任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：由于我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與科技不斷進(jìn)步，對供電要求進(jìn)行了迅速的提升，其中用戶又對供電安全性提出了更高的需求，這就需要有關(guān)部門積極做好變電所的建設(shè)，特別針對目前智能變電站的變電運維安全與設(shè)備保護(hù)問題做出了積極成效的優(yōu)化，以改進(jìn)社會電能的充分供給，對用戶實現(xiàn)了安全高效的供電，以推動社會的健康發(fā)展。本文主要提供了智能變電站變電運維安全和設(shè)施保護(hù)與優(yōu)化方面的對策，期望對推動智能變電站更良好的運營，并推動中國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，做出積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；變電；運維安全；設(shè)備維護(hù)

0 引言

科技水平的迅速成長，改進(jìn)了變電站運維科技綜合能力的提高。經(jīng)濟(jì)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(wù)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(jīng)很明顯無法再適應(yīng)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(yīng)時而生了。但在智能變電站蓬勃發(fā)展的進(jìn)程中，許多情況也伴隨發(fā)生了，從而也對變電站運維服務(wù)項目的實施產(chǎn)生了相應(yīng)的影響，所以要求人們充分結(jié)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

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1. 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(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，從而建立適應(yīng)電能輸送的數(shù)據(jù)通信體系和網(wǎng)絡(luò)平臺。智能變電站系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)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(shù)的開發(fā)和智能化系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，推動著智能變電站的應(yīng)用與開發(fā)。

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1. 智能變電站的獨te之處

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(biāo)功能。在設(shè)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(wǎng)絡(luò)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心之間的協(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(wǎng)絡(luò)和三級結(jié)構(gòu)所形成。二層網(wǎng)絡(luò)一般是指網(wǎng)站的管理平面網(wǎng)絡(luò)和過程級網(wǎng)；三級架構(gòu)，指的是流程層級、機架等級，以及網(wǎng)站控制層級。

2智能變電站安全穩(wěn)定運維的重要意義

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，中國的電能資源生產(chǎn)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(yīng)的是對電能資源的調(diào)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(jìn)作用，并可以成效維護(hù)國家電網(wǎng)運營的安全和平穩(wěn)。強化了智能變電所等配套設(shè)施的運維安全管理工作，對于提高供電系統(tǒng)的運營質(zhì)量，保障電能的供應(yīng)安全有著重大的作用，也可以成效防止電氣安全事故的產(chǎn)生，從而減少了人為的原因?qū)﹄娏υO(shè)備造成的干擾，使變壓器的故障風(fēng)險得以顯著減少。雖然智能變電站可以通過計算機技術(shù)進(jìn)行高度智能化的控制，但計算機設(shè)備相比于一般的變電裝置，由于設(shè)備造價昂貴，對設(shè)備條件的要求也相對較高。一旦設(shè)施不能合理的維修保養(yǎng)，將導(dǎo)致設(shè)施的嚴(yán)重?fù)p毀，對計算機系統(tǒng)能力發(fā)展產(chǎn)生的復(fù)作用，進(jìn)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(shè)施的運行保護(hù)就顯得很關(guān)鍵。需要在平時的管理中，建立科學(xué)的保養(yǎng)體系，同時提高專業(yè)人員的保養(yǎng)能力，通過經(jīng)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(yuǎn)以高質(zhì)量的區(qū)間工作。

3當(dāng)前在智能變電站運維安全與設(shè)備維護(hù)上存在的突出問題

3.1設(shè)備管理存在問題

智能變電站設(shè)備和傳統(tǒng)的變電站設(shè)備之間有著很明顯的差別，主要體現(xiàn)在智能變電站設(shè)備中的材料應(yīng)用技術(shù)含量相當(dāng)高。而在智能變電站設(shè)備和傳統(tǒng)變電設(shè)備之間的連接配合上，因為材質(zhì)構(gòu)造和特點上的差異，常常會導(dǎo)致各個裝置間的可靠性受到影響，進(jìn)而直接影響到變電裝置功能的實現(xiàn)。智能變電站設(shè)備中大部分都應(yīng)用了電子技術(shù)，可以利用遠(yuǎn)程的智能模塊進(jìn)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(shè)備工作環(huán)境影響較特殊，因此設(shè)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(shè)施和變壓器的銜接不能根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的話，會對信息傳遞的成效性形成很大的影響，削弱設(shè)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(shè)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(xué)技術(shù)化要求較高，對電氣設(shè)備的操作精密度也較高，在對電氣設(shè)備的操作保養(yǎng)過程中，須注意對操作技能人員的嚴(yán)格規(guī)范，以保持對電氣設(shè)備狀態(tài)的穩(wěn)定性。因為現(xiàn)代智能變電設(shè)備的科學(xué)技術(shù)含量比較較高，而且工藝操作比較復(fù)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(guān)技術(shù)人員的維修作業(yè)技術(shù)水平要求比較高。在對智能變電設(shè)備的日常維修過程中，有關(guān)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)高低對電氣設(shè)備的正常工作狀況影響很大，若在電氣設(shè)備操作維修過程中不能及時根據(jù)運行規(guī)范對有關(guān)裝置加以規(guī)范地檢測檢查，將很易導(dǎo)致電氣設(shè)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(shè)備保密能力不夠

