智能變電站繼電保護設(shè)備的運行和管理研究

王東 郭禹 繆銳 吳海富

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司 江蘇 鹽城 224000

引言

在現(xiàn)階段的社會發(fā)展進程中，電力系統(tǒng)的安全運行不僅關(guān)系著人們是否能夠正常用電，同時也與保障社會穩(wěn)定發(fā)展有著十分緊密的聯(lián)系，想要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全運行，就必須要重視對繼電保護設(shè)備的運行維護及管理。而智能變電站的出現(xiàn)，能夠有效地對繼電保護設(shè)備進行維護與管理，從而保障電網(wǎng)運行安全，但是在設(shè)備運行過程中還是存在一定的問題，必須要加以解決，才能更好地提升電網(wǎng)整體的運行質(zhì)量與效率。由此可見，在新時期社會不斷發(fā)展與進步的背景下，深入探究智能變電站繼電保護設(shè)備的運行和管理，具有十分重要的意義。

1 智能變電站繼電保護設(shè)備的相關(guān)概述

1.1 基本概念

通俗來說，智能變電站主要就是指利用各種智能設(shè)備來實現(xiàn)對信息的自動采集、測量及控制等一系列目的，從而保證電網(wǎng)安全運行的一種高級變電站。其具有低碳環(huán)保、交互性與可靠性較強等優(yōu)勢，與當前新時期社會倡導的發(fā)展理念相吻合，因此在電力行業(yè)中的應用非常廣泛。另外，智能變電站也可以理解為將變電站做成像人在調(diào)節(jié)一樣，可以模擬人的行為來對電網(wǎng)運行情況進行合理把控，當設(shè)備出現(xiàn)故障或者運行數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差時，智能變電站可以及時采取措施加以控制，從而有效防止了事態(tài)的嚴重化，同時也顯著提升了電網(wǎng)運行質(zhì)量。就目前情況來看，我國智能變電站的建設(shè)越來越趨于成熟，但是其所具備的突出優(yōu)勢依然非常顯著，且還有待進一步完善，因此智能變電站的發(fā)展前景依然廣闊。

1.2 構(gòu)成要素

通過對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的深入研究，可以看出其主要由以下幾個要素構(gòu)成：其一，合并單元，其作用就是優(yōu)化系統(tǒng)中的保護裝置，以實現(xiàn)單元與單元之間數(shù)據(jù)的有效共享，從而增強電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，保障繼電保護系統(tǒng)的工作效率；其二，交換機，由于機電保護設(shè)備運行過程中會出現(xiàn)非常多的數(shù)據(jù)信息，為了確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與安全性，就必須要應用到交換機，不僅可以增強信息傳遞四度，而且還能保證數(shù)據(jù)交換的安全穩(wěn)定；其三，電流互感器，這一要素通常是由繞組與閉合的鐵芯所構(gòu)成，可以實現(xiàn)任務指令的一次性完成；其四，智能終端，其作用就是通過對數(shù)據(jù)的分析來發(fā)現(xiàn)隱藏的故障問題并進行警醒，從而方便作業(yè)人員及時處理故障情況。

1.3 傳統(tǒng)與智能的比較

就現(xiàn)階段的實際情況來看，我國傳統(tǒng)變電站與智能變電站有著非常明顯的區(qū)別，尤其是在運行維護與管理方面，存在較大的差異。具體來說，不同之處體現(xiàn)在如下兩點：其一，智能變電站的運行相對簡單，維護及管理卻比較復雜，由于采用智能操控，因此在運行過程中只需工作人員操作設(shè)備開關(guān)即可，而傳統(tǒng)變電站則恰好相反，其屬于運行復雜，維護及管理相對簡單，這是因為其本身構(gòu)造就不復雜，因此處理起來較為方便，但是設(shè)備運行需要人工手動操作，因而維護與管理的過程較為復雜；其二，智能變電站相對傳統(tǒng)變電站而言，由于運行操作簡單，因此運行成本也不會太高，但是維護成本會比較大，這些因為有些原件的價格比較高，一旦發(fā)生破損，則需要全部更換，而傳統(tǒng)變電站恰好相反，由于設(shè)備本身結(jié)構(gòu)就比較簡單，因此后期的維護與管理成本并不高，但是在運行過程中，因為涉及很多人工操作內(nèi)容，所以運行成本相對較高[1]。

