淺析智能變電站安全運(yùn)維管控方法

許琛雍 廖坤玉 張良杰

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司，江蘇 蘇州 215000）

隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，智能化已經(jīng)成為電力行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，對(duì)于提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率、保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。如何對(duì)智能變電站進(jìn)行安全運(yùn)維管控，成為電力行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題。針對(duì)新時(shí)期智能變電站運(yùn)行中存在的問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化安全運(yùn)維管控力度，選擇有力的措施創(chuàng)設(shè)安全可靠的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，提升智能變電站運(yùn)行水平，助力電力建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展。

一、智能變電站概述

智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，同時(shí)具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站[1]。它是一種集成了自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的變電站，其建設(shè)運(yùn)行是電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（一）智能變電站的特點(diǎn)

1.設(shè)備智能化。智能變電站的設(shè)備較傳統(tǒng)變電站更為智能化，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和診斷設(shè)備的狀態(tài)，提高設(shè)備的可靠性和使用壽命。在設(shè)備上應(yīng)用智能傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

2.信息交互網(wǎng)絡(luò)化。智能變電站實(shí)現(xiàn)了信息的高度網(wǎng)絡(luò)化，設(shè)備之間的信息交互更加快速、準(zhǔn)確，大大提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度。在智能變電站中，信息可以在不同的設(shè)備之間進(jìn)行交互，使得系統(tǒng)可以快速響應(yīng)故障和變化。

3.運(yùn)維管理自動(dòng)化。智能變電站實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維管理的自動(dòng)化，具有自動(dòng)巡檢、故障診斷和修復(fù)等功能，使運(yùn)維的效率和質(zhì)量得到了提高。通過(guò)自動(dòng)化管理，可以減少人工干預(yù)，降低運(yùn)維成本，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（二）智能變電站安全運(yùn)維管控的重要性

智能變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其安全運(yùn)維管控對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義[2]。首先，智能變電站的安全運(yùn)維管控可以保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其次，通過(guò)安全運(yùn)維管控可以降低智能變電站的故障率，避免因設(shè)備故障而導(dǎo)致的供電中斷或系統(tǒng)崩潰等問(wèn)題。最后，安全運(yùn)維管控還可以提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為電力行業(yè)的發(fā)展提供有力的支撐。

二、智能變電站安全運(yùn)維管控的內(nèi)容

（一）一次設(shè)備運(yùn)維

智能變電站一次設(shè)備的運(yùn)維主要是對(duì)設(shè)備的日常檢查和維護(hù)。一次設(shè)備包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等，這些設(shè)備是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備，直接決定了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。GIS組合電器的運(yùn)維，要仔細(xì)檢查加熱器運(yùn)行指令是否合乎標(biāo)準(zhǔn)、匯控箱門密封墊是否破損、電器內(nèi)部溫度是否處于正常范圍內(nèi)。結(jié)合檢查情況，定期檢查GIS組合電器運(yùn)行情況[3]。變壓器的運(yùn)維，主要是檢查變壓器的油位是否正常、散熱裝置是否完好，以及變壓器是否存在異常聲響或振動(dòng)等。除此之外，還要定期進(jìn)行變壓器油的化驗(yàn)，以及變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)，確保其工作狀態(tài)正常。斷路器的運(yùn)維，需要定期檢查其動(dòng)作特性是否正常，例如斷路器是否具備開斷能力、輔助開關(guān)的動(dòng)作是否準(zhǔn)確等，也要對(duì)斷路器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，確保其各項(xiàng)功能正常[4]。隔離開關(guān)的運(yùn)維，需要定期檢查其機(jī)械部分是否靈活可靠、觸頭是否磨損變形等。在進(jìn)行隔離開關(guān)的操作時(shí)，需要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致設(shè)備損壞。