智能變電站設(shè)備操作的智能化，其設(shè)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(shè)備產(chǎn)生訊息，進(jìn)而控制設(shè)備的操作。智能變電站的數(shù)據(jù)能夠在局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)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(shù)保護(hù)能力還不夠，而且設(shè)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(dǎo)致系統(tǒng)工作狀態(tài)發(fā)生異常現(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(shè)備維護(hù)的策略

4.1準(zhǔn)確評估安全風(fēng)險

對智能變電站的環(huán)境安全風(fēng)險進(jìn)行評價，就可以對智能變電所設(shè)施實施合理的保護(hù)，從而改進(jìn)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(jīng)濟(jì)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(jīng)過環(huán)境安全風(fēng)險評價，就能夠及時地制定防范計劃，將環(huán)境危險抑制在萌芽狀態(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(hù)，保障社會的基本電力供應(yīng)，保障了人們的正常生活需求。

4.2為變電站的運行和維護(hù)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(hù)安全，電力公司應(yīng)當(dāng)針對自身的特殊工作環(huán)境并根據(jù)當(dāng)前的工作實際情況，對整個變電所的正常運行和維護(hù)工作建立安全管理體系，并進(jìn)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(nèi)容，要充分體現(xiàn)到整個變電所運行和維護(hù)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(shè)施等有關(guān)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(diào)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(hù)的安全管理體系貫徹整個供電系統(tǒng)工作，并要完善相應(yīng)制度的制定。同時為提高智能變電站操作管理與技術(shù)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業(yè)素質(zhì)

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(nèi)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(zhì)和專業(yè)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(wù)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(chǔ)知識，以應(yīng)對日益變動的外部市場條件。要不斷更新自身的技術(shù)力量。一方面做好對運維管理人員的專業(yè)化的培養(yǎng)，以提升其專業(yè)技能素質(zhì)，適應(yīng)智能變電所實際工作的要求，另一方面還應(yīng)積極收集電力系統(tǒng)運行工作人員的改進(jìn)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(shù)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(yīng)，制定妥善的方案，降低安全相關(guān)問題造成的風(fēng)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(shù)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(shè)備維修管理時，還應(yīng)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融合。關(guān)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(biāo)準(zhǔn)》中有規(guī)定。通過安全檢查的工作內(nèi)容，包括了操作與維護(hù)的和運行管理的兩方面，從而實現(xiàn)有機融合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(jìn)行監(jiān)管，才能更成效改進(jìn)智能變電站技術(shù)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(shù)保障能力。

4.5使用在線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行視頻控制

采用在線監(jiān)視系統(tǒng)，進(jìn)行信息接收與維護(hù)監(jiān)控等。通過將監(jiān)測裝置的電壓設(shè)定至高值，能夠保證整個變壓器的維護(hù)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(shè)施，有必要利用監(jiān)測實際數(shù)據(jù)來評價設(shè)施的成效性和準(zhǔn)確性，并通過監(jiān)測平臺形成的數(shù)據(jù)曲線在設(shè)施的管理、保護(hù)與監(jiān)測中起到積極影響。通過網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)程管理，提高了智能變電站的管理效能，利用遠(yuǎn)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(zhuǎn)。

4.6成效記錄變電站運行和維護(hù)設(shè)備的維護(hù)信息

在變電站運轉(zhuǎn)保養(yǎng)、檢查維護(hù)過程中，如出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)及時做出記錄和分析，涉及設(shè)備故障的起因、故障部位、修理方式、修復(fù)結(jié)果等應(yīng)當(dāng)詳細(xì)記載。上述記錄能夠作為成效的依據(jù)，為今后有關(guān)管理工作的實施進(jìn)行指引。成效記載變電站操作情況與保護(hù)裝置的維護(hù)信息，就可以對以后的運行情況進(jìn)行佐證，并對以后的運營情況做出科學(xué)的指引。而同時對變電所操作情況進(jìn)行成效記載，也可以有助于運維人員對設(shè)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(hù)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(rèn)真地結(jié)合故障現(xiàn)場分析，在保證故障檢測精度的基礎(chǔ)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(chǔ)上，須針對不同模塊進(jìn)行分別處理，整個流程中也須認(rèn)真地做好模塊問題的調(diào)查研究，并采用合理的方案加以解決并且須針對母線保護(hù)裝置問題進(jìn)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(guān)設(shè)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(nèi)運行設(shè)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(jìn)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(jìn)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)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(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)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(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5.2應(yīng)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(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)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(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)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(shè)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(dāng)日事件記錄、當(dāng)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(fù)荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

5.4.4運維

運維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)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(guān)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(xì)運行參數(shù)查詢。

5.4.6視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)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(nèi)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(shè)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(jìn)行分析。

5.4.9任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務(wù)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(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進(jìn)行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)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(shè)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(zhì)量、各種事件報警查詢，設(shè)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(jié)束語

綜上所述，針對新形勢下國家經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]吳軍,鄭維權(quán).智能變電站變電運維安全與設(shè)備維護(hù)探討[J].通信電源技術(shù),2020,37(4):244-246.

[2]劉衛(wèi)權(quán).智能變電站變電運維安全與設(shè)備維護(hù)技術(shù)[J].電子元器件與信息技術(shù),2019,3(9):109-111.

[3]李冰.智能變電站變電運維安全與設(shè)備維護(hù)的再思考[J].國網(wǎng)電力

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用設(shè)計,2022,05版.

作者簡介

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職與安科瑞電氣股份有限公司。