原因。應(yīng)使用專用的氣體泄漏檢測(cè)設(shè)備對(duì)SF6氣體進(jìn)行泄漏檢測(cè)。若發(fā)生嚴(yán)重泄漏，則必須在第一時(shí)間進(jìn)行停電處理。檢修人員接近斷路器時(shí)要做好防毒措施，必要時(shí)佩戴防毒面具。

2.SF6氣體含水量檢測(cè)。SF6斷路器的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行性能與含水量有直接關(guān)系。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的內(nèi)部閃絡(luò)現(xiàn)象會(huì)使SF6分解成多種物質(zhì)，空氣中的水分將逐漸滲透到絕緣中，導(dǎo)致SF6氣體的含水量不斷提升。在大氣壓較高的情況下，含水量不斷上升將使SF6的絕緣強(qiáng)度明顯降低，甚至導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。

3.定期巡檢。檢查SF6智能斷路器的接線頭是否松動(dòng)，瓷套是否破損。通過(guò)SF6斷路器t－P曲線觀察其壓力表讀數(shù)是否正常。如果斷路器無(wú)法合閘或跳開，就需檢測(cè)其合閘線圈是否能正常動(dòng)作，機(jī)構(gòu)是否存在卡滯情況，動(dòng)作電壓是否處于正常范圍；如果排除以上問(wèn)題后斷路器仍無(wú)法合閘或跳開，就需確認(rèn)合閘回路是否斷開，線圈是否燒壞等。

（五）監(jiān)控系統(tǒng)

智能化變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用DL／T860系列通信標(biāo)準(zhǔn)和SCD配置文件，同時(shí)整合了各個(gè)裝置的CID文件，與傳統(tǒng)的變電站運(yùn)維要求不同，需重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面。

1.確保智能化變電站SCD配置文件、各裝置MMS數(shù)據(jù)集配置正確，尤其要注意文件版本管理。

2.確保站控層GOOSE邏輯閉鎖配置正確，邏輯閉鎖功能正常。

3.檢查SCD配置文件，通過(guò)專門的數(shù)字化測(cè)試儀器檢測(cè)遙測(cè)精度。

4.確保滿足單間隔、多間隔等程序化操作要求。

5.驗(yàn)收站控層的主要內(nèi)容是定值區(qū)切換、保護(hù)軟壓板、定值召喚的控制。遠(yuǎn)程控制軟壓板、定值區(qū)的情況下，要做到自動(dòng)刷新定值區(qū)、軟壓板狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

智能化技術(shù)有利于提高變電站運(yùn)維管理工作水平，保障變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，做好智能化技術(shù)的應(yīng)用于研究工作，可以促進(jìn)電力企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)而為國(guó)家發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。