（二）二次設(shè)備運(yùn)維

二次設(shè)備是智能變電站中的重要組成部分，包括保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、自動(dòng)化裝置等，這些設(shè)備的運(yùn)維對(duì)于保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。關(guān)于保護(hù)裝置的運(yùn)維，主要是進(jìn)行保護(hù)定值的整定和管理。保護(hù)定值是保護(hù)裝置的重要參數(shù)，需要根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行整定。整定時(shí)，需要考慮電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和負(fù)荷情況等因素。同時(shí)，還需要對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，確保其工作狀態(tài)正常。保護(hù)裝置安裝完成后，要對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行測(cè)控與維護(hù)，使用GOOSE數(shù)字化線接口同間隙層設(shè)備通信交互，并完成常規(guī)性電纜對(duì)應(yīng)線接口維護(hù)工作。二次設(shè)備多使用采集模塊開關(guān)指令控制信號(hào)量，采集模塊周圍溫度、相對(duì)濕度等數(shù)據(jù)信息，并接收GOOSE發(fā)布命令[5]。測(cè)控裝置的運(yùn)維，主要是進(jìn)行裝置的校驗(yàn)和維護(hù)。測(cè)控裝置是用來(lái)監(jiān)測(cè)和控制電力系統(tǒng)的設(shè)備，需要對(duì)裝置的測(cè)量準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度進(jìn)行檢查和校驗(yàn)；對(duì)測(cè)控裝置的通信接口進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其與其他設(shè)備之間的通信暢通無(wú)阻。自動(dòng)化裝置的運(yùn)維，主要是進(jìn)行裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)。自動(dòng)化裝置可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制和調(diào)節(jié)，但同時(shí)也需要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控和維護(hù)[6]。需要定期檢查自動(dòng)化裝置的遠(yuǎn)程控制功能是否正常，同時(shí)還需要檢查裝置的數(shù)據(jù)采集和傳輸是否準(zhǔn)確無(wú)誤；對(duì)自動(dòng)化裝置進(jìn)行定期的程序升級(jí)和維護(hù)，以保障其工作的穩(wěn)定性和安全性。

三、智能變電站安全運(yùn)維管控的現(xiàn)存問(wèn)題

（一）內(nèi)部設(shè)備穩(wěn)定性不足

1.設(shè)備老化和磨損。智能變電站內(nèi)部設(shè)備通常需要長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，這可能導(dǎo)致設(shè)備老化和磨損。老化設(shè)備容易出現(xiàn)故障，而且可能會(huì)影響系統(tǒng)性能。此外，一些設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)導(dǎo)致性能下降，從而使其可靠性降低。

2.技術(shù)更新不及時(shí)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能變電站內(nèi)部設(shè)備可能會(huì)過(guò)時(shí)。這意味著一些設(shè)備可能無(wú)法充分支持新的智能化功能或滿足安全要求。因此，技術(shù)更新不及時(shí)可能會(huì)影響內(nèi)部設(shè)備的穩(wěn)定性。

3.設(shè)備維護(hù)不足。內(nèi)部設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)是確保其穩(wěn)定性的關(guān)鍵。然而，由于預(yù)算限制或人員短缺等因素，因此會(huì)存在設(shè)備維護(hù)不足的問(wèn)題。設(shè)備未能得到及時(shí)的修復(fù)或維護(hù)，必然會(huì)增加故障風(fēng)險(xiǎn)[7]。

4.數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析不足。智能變電站內(nèi)部設(shè)備通常具備大量的傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析不足可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題未被及時(shí)察覺(jué)，如果設(shè)備狀態(tài)的變化未被準(zhǔn)確捕捉，可能會(huì)錯(cuò)過(guò)維護(hù)的最佳時(shí)機(jī)，從而影響設(shè)備的穩(wěn)定性。

（二）數(shù)據(jù)信息安全防護(hù)力度不足

1.數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)。智能變電站中產(chǎn)生和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可能包含敏感信息，如電力系統(tǒng)拓?fù)洹⑼ㄐ艛?shù)據(jù)、用戶信息等，如果數(shù)據(jù)未受到足夠的保護(hù)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露，從而使系統(tǒng)受到攻擊或被濫用[8]。

