淺析智能化變電站的運行管理模式

孫永新

摘 要：隨著智能化變電站大規(guī)模的建設(shè)，僅靠調(diào)度人工的控制具體的設(shè)備操作，來實現(xiàn)大規(guī)模變電站的運行控制，顯然已無法跟上智能變電站發(fā)展的腳步。適時地考慮一種全新的電網(wǎng)運行方式是變電站運行的當(dāng)務(wù)之急，也是智能化變電站發(fā)展的必然結(jié)果。本文對智能變電站的管理模式進(jìn)行了簡單的探討，期望找到一種新的運行模式。

1.引言

隨著智能化變電站大規(guī)模的建設(shè)，不僅變電站的數(shù)量會日益增多，變電站內(nèi)的設(shè)備更是會越來越多，越來越復(fù)雜。目前，電網(wǎng)的控制方式是為了實現(xiàn)某個運行方式的變化，靠調(diào)度人工的把每個控制命令細(xì)化到具體的設(shè)備操作步驟，再通過人工的具體實現(xiàn)這些操作。但隨著設(shè)備的增多，這種人工操作的工作量將會不斷增加，不僅增加了勞動強(qiáng)度而且會由此引發(fā)諸多不安全因素，這種人工控制的方式必將難以繼續(xù)。智能化變電站要求運行方式能夠把調(diào)度員從復(fù)雜設(shè)備操作細(xì)節(jié)中解放出來，把更多的精力投放到電網(wǎng)的整體控制的層面上。而智能化變電站中的智能設(shè)備恰恰就能夠完成這一使命。它們能夠?qū)⒄{(diào)度對電網(wǎng)的操作意圖自動地解析成為具體的單步驟指令，并且反饋給調(diào)度人員。并且預(yù)先對每一步操作進(jìn)行分析，對可能發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測，從而保證了電網(wǎng)的可靠性和安全性[1]。

2.智能化變電站對設(shè)備管理模式的要求

對于變電站設(shè)備的管理，我們目前的現(xiàn)狀生產(chǎn)部門采用專業(yè)化管理策略負(fù)責(zé)設(shè)備的管理，即電網(wǎng)部門設(shè)有專業(yè)管理人員對所轄的某種設(shè)備的技術(shù)、檢修、試驗、缺陷等方面進(jìn)行管理，而設(shè)備的運行方式是由調(diào)度部門根據(jù)電網(wǎng)的運行需求來決定的。由此可見由于設(shè)備的技術(shù)管理水平和手段有限，設(shè)備管理和設(shè)備的運行方式實際上是彼此分離的。這種分離帶來了很多弊端。這種調(diào)度和設(shè)備管理的分離，使得調(diào)度無法對設(shè)備狀態(tài)得到充足的了解和準(zhǔn)備，這就對電網(wǎng)存在巨大的潛在風(fēng)險。智能化變電站概念的提出以及實現(xiàn)，使得我們需要構(gòu)建一種嶄新的設(shè)備管理理念，從設(shè)備管理的層次上升到變電站管理的層次，從變電站整體的角度考慮設(shè)備管理和運行方式管理的結(jié)合。智能化設(shè)備的大量使用，可以使變電站能自動的采集站內(nèi)設(shè)備的狀態(tài)，自動進(jìn)行評估，自動地向管理人員提出試驗、檢修方面的請求，從而使得變電站具有了自主管理的能力，并且大大地提高了設(shè)備管理的有效性和及時性。

由此可見，新的運行管理模式不僅是智能化變電站的必然結(jié)果也是必要條件。而實現(xiàn)運行和設(shè)備管理的結(jié)合近視實現(xiàn)智能化變電站管理模式是第一步。我們還可以進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備的管理方式，例如建立設(shè)備管理中心，根據(jù)變電站的實際情況實現(xiàn)若干個智能化變電站的數(shù)據(jù)融合等。實現(xiàn)調(diào)度運行與設(shè)備管理的互動，提高電網(wǎng)的管控能力，還有許多值得我們?nèi)ニ伎己蛯崿F(xiàn)。

3 智能化變電站對信息保障體系的要求

信息是整個智能電網(wǎng)和智能變電站的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)要求一個完善的信息系統(tǒng)，一個站在整個電網(wǎng)和整個變電站高度的信息系統(tǒng)。并且信息系統(tǒng)要有快捷的信息訪問途徑，并且有暢通的信息上傳通道。但是目前整個電網(wǎng)信息系統(tǒng)的現(xiàn)場很難滿足這樣的要求。電網(wǎng)中的信息系統(tǒng)還不夠完善，各系統(tǒng)之間聯(lián)系松散，缺乏統(tǒng)一地規(guī)劃。依賴于此，智能化變電站很難實現(xiàn)。例如智能化變電站在自主工作過程中，至少需要運行環(huán)境、風(fēng)險成本、設(shè)備資料等多方面的信息。如果這些信息來自于多個相互孤立系統(tǒng)，就很難保證信息的統(tǒng)一性和完整性。

