智能變電站運行維護技術分析

魏效濤 黃鑫

（國網寧夏電力有限公司超高壓公司，寧夏 銀川 750011）

1 智能變電站變電運維技術的特點

提高智能變電站變電運維的可靠性。伴隨著智能化變電站概念的明確提出，智能技術的優(yōu)點獲得了充分運用，智能技術的應用也充分發(fā)揮了變電站智能控制系統(tǒng)的作用。智能化變電站運行時，剖析智能調度指令，完成各種類型操作，進而有效地確保智能化變電站運行維護的穩(wěn)定性。根據智能化變電站的自我價值，合理影響了傳統(tǒng)式變電站設備運維服務的方式和全方位技術革新方式。智能控制系統(tǒng)的建立，進一步提高了變電站管理的自動化水平，確保了變電站設備檢測與維護的合理性，確保了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，完成了變電站設備的自動管理。針對變電站的運行而言，為了能進一步提高變電站設備的管理效益，需要做好變電站設備的維護管理工作。在變電站設備運行維護中，自動化技術與信息化管理方式緊密結合，創(chuàng)新管理設備，集成化變電站信息內容與平臺，運用智能化技術基本建設智能化變電站，保證供電系統(tǒng)的有力支撐，進而提高電能傳輸質量。[1]

2 智能變電站運維工作的主要問題

2.1 基礎設備的安全性

做好變電站運行維護工作是保障電力行業(yè)長期穩(wěn)步發(fā)展的前提，設備安全工作是變電站運行維護中至關重要的一環(huán)。設備是智能變電站不可或缺的一部分，對于整個變電站的運行實際效果有很大影響。假如設備品質和安裝實際效果未達標，變電站運行水平將大幅下降[2]。在實踐中，很多電力行業(yè)對這種設備的維護及管理不夠重視，不配備技術專業(yè)維護人員定期維護設備運行情況，造成一些出現異常運行未能及時發(fā)覺等問題，給智能變電站的安全運行埋下了巨大的安全隱患。除此之外，因為企業(yè)沒有為每個設備制訂明確的操作標準，因而沒法為順利開展維護保養(yǎng)及管理給予可靠的重要依據，可能會導致組裝艱難。在這樣的情況下，智能變電站安裝品質顯而易見無法得到有效保障。

2.2 運維管理工作程度

在智能變電站運行中，完備的運行管理模式有益于確保變電站的安全穩(wěn)定運行，提升變電站運行安全管理和設備維護的規(guī)范性。但是由于現階段在智能變電站并沒有配備專用安全保護裝置，變電站運行期內風險將大大增加。此外，因為有關部門并沒有制定應急預案，許多問題沒有及時被發(fā)現和解決，大大地延長了維修時間。如變電站設備在正常運行中，作業(yè)人員經常對這種設備開展安全檢查，但步驟不符相關規(guī)定，不但沒有解決設備運行中的問題，并且進一步加重了安全風險，最后造成重大的安全生產事故，后果無法估量。

2.3 信息傳輸保護手段

針對智能變電站而言，數據模型無疑是數據信號傳輸的重要媒介，這就意味著智能變電站應用局域網絡傳輸數據信號。和傳統(tǒng)變電站對比，數據信號傳輸方案在效果上更加顯著，也可以最大程度地確保傳輸的穩(wěn)定性。另一方面，我國智能變電站大多數錯誤數據信號傳輸執(zhí)行高端安全防護，系統(tǒng)中并沒有提升出色的安全防護設備，毫無疑問增加了智能變電站的運行風險性。在這樣的情況下，變電站受到外界干擾，不但會毀壞設備，同時全部系統(tǒng)軟件都會崩潰，無法為用戶供電，嚴重影響本轄區(qū)生產經營活動的正常進行。

3 提升智能變電站運行維護質量的建議

3.1 提高人員專業(yè)素養(yǎng)和能力水平

智能變電站對變電檢修工作人員和管理人員的專業(yè)技能等多個方面提出更高要求。運維檢修人員需要熟練掌握二次裝置壓板的智能化應用，其屬于智能變電站的微型設備，電保護裝置。部分檢修硬壓板和軟壓板是智能化運用的重要壓板。同時，相關管理人員需要做好硬壓板的檢修管理工作，全面落實設備安裝和維護等多個方面的工作，進一步保證智能化變電站的正常運行。智能化變電站包含多種類型的智能化新型設備，工作人員需要提前進入變電站，深入分析和掌握繼電保護裝置，確保相關電力設備操作的精準性。