2.數(shù)據(jù)篡改風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)信息安全不足還可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)被篡改的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，攻擊者可以入侵系統(tǒng)并修改數(shù)據(jù)，導(dǎo)致錯(cuò)誤的控制指令誤導(dǎo)操作員，從而對(duì)電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，甚至出現(xiàn)故障或損害。

3.未授權(quán)訪問(wèn)。未授權(quán)訪問(wèn)是智能變電站數(shù)據(jù)信息安全的一大威脅，如果未能實(shí)施強(qiáng)有力的身份驗(yàn)證和訪問(wèn)控制措施，可能會(huì)使一些不速之客獲得對(duì)系統(tǒng)的未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)，從而進(jìn)行惡意操作或竊取敏感數(shù)據(jù)。

4.缺乏數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)策略。數(shù)據(jù)信息安全還包括數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)策略。如果未能建立可靠的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確分析和事件追蹤[9]。

（三）檢查巡視不到位

1.設(shè)備狀態(tài)未被及時(shí)察覺(jué)。如果檢查和巡視不到位，設(shè)備的異常狀態(tài)可能難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。這意味著潛在的問(wèn)題可能難以被識(shí)別，如漏電、磨損、連接松動(dòng)等，從而使設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)增加。

2.安全隱患未被發(fā)現(xiàn)。檢查巡視的不到位還可能導(dǎo)致安全隱患難以被發(fā)現(xiàn)。這包括潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、電氣危險(xiǎn)、環(huán)境污染等。未能及時(shí)識(shí)別這些風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)對(duì)員工和設(shè)備造成嚴(yán)重威脅。

3.惡劣天氣帶來(lái)的困難和挑戰(zhàn)。在惡劣天氣條件下，檢查和巡視可能會(huì)更加困難。例如，在暴風(fēng)雨、極端寒冷或高溫天氣下，運(yùn)維人員開展運(yùn)維工作可能會(huì)遇到困難，甚至無(wú)法有效地進(jìn)行檢查。這可能會(huì)導(dǎo)致潛在問(wèn)題未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

4.未能全面覆蓋。檢查巡視不到位還可能導(dǎo)致變電站的各個(gè)區(qū)域和設(shè)備未能全面覆蓋，一些偏遠(yuǎn)或難以訪問(wèn)的地點(diǎn)可能會(huì)被忽略，從而增加了設(shè)備故障和安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)[10]。

四、智能變電站安全運(yùn)維管控的有效措施

（一）提高智能變電站設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)

提高設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)是確保智能變電站安全運(yùn)維管控的重要前提。智能變電站應(yīng)該制定清晰的設(shè)備管理政策，明確設(shè)備的采購(gòu)、安裝、維護(hù)和淘汰等各個(gè)環(huán)節(jié)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)備的性能要求、維護(hù)周期、備件儲(chǔ)備，以及淘汰流程等。在設(shè)備采購(gòu)階段，應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)，確保所選設(shè)備符合特定標(biāo)準(zhǔn)和性能要求。標(biāo)準(zhǔn)化可以降低設(shè)備異構(gòu)性，減少維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜性。智能變電站應(yīng)建立詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃，包括定期巡檢、清潔、潤(rùn)滑、校準(zhǔn)和檢修等工作，有助于提前發(fā)現(xiàn)和糾正潛在問(wèn)題，降低設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)實(shí)際工作需要，智能化技術(shù)可以用于設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)傳感器和數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備的狀態(tài)和性能，這有助于提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，降低維護(hù)成本，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備的壽命。另外，設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)包括設(shè)備退役和報(bào)廢制度，明確的制度可以確保設(shè)備在達(dá)到壽命終點(diǎn)或不再滿足性能要求時(shí)得到適當(dāng)?shù)奶幚?，盡可能避免對(duì)系統(tǒng)安全性和環(huán)境造成負(fù)面影響。