2 智能變電站繼電保護設(shè)備存在的運行問題

2.1 光纖的穩(wěn)定性不高

通過相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，在智能變電站的運行與管理過程中，經(jīng)常會發(fā)生的一個現(xiàn)象就是光纖的穩(wěn)定性不高，如果在智能變電站繼電保護設(shè)備運行過程中出現(xiàn)該情況，就會導致設(shè)備失去保護作用，進而影響到電力系統(tǒng)的正常運行。就目前實際情況來看，造成光纖穩(wěn)定性不高的原因主要是因為部分插件出現(xiàn)了故障問題，如GOOSE插件、SV插件等等，從而導致繼電保護設(shè)備的保護功能失去了作用。另外，還有一個原因就是設(shè)備遭受硬物積壓，使得其與智能終端之間的連接出現(xiàn)了問題，進而影響了設(shè)備的運行狀態(tài)，所以也無法發(fā)揮其自身的保護功能。因此，在智能變電站的運行管理中，對繼電保護設(shè)備的維護與管理尤為重要。

2.2 智能終端存在技術(shù)缺陷

盡管目前我國大部分電力企業(yè)都大力應用了智能變電站，來保障電網(wǎng)運行的安全與穩(wěn)定，但是也不能忽視其在智能終端上存在的技術(shù)缺陷，如果不加以重視，就會導致整個系統(tǒng)受到牽連，不僅影響電網(wǎng)的正常運行，而且還會給企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失。就目前情況來看，智能終端機合并單元發(fā)生故障的頻率比較高，造成這一現(xiàn)象的主要原因在于智能終端的故障處理功能未完全發(fā)揮出來，因此使得部分線路合并單元出現(xiàn)了一定程度的破損，進而影響了智能變電站中繼電保護設(shè)備的運行，最終導致電力系統(tǒng)的安全性得不到有效保障。

2.3 裝置老化嚴重且更新復雜

就目前實際發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國大部分智能變電站繼電保護設(shè)備都是處于室外，因此極易受到外部環(huán)境因素的影響，長此以往，就會導致設(shè)備出現(xiàn)老化或者破損的情況，嚴重影響智能變電站的安全運行。比如，智能終端、合并單元等原件都是直接與外部環(huán)境相接觸的，在長時間的運行狀態(tài)下，難免會受到雨雪或者高溫的影響，而出現(xiàn)嚴重的銹蝕和積塵現(xiàn)象，如果沒有及時對這些現(xiàn)象進行處理，就會加快設(shè)備老化，影響其功能的發(fā)揮。另外，對繼電保護設(shè)備的更新也并不是一件容易的事，往往需要有豐富的操作經(jīng)驗以及技術(shù)水平，才能保證設(shè)備的更新完成，這對工作人員提出了更高的要求。

2.4 運行維護及管理的不到位

通過相關(guān)調(diào)查顯示，部分電力企業(yè)對智能變電站繼電保護設(shè)備的運行管理缺乏足夠的重視，通常只關(guān)注設(shè)備使用環(huán)節(jié)的管理，而忽視對后期的維護管理，導致繼電保護設(shè)備出現(xiàn)故障不能被及時發(fā)現(xiàn)并加以處理，進而影響了后續(xù)的功能發(fā)揮。另外，繼電保護設(shè)備中涉及的各種零部件數(shù)量非常多，在具體的維護與管理過程中，通常會耗費比較多的時間與精力，部分企業(yè)為了節(jié)省管理成本，會忽視對這一工作的重點展開，即便有的企業(yè)人員進行維護與管理，其管理流程也缺乏科學性，因而也難以達到預期的效果，進而影響了智能變電站的運行水平，同時也導致了企業(yè)總體經(jīng)濟效益的下降[2]。

3 智能變電站繼電保護設(shè)備的管理與維護措施

3.1 制定完善的運行管理與維護制度

通過對當前智能發(fā)電站的發(fā)展情況來看，想要促進繼電保護設(shè)備運行的安全穩(wěn)定，則必須要有健全的運行管理制度來對各項管理操作行為加以約束，保障管理質(zhì)量與效率，進而達到設(shè)備穩(wěn)定運行的目的?；诖?，在具體的實施過程中，電力企業(yè)相關(guān)負責人需要結(jié)合企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來進行管理與維護制度的編訂，同時還要充分考慮到繼電保護設(shè)備的構(gòu)成要素運行情況，比如防雷裝置、接地裝置、母線等的安裝施工情況，以此來保障繼電保護裝備的運行維護效果，減少故障發(fā)生率，從而更好地為社會發(fā)展做貢獻。

