淺談數字化變電站對于設備運維提出的新要求

高磊

（廣西電網有限責任公司柳州供電局 廣西柳州 545005）

淺談數字化變電站對于設備運維提出的新要求

高磊

（廣西電網有限責任公司柳州供電局 廣西柳州 545005）

數字化變電站要求一、二次設備實現智能化，以高速網絡通信平臺為基礎，通過智能電子設備進行檢測、控制保護和信息管理。目前數字化變電站存在諸多的不足，比如技術管理模式不成熟、設備運行壽命有待提高等。數字化變電站的設備維護工作值得關注。本文闡釋了數字化變電站的設備特點以及體系結構，并總結了數字化變電站對于設備運維的新要求。

數字化變電站；設備運維；管理要求

目前我國正在全面建設智能電網，在這種背景下，數字化變電站得到了長足的發展。但由于不同區域采用的技術有所不同，所以，其設備智能化的程度也有所差異，還沒有形成統一的關于運行維護方面的規范和標準，因此需要考慮相關因素，建立一個完整的管理體系，促進數字化變電站的設備運維水平。

1 數字化智能設備的特點

數字化變電站在智能電網中被廣泛運用，是智能電網的重要載體。數字化設備主要由智能化的一、二次設備和自動化的運行管理系統等組成，通過智能設備和系統可以對電網進行實時全面狀態監測、智能告警和綜合故障診斷、智能操作票和防誤閉鎖功能等。

1.1 設備全面狀態監測

數字化變電站能實現全面的在線監測，使設備狀態檢修更加科學合理。在線監測系統主要采集一次設備（主變、斷路器、互感器等）狀態信息，進行狀態可視化并報送至上級系統，為電網運行和設備管理提供基礎數據支撐。

1.2 智能告警和綜合故障診斷

智能告警及事故信息綜合分析決策系統可以對信號進行分類處理，根據變電站邏輯和仿真模型，提取故障缺陷信息，實時分析和推理，自動報告異常并提出故障處理意見，為主站提供智能告警，也為主站分析決策提供信息。

1.3 智能操作票和防誤閉鎖功能

智能操作票系統接到操作任務后，能夠按照變電站接線方式和電氣操作規程進行邏輯推演，由系統獨立地按順序分步驟地實現操作任務，操作過程中嚴格地遵循五防閉鎖系統的校驗機制以及權限管理機制，杜絕人為操作可能發生漏項、跳項的弊端，可保證操作過程的安全性，并能顯著提高操作的效率。

2 數字化變電站的技術特點

數字化變電站的安全性、可靠性較強，其具有一次設備智能化、二次設備網絡化、信息共享化和互操作的特征。

2.1 一次設備智能化

一次智能設備由高壓設備和智能組件構成，高壓設備與智能組件之間通過狀態傳感器和控制單元組成一個有機整體，能夠實現監視、控制和管理設備的狀態。目前一次設備智能化主要體現在電子式互感器和智能斷路器的應用。

2.2 二次設備網絡化

二次設備網絡化主要體現在系統結構上，按照功能可以劃分為三個層次：站控層、間隔層、過程層。站控層和間隔層以基于IEC61850標準建立信息網絡，實現信息共享化和互操作，而過程層以可靠性和穩定性為設計原則。

2.3 信息共享化和互操作

數字化變電站還具有信息共享化和互操作的特征，任何一臺設備都可以通過網絡獲取任何其他連接于網絡的設備提供的任意參數，并且能夠實現相互操作。

3 數字化變電站的運維特點

3.1 數字化變電站的操作方式特點

電網的控制方式是為了實現運行方式的變化，目前主要是通過人工方式傳達控制的命令和操作步驟，再利用人工來實現這些具體操作。隨著電網規模越來越龐大復雜，人工操作的工作量也隨之增加，這就對調度值班員及運行倒閘操作人員提出了更高的技能要求，并且難以避免誤操作的發生，給電網運行帶來風險。因此，數字化變電站是電網發展的必然要求。數字化變電站能夠將運行人員從復雜的操作細節中解放出來，使人員可以利用更多的時間和精力去關注設備的狀態。數字化智能設備可以解析電網的運行方式變化的需求，并轉化成具體的操作指令，同時回饋給調度人員，運行人員就可以按照每一個指令進行操作，并預測可能出現的風險，提高了倒閘操作的效率，也增加了安全性。