（二）制定合理的安全防護(hù)措施

1.物理安全措施。設(shè)備和建筑物的訪問(wèn)控制，限制只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的人員可以進(jìn)入變電站的關(guān)鍵區(qū)域，例如變壓器室或控制中心；安裝圍欄和鎖定設(shè)備，以確保未經(jīng)授權(quán)的人員無(wú)法輕易接觸到設(shè)備；部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站的活動(dòng)，減少入侵和破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

2.電子安全措施。使用網(wǎng)絡(luò)防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)保護(hù)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)安全，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和網(wǎng)絡(luò)攻擊；對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以防止數(shù)據(jù)泄露或被惡意篡改；實(shí)施嚴(yán)格的身份驗(yàn)證和訪問(wèn)控制政策，確保只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的人員可以訪問(wèn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)；定期漏洞評(píng)估和滲透測(cè)試，以識(shí)別和修復(fù)系統(tǒng)中的安全漏洞[11]。

3.安全培訓(xùn)和安全意識(shí)。為變電站員工提供安全培訓(xùn)，包括設(shè)備操作和應(yīng)對(duì)緊急情況的培訓(xùn)，以提高他們的安全意識(shí)；建立并推廣安全政策和程序，使員工了解如何遵守安全標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐；定期進(jìn)行緊急演練，以確保員工了解如何應(yīng)對(duì)火災(zāi)、泄漏、停電等緊急情況。

（三）適當(dāng)加強(qiáng)智能變電站巡檢力度

適當(dāng)加強(qiáng)巡檢力度可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、降低故障風(fēng)險(xiǎn)，并提高智能變電站的安全性和可靠性。首先，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作需要制定詳盡的巡檢計(jì)劃，明確巡檢的內(nèi)容、頻率、負(fù)責(zé)人和檢查點(diǎn)。計(jì)劃應(yīng)覆蓋所有關(guān)鍵區(qū)域和設(shè)備，確保沒(méi)有盲點(diǎn)。其次，運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)，如遙感、傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析，幫助監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)、實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，并識(shí)別異常，提高巡檢的效率和精確度。再次，定期巡檢是必要的，可以根據(jù)設(shè)備類型和重要性確定巡檢頻率。設(shè)備的性質(zhì)和工作環(huán)境可能導(dǎo)致一些設(shè)備需要更頻繁的巡檢，而其他設(shè)備可以定期巡檢。最后，在極端天氣條件或其他突發(fā)情況下，進(jìn)行緊急巡檢是至關(guān)重要的。例如，在大風(fēng)、暴雨、極端溫度或地震后，進(jìn)行緊急巡檢，以檢查設(shè)備是否受到損害或影響。

（四）建立健全安全運(yùn)維管控制度

建立明確的安全運(yùn)維制度和程序，規(guī)定如何執(zhí)行運(yùn)維活動(dòng)、安全要求和流程，這些制度和程序應(yīng)該適用于所有運(yùn)維活動(dòng)，包括設(shè)備維護(hù)、數(shù)據(jù)管理、人員培訓(xùn)等。在安全運(yùn)維管控制度中，確保每個(gè)員工都知道自己的職責(zé)和責(zé)任，明確的分工可以防止信息遺漏和責(zé)任推諉，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都得到妥善管理。除此之外，定期組織安全審查，包括政策合規(guī)性、程序執(zhí)行情況、培訓(xùn)成果等方面，以評(píng)估安全運(yùn)維管控制度的有效性，及時(shí)識(shí)別問(wèn)題和解決問(wèn)題。

五、結(jié)論

綜上所述，為了保障智能變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行要求選擇合理的安全運(yùn)維管控方法，以此來(lái)提升變電站的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率，保障電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定，對(duì)于加快智能化電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程具有重要意義。