芻議基于智能變電站的運行維護

林友松

摘要：文章簡要介紹了智能變電站及其特點，從工作票和操作票的管理、倒閘操作的安全管理、防止閉鎖的裝置管理、設備異常和事故的處理、在線監測設備的管理、輔控系統管理等6個方面對智能變電站的運行和維護進行了全方位的分析和探討。

關鍵詞：智能變電站；運行；維護；安全

變電站在電力系統的各項組成中是一項極其重要的電工裝置，其主要作用是變換電壓和接受、分配電能，是連接發電廠與用電戶的重要中間環節設備，是供電系統的重要組成部分。當前，變電站尤其是智能變電站的運維過程中總會發生各種故障和問題，這就要求管理和維護人員不僅要加強巡檢及預防，還要及時對發現的問題和故障采取相應的處理措施，以保證變電站的安全、穩定運行，從而為用電戶提供更可靠、優質的電能服務。

1 智能變電站的基本概念和特點

智能變電站的首要特點是智能化，從信息搜集、加工直至輸出利用等乙烯類流程均通過網絡化的控制和操作品臺，將傳統模擬信息轉變為使用數字信息來實現，并有相配套的網絡和通信系統協助其功能的發揮。智能變電站的設備之間是通過數字方式實現信息聯通和共享的。各種新式電氣設備的技術研發日益成熟，網絡技術也越來越發達，并廣泛地應用到電力行業的自動化系統中，這些都為智能變電站的運營提供了支撐條件。

相比于傳統的變電站，智能變電站的特點主要表現在信息的搜集、處理及傳輸等多個方面。就設備而言，高壓智能化設備是系統的重點，其特點在于對一次設備的測控、保護以及計量等，并對單個或者多個二次設備加以集合和統籌，是傳統變電站所不具有的。就系統角度分析，其側重于全網和全局范圍內的掌控，立足于電網整體運行良好的目的，變電站間、變電站和調度中心間的相互協調和統一是其各項管控工作的重點。

智能變電站由雙層網絡和三層結構共同構成：雙層網絡包括站控層網絡和過程層網絡，三層結構包括站控層、間隔層和過程層。

2 運行和維護

智能變電站各項設備（如網絡交換器、電子互感器、過程層的合并單元以及智能化終端等）的性能以及與二次設備（如繼電保護設備等）之間配合后的整體性能都是智能變電站運行安全性和穩定性的關鍵影響因素。智能變電站使用的通信技術是網絡通信技術，以邏輯鏈路取代保護和計量等方面的相對獨立、特定的物理鏈路，所以智能變電站在對設備維護的要求、檢測的方法及指標、檢測作業方式及流程、智能系統實際應用等各方面都面臨著新的運維課題，并且對運維管理人員的管理水平、技術能力以及系統設備的安全穩定性等方面的要求也相應提高。

2.1 電氣工作票和電氣操作票的管理

管理電氣工作票和電氣操作票是變電站各項運行管理工作的重點，直接關系著變電站運行的安全性。在智能變電站中因新增加了過程層的智能終端、設備在線監測系統、網絡交換器以及合并單元等設備，不僅需要將所建立臺賬中的命名加以完善和編號，還要對各項參數設置進行備份，以應對因設備信息突然丟失而引起設備異常的緊急情況。同時，應將現場的各類工作納進兩票管理的范疇，比如，對上述設備進行檢修時若需要把一次設備斷電處理或者采取相關安全措施，就需要填寫變電站的電氣工作票等。軟壓板在智能變電站中應用比較多，在電氣操作票的管理范圍內應包括對軟壓板投退的處理程序。

2.2 倒閘操作的安全管理

智能變電站中的倒閘操作主要有遙控、就地以及順序控制（順控操作）等操作方式。遙控操作和順控操作的各項設備要滿足技術條件要求。智能變電站在順控操作中擁有一鍵式控制的操作功能，進行順控操作時也要填寫操作票，并且要求必須具備監護和操作的雙機同步控制條件，保證操作項目正確、安全又可靠。

同時，順控操作之前還需進行強制性預演。在執行順控操作時，監控后臺應該將順控票顯示為規范模式的操作票，逐步顯示操作進程，并且和站端的方式維持一致。順控操作完成后，運行現場的管控人員要對設備的最終狀態加以核對，確認沒有異常信息之后結束本次操作。若順控軟件出現功能異常時，嚴禁實施順控操作的各項內容，及時把異常情況報告技術部門。而對于不常用的、過于簡單的、非典型性的操作任務則無需列入順控操作的范疇。

2.3 防止閉鎖的裝置管理

智能變電站擁有2組五防系統，一組是獨立的微機五防，滿足于國家以及行業內有關技術要求的硬性規定和標準，且和一體化的監控信息系統之間進行實時通訊；另一組是一體化監控信息系統中順控和遙控操作的閉鎖邏輯以及防止誤操作的規則，同樣也嚴格遵照國家電網公司上述規定的有關要求。采用五防智能化系統可有效控制變電站的誤操作，提高變電站建設、運行和維護的效率。智能五防系統基于拓撲網絡，對傳統的五防系統推理引擎實現了革新，即使是擴建變電站，也無需對其內部邏輯進行修改。

2.4 設備異常和事故的處理

智能變電站中異常情況和事故的處理遵照以下原則：（1）若發生故障的智能設備是單套配置，其保護動作的正確性受到影響時，就要申請將控制其運行的相應開關退出。（2）若發生故障的智能設備是雙套配置的保護或是其終端裝置，其保護動作的正確性受到影響時，應將發生故障的設備及時退出。（3）雙套配置合并單元內若是單套單元發生故障，就要申請將故障套組所相應的線路保護（主變）以及母線保護的裝置及時停用。（4）若故障出現在交換機或者臨近交換機的部位，要根據MMS，GOOSE網絡圖對故障交換機會對網絡造成影響的可能性以及影響程度加以分析：如果發生故障的是間隔交換機，對本間隔的GOOSE網絡鏈路造成影響時，則等同于該區間內沒有設置有效的保護，其處理方式可參照智能終端的故障處理方式；如果發生故障的是公用交換機，要確定其影響范圍難度就比較大，要綜合考量網絡中交換機位置、網絡結構以及其他影響因素等，當其影響范圍波及母線保護、過負荷連切或者變壓器保護等公用設施時，則應該立即將對應設備停用。

2.5 網絡監測設備

網絡監測設備的功能是對受監測一次設備進行數據監測和數據統計，形成實時的或者不同周期（月、周、日、小時等）的監測曲線和統計表，對設備監測的結果要從縱向和橫向等不同角度對比分析，把分析結果與環境條件融合在一起，判定設備的運行狀況，使一次設備狀態實現可視化。最重要的是監測的報警值不能隨意修改，如確需修正，必須由相關的檢修單位進行。在線監測系統的運行情況參數達到預警范圍之后，負責監測的人員要把運行情況及時通知運行和檢修人員，實施檢查和處理，若確定是系統誤報警，經相關技術部門審核并同意后方能退出報警程序，處理缺陷之后重新投入運行。

2.6 輔助控制系統

變電站智能化不僅僅是主體系統的智能化，同時要求配套的一體式消防系統智能化、安保系統智能化、視頻監控系統智能化以及環評系統智能化等，必須建立健全各系統的可操作性管理制度，要對系統及附屬的感應設備進行定期檢查，切實掌握其運行狀況，確保聯網報警的功能及數據傳輸等均能正常使用，為智能電站全網運行的安全性和可靠性提供全方位的保障。