3.2 提升管理人員的專業(yè)技能水平

人才建設(shè)是保障企業(yè)長久運行的關(guān)鍵，同時也是提升企業(yè)發(fā)展水平的重要舉措，想要促進智能變電站繼電保護設(shè)備的良好運行效果，還必須要重視對管理人員專業(yè)技能水平的提升，這樣才能充分發(fā)揮智能變電站的真正作用與價值。基于此，在具體的實施過程中，應當從而多個角度展開工作：首先，在人事招聘方面，需要加強人才選拔力度，確保招聘者既具備專業(yè)技能與作業(yè)經(jīng)驗，同時還有良好的職業(yè)素養(yǎng)，這樣才能保障智能變電站繼電保護設(shè)備的良好運行；其次，在內(nèi)部人員管理方面，需要加強既有人員的專業(yè)技能培訓與素質(zhì)教育，并借助各種先進的仿真系統(tǒng)來提升管理人員的運維管理水平；最后，在制度建設(shè)方面，可以通過激勵機制、獎懲機制的建立，來督促管理人員不斷完善自身綜合能力，從而更好地保障繼電保護設(shè)備的穩(wěn)定運行[3]。

3.3 加強老舊設(shè)備的及時更換與維護

如前文所述，由于絕大多數(shù)的繼電保護設(shè)備都處于外部環(huán)境之中，因此極易受到各種因素影響，為了確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，提升運維管理質(zhì)量，還應當做好老舊設(shè)備的及時更換與維護工作。在具體的操作過程中，首先需要結(jié)合智能變電站繼電保護設(shè)備的當前實際運行情況，以及對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的全面了解，來編訂設(shè)備的應用時間列表，以此來判斷設(shè)備的老舊程度。除此之外，還需要做好設(shè)備的保養(yǎng)與維護工作，定期對設(shè)備進行內(nèi)外的清理，及時加油換油，并掌握設(shè)備的運行與磨損情況，如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需立即停機處理，避免設(shè)備帶故障作業(yè)而引發(fā)更大的問題。

3.4 規(guī)范電子設(shè)備的運行操作流程

通常情況下，智能變電站繼電保護設(shè)備的運行都有其自身的規(guī)則與流程，各二次設(shè)備及控制組件的運行程序都各不相同，如果作業(yè)人員沒有嚴格遵循相關(guān)的操作流程，就導致繼電保護設(shè)備運行質(zhì)量大受影響，甚至引發(fā)安全問題。因此，為了提升繼電保護設(shè)備的運行質(zhì)量，還必須要規(guī)范其運行操作流程。具體來說，企業(yè)相關(guān)人員應當根據(jù)設(shè)備組件、設(shè)備運行程序以及相關(guān)政策規(guī)定，來對運行操作流程進行有效制定并加以創(chuàng)新，最終形成統(tǒng)一的文件，為作業(yè)人員操作設(shè)備提供指導依據(jù)，從而提升運行管理水平。此外，還需要加強作業(yè)流程的培訓與考核，提升作業(yè)人員的責任意識，從而自覺遵守相關(guān)流程，保證設(shè)備運行質(zhì)量。

3.5 落實通信系統(tǒng)的抗干擾處理工作

通信系統(tǒng)是智能變電站中最不可或缺的關(guān)鍵內(nèi)容，其作為繼電保護設(shè)備的核心運行模塊，對整個設(shè)備的安全穩(wěn)定運行有著非常重要的推動作用。因此，為了保障通信系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用，還需要加強對其的抗干擾處理工作。具體來說，首先在智能變電站的建設(shè)初期階段，就需要對設(shè)備進行一定的抗干擾處理，比如安裝濾波裝置、對系統(tǒng)的防靜電處理等等，以此來保障通信系統(tǒng)的良好運行水平。與此同時，還需要加強對通信系統(tǒng)的監(jiān)督與管理，及時掌握其運行的異常情況，并及時加以處理與優(yōu)化，以確保系統(tǒng)信號傳輸質(zhì)量合格，并降低設(shè)備運行異常情況的發(fā)生率[4]。

4 結(jié)束語

總的來說，在當前信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，我國電力企業(yè)的智能化建設(shè)水平也將越來越高，為了更為地適應未來社會發(fā)展需要，必須從當下開始就重視對智能變電站繼電保護設(shè)備的運行管理與維護，完善相關(guān)的規(guī)章制度以及規(guī)范運行操作流程，切實提高電網(wǎng)運行質(zhì)量。另外，還需要注重對人才的培養(yǎng)，以及對老舊設(shè)備的及時更換與維護，延長設(shè)備的使用手壽命，從而為電力企業(yè)的發(fā)展節(jié)省維修成本，保障企業(yè)經(jīng)濟效益不受損。只有這樣，才能全面增強智能變電站繼電保護設(shè)備的運行效果，從而更好地為社會發(fā)展做出貢獻。