3.2 注重操作規(guī)范管理

管理人員針對智能化變電站運維檢修中變壓器操作流程，制定針對性的管理措施，有效控制變壓器安全風險，根據中性點接地的原理進行實踐操作，保證操作的合理規(guī)范性。不同母線上同時運行多臺變壓器，能夠有效解決設備轉換產生的相關安全隱患，因此需要每條母線上至少一臺變壓器。另外，工作人員需要對絕緣系統(tǒng)中性點做好直接接地處理工作，能夠高效解決低壓側電源反送的過程中高壓側電源跳閘造成中性點的問題。

管理人員嚴格規(guī)范母線操作，工作人員及時處理事故，經過母聯斷路器清除問題母線，同時在倒換母線的操作中需要全面關閉母聯電源，根據設備和系統(tǒng)的實際狀況，結合相應的操作流程規(guī)范操作，避免出現帶負荷拉刀閘安全事故。

另外，運維檢修人員合理采用直流操控，有效規(guī)避風險，在實踐工作中需要停用直流電源的情況下，需要嚴格遵守相應順序合理操作，退出相關保護之后打開直流開關，同時卸下直流熔斷器的過程中，需要按照取下順序，取下正極、負極，避免出現寄生回路的現象。運維人員在實際工作中多次操作，每間隔5s的時間，防止反復拆裝造成熔斷器絕緣受損現象。

此外，操作人員在斷路容器恢復送電的情況下，熔斷器能夠確保其控制直流的條件下，在拆除安全措施之前進行安裝。

3.3 加大檢修管理力度

工作人員需要定期進行檢修工作，采用專業(yè)知識和技術保證設備檢修工作效率。電力企業(yè)要增強變電站標準化標識管理，在設備驗收工作開展的過程中詳細核查，二次檢修人員需要積極配合舊設備的改進和創(chuàng)新，定期檢查屏內照明回路，保證門框上形成開關的安全運行。另外，故障錄波器死機、反復誤啟動等對總體設備運行的安全可靠性產生不良影響。因此，工作人員需要全面落實執(zhí)行巡視檢查制度，定期進行手動啟動測試，及時發(fā)現存在的異常運行現象，同時保證錄波用存儲工具做到專盤專用，避免計算機病毒感染等現象，保證機電保護系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

3.4 制定科學完善的管理方案

管理人員結合智能化變電站運維檢修工作開展實際情況和需求，不斷優(yōu)化巡視內容，在現場巡視和檢查過程中，采用現有高科技設備，詳細記錄和報告巡檢結果，減少人為因素出現的失誤，全面真實地反映出設備實際工作狀況。工作人員可以采用手持式電巡檢儀，詳細登記智能化變電站現場情況，通過互聯網傳送到管理平臺，有效采集和整理相關信息數據，更加直觀形象地展現出巡視結果。工作人員結合信息和數據合理評估智能化變電站運行狀況，提高訓練工作質效。管理人員合理規(guī)劃變電運維檢修工作時間，保證工作高效有序地進行，增加智能化變電站裝置的維護工作力度，同時制定相應的規(guī)章制度，約束運維檢修人員的日常行為規(guī)范，提醒工作人員在完成自身工作的基礎上，更多關注其他崗位內容，相互協(xié)作配合，提高變電站整體運行效率。[3]

3.5 智能變電站運維信息安全

針對智能變電站設備，其保護設備和移動智能終端均具有較好的自控實際效果。根據智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用，能夠實現故障檢測和警報。與此同時，有關設備能夠實現信息的傳送，完成變電站二次設備的智能化監(jiān)管[4]。在智能變電站設備運行監(jiān)控中，專業(yè)技術人員還需要注意信息技術的規(guī)范使用。根據變電站設備的運行管理方法，可以確保設備的穩(wěn)定運作和運行系統(tǒng)效率，并確保專業(yè)技術人員的穩(wěn)定實際操作，全方位檢驗常見故障難題，注重常見故障信息的穩(wěn)定性，挑選不正確的常見故障信息，使運維系統(tǒng)更加清晰。

4 智能變電站及其運行維護技術的發(fā)展趨勢

4.1 智能一次設備的發(fā)展趨勢

傳感器技術、抗干擾性技術、信號分析技術等關鍵技術的高速發(fā)展水平是限定一、二次設備一體化、智能化水準的重要因素。此外，設備服務器和智能電子器件的使用壽命與智能一次設備的合理性不一致等諸多問題也阻礙了智能一次設備的進一步集成化和推廣。因而，增加科研投入，推動重要技術發(fā)展是解決上述問題的重要途徑。另外，相關人員還應當高度重視不一樣元器件與技術中間的合作，提升有關技術，降低成本，增加元器件使用壽命，選用適宜的集成化配備計劃方案，推動元器件與智能元件的互相配對。針對不同設備的特征和缺點，采取相應的解決對策。比如，當電子光學電壓互感器抗干擾性弱時，能通過研發(fā)磁轉動電子式電壓互感器、全光纖線電子式電壓互感器去解決。對于數字功放電子變壓器對供電系統(tǒng)技術和遠程模塊使用壽命上的不足，可以采取自激振蕩變電器進行調整。