由此可見，智能化變電站需要統(tǒng)一的、強(qiáng)大的、堅強(qiáng)的信息保障體系。

4 智能化變電站技術(shù)特點分析

4.1 智能化變電站運行管理架構(gòu)

智能化變電站是由智能型的電氣設(shè)備組成，并且每個智能變電站都要具備一個智能處理核心。智能電網(wǎng)生成操作策略后，調(diào)度臺會對每個智能電網(wǎng)發(fā)出調(diào)度指令。調(diào)度指令無需再被人為地一步步分解，因為處理核心能夠接收調(diào)度指令，并將調(diào)度指令分解成獨立的操作步驟。在命令智能設(shè)備完成操作之前，智能處理核心還要將智能設(shè)備的信息反饋給調(diào)度中心，而且能對操作可能帶來的風(fēng)險進(jìn)行提示。之后，智能處理核心將在得到調(diào)度確認(rèn)后，處理核心授權(quán)操作直接執(zhí)行。接著智能設(shè)備接收到具體指令，并作出相應(yīng)操作后，智能核心再將執(zhí)行結(jié)果會返回給調(diào)度。因此，整個過程中，調(diào)度人員只需要將操作命令發(fā)送給智能化變電站，變電站便會自動操作、自動匯報。在這個過程中的每個指令、步驟及結(jié)果都能自動地被處理核心記錄在數(shù)據(jù)庫中，也就是說智能化變電站還實現(xiàn)了自動記錄 [20]。便捷、安全和快速的電網(wǎng)運行方式由此得以實現(xiàn)。

4.2 智能化變電站設(shè)備管理構(gòu)架

通過前面對現(xiàn)有變電站設(shè)備管理現(xiàn)狀的分析和智能化變電站設(shè)備管理的討論，我們知道變電站設(shè)備管理的變革勢在必行。設(shè)備管理和運行方式的結(jié)合是必須的也是必然的趨勢。設(shè)備管理要做到為調(diào)度運行服務(wù)，也就必須要做到設(shè)備檢測、風(fēng)險預(yù)測和輔助決策。在智能化變電站的管理架構(gòu)中，設(shè)備管理是運行方式的基礎(chǔ)。通過對設(shè)備狀態(tài)的采集，在設(shè)備狀態(tài)通過專用的信息網(wǎng)絡(luò)提供給輔助決策、風(fēng)險預(yù)測和動態(tài)監(jiān)測模塊后，各處理模塊便會自動形成建議發(fā)送給管理優(yōu)化模塊并最終形成優(yōu)化的管理建議。管理中心接收到意見后，會提供給需要這些意見和信息的調(diào)度部門和執(zhí)行單位。這樣不僅使得調(diào)度和維護(hù)工作能夠有的放矢，而且便于調(diào)度部門形成基于所轄網(wǎng)絡(luò)的整體地統(tǒng)一地綜合性決策。

4.3 設(shè)備管理中心的信息體系架構(gòu)

設(shè)備管理中心的信息體系要從兩個方面進(jìn)行構(gòu)架。一個是智能化變電站的信息工作站；另一個是設(shè)備管理中心。所謂信息工作站是從整個智能化變電站的角度出發(fā)的一個信息平臺。通過信息工作站，智能化變電站能夠?qū)φ緝?nèi)外的信息進(jìn)行加工，從而形成局部決策。信息工作站是智能化變電站的信息融合中心。所謂設(shè)備管理中心是指這樣一個平臺，在這樣的平臺上實現(xiàn)各個智能化變電站之間的事項的決策。是一個更高層次上的平臺。這兩個平臺相輔相成構(gòu)成了支持智能化變電站的信息體系架構(gòu)。在智能電網(wǎng)的設(shè)備管理中心的基本架構(gòu)中，設(shè)備管理中心不僅要承擔(dān)智能化變電站的管理職能，形成局部決策，而且要保障信息安全并且擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)接口的職能。

4.4 基于智能電網(wǎng)的設(shè)備管理流程

新的設(shè)備管理模式有兩個重要的特點。其一是，智能變電站的信息來源不僅來源于站內(nèi)設(shè)備，同時來自設(shè)備管理中心的信息支持。設(shè)備管理中心可以接收多方面的外部信息。第二個特點是，智能站不僅要了解內(nèi)部設(shè)備的信息，還需要了解出線線路的風(fēng)險情況。這種信息以自動地提取的方式獲得。基于上述兩個特點，設(shè)備管理中心可以綜合調(diào)度、線路、站內(nèi)智能設(shè)備等多方面的信息的信息做出決策。從而實現(xiàn)了著眼于電網(wǎng)層面的設(shè)備管理，提高了供電可靠性，降低了電網(wǎng)運行風(fēng)險。

5 結(jié)論

本文對智能化變電站運行的基本條件和要求進(jìn)行了簡單的探討，希望能通過這個過程找到一種合理的應(yīng)對智能化、大規(guī)模變電站的運行方法。

參考文獻(xiàn)

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[3]楊瓊，變電站智能巡檢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]， 華中電力， 2009， 22（4）： 35-37.