4.2 智能變電站繼電保護及自動化技術的發(fā)展趨勢

智能變電站技術的誕生嚴重影響了自動化技術設備在傳輸數據、完成體制、設計和調節(jié)等方面的運行模式。現階段，相關領域研究還很缺乏，必須增加科研投入，對合適智能變電站的繼電保護及自動化技術系統(tǒng)架構圖、方式實體模型等內容進行更深入的系統(tǒng)研究，根據實際運作工作，逐步完善維護配備。除此之外，還應當密切關注下列難題。

為了解決配電站設備無線通信模塊應用和理解不一致的難題，有關部門和產業(yè)協(xié)會將智能變電站與生產調度域名間的無線通信模塊更換為統(tǒng)一的IEC61850協(xié)議書，對IEC61850 協(xié)議書以及拓展界定中的爭議內容進行逐一確立和規(guī)范。為了能保障繼電保護的可靠性，智能變電站普遍選用就地保護，但這些維護組成增添了更強的干擾信號和更繁雜的軟件環(huán)境，對智能化保護設備的運行可靠性和使用壽命提出了新的挑戰(zhàn)[5]?，F階段，常常根據基本建設轉站主機房來緩解上述問題。隨著技術的高速發(fā)展，示范點逐漸普及，營銷推廣戶外智能控制柜計劃方案，減少保護設備與變電器間的電纜線傳輸距離，真正實現就地保護。和傳統(tǒng)配電站對比，智能變電站選用全過程層互聯網收集、處理和運行維護所需要的數據，對信號的同步系統(tǒng)軟件提出了更高要求?，F階段，根據北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精密網絡同步系統(tǒng)軟件主要運用于完成系統(tǒng)軟件數據同步。但各智能化元件的取樣、傳送、工作中存有一定程度的延遲時間，可能會對維護動作的可靠性產生一定的危害。因此，為了能選用對應的賠償對策，確保繼電保護的可靠性，必須科學研究智能變電站的數據采樣、傳送與工作延遲特點以及危害，還應當關心如何高效識別和改正數據傳輸中可能發(fā)生的異常數據。

4.3 智能變電站設備運行維護技術的發(fā)展趨勢

配電站與眾不同的智能化和數字化特性為設備運行技術的高速發(fā)展奠定了堅實的基礎?，F階段，智能變電站的運行技術正在向數據可視化運行、定制化維護保養(yǎng)、智能運輸方向發(fā)展。運維管理數據可視化是指通過最先進的數據可視化技術，實時監(jiān)控系統(tǒng)設備情況，對二次回路開展目視化管理。智能運維以即時數據的采集與分析為目的，靈活運用服務平臺和資源共享技術，完成設備狀態(tài)監(jiān)測、評定、智能化故障檢測。頂層系統(tǒng)軟件依據工廠上傳的設備身體狀況信息內容一鍵生成定制化維護計劃，設備維護保養(yǎng)體制由常規(guī)方案查驗、全面檢查方式逐漸轉換到定制化維護模式。IEC61850還能夠對所有系統(tǒng)和系統(tǒng)信息進行統(tǒng)一模型，逐步推進二次設備的自查作用，最終實現維護保養(yǎng)。技術工作人員要大力加強技術自主創(chuàng)新，充分運用智能化設備與信息平臺優(yōu)勢，促進設備運維管理技術發(fā)展趨勢，為配電站智能運維注入新活力，從而提升智能變電站的可靠性。

5 結語

現階段，我國的智能變電站在運行過程中需要進行大量的工程配置，當工程結構出現錯誤時，手動糾正錯誤比較困難。在這種情況下，可以使用繼電保護在線運維系統(tǒng)，智能變電站繼電保護裝置的在線使用和維護在我國能源產業(yè)的發(fā)展中非常重要。在實際操作過程中，相關部門應明確繼電保護在線運維系統(tǒng)的技術原則，了解標準規(guī)范，優(yōu)化智能變電站繼電保護在線運維系統(tǒng)的結構，掌握智能變電站技術對繼電保護在線運維系統(tǒng)的影響，重視智能變電站繼電保護在線運維系統(tǒng)的構建，從而達到智能變電站繼電保護在線運維系統(tǒng)的應用目標，提升應用效果。