3.2 數字化變電站的設備管理特點

目前我們主要通過周期性的日常巡視、預試定檢、檢修維護的運維策略對變電設備進行管理，即設置設備專業運維人員，通過他們對設備進行具體管理，而設備的運行方式主要是根據電網在運行中的需求來決定。但由于受到技術條件和管理手段的限制，設備管理和調度運行基本上呈現出分離的狀態，這種分離帶來了無法調和的茅盾。由于設備管理和調度運行相對獨立，為了保證供電可靠性，一般都會通過冗余的方式來運行，因此無形中就消耗了巨大的資源，不能實現最優的經濟效益[1]，同時也難以避免設備帶病運行的潛在風險。數字化變電站的運行管理系統能夠自動采集設備的狀態信息，進行自主評估，隨時報告裝備的缺陷及劣化趨勢，向管理人員提出風險管控措施，實現設備“自我”管理，保證設備的安全可靠運行，降低電網運營成本，促進經濟效益的提高。

3.3 數字化變電站對信息保障體系的要求

智能電網需要大量的信息交互來保證電網的安全穩定運行，數字化變電站和傳統的變電站相比，其對信息和網絡更加依賴。因此，數字化變電站對信息保障體系有著很高的要求，需要建立一個完整的、統一標準和規約的信息系統，保障設備的“即插即用”、實現信息的快速訪問和傳遞，同時網絡架構也要具有開放性，可以滿足各種新技術的不斷拓展和應用。

4 數字化變電站對于設備運維提出的新要求

4.1 對設備管理提出的要求

數字化變電站采用智能化一、二次設備，傳統電量信號和繼電器控制操作方式被光電技術和微處理器所取代，導線硬連接的方式被數字程控器及數字信號網絡所取代。因此，要在管理上明確劃分一、二次設備的分界點，制定設備運維策略以及檢修試驗作業標準、以及數字化變電站運行檢修規程。

4.2 對系統穩定性提出的要求

設備和系統要保持穩定性，才能保證其他功能得到實現。數字化變電站系統包括含自動化系統、站域控制系統、通信系統、對時系統等子系統，對于高度集成智能站系統的故障排查和處理更加復雜，并且其對數據的依賴性較強，如果系統出現不穩定的因素，將會造成嚴重的后果。因此數字化變電站對設備的系統穩定性有著更高的要求。

4.3 對運維人員技能提出的要求

數字化變電站包括一次、二次系統，彼此存在著更加密切的聯系，網絡通信替代設備之間傳統的電纜通訊控制方式，微處理器取代以往繼電器控制操作方式，這些變化這對運維人員提出了較高的要求。運維人員需要拓展相關領域的知識，如計算機應用、通信技術等專業理論知識，并在實踐中注意綜合運用。

4.4 對一次設備廠家提出的要求

數字化變電站應用的短板在于一次設備，一方面是由于我國部分關鍵技術不夠成熟，智能開關、電子式互感器等技術和運用相對滯后，另一方面是因為一次設備主要使用在高壓環節中，而電子設備對高壓條件較為敏感，存在使用壽命不長及故障率較高的缺陷，這些問題將會對設備運維質量產生很大影響。因此要求一次設備廠家提升設備的運行可靠性，并且要制定規范的檢修試驗標準、詳細的故障處理方案，以及建立完善的技術支持體系。

5 結語

隨著信息化技術的發展，數字化變電站的應用也越來越廣泛，對傳統的設備運維管理也提出了新的要求，其中關注的重點在設備運維策略及檢修試驗作業標準、系統的穩定性、運維人員的技能、一次設備的可靠性和廠家的技術支持上，對這幾個方面進行優化，才能保證數字化變電站及電網的安全穩定運行。

[1]戴瑞成，閆春江，盧江水，黃 明，武志松，李紅巖.智能變電站幾點運維關鍵技術研究[J].電氣應用，2015（S2）：188～195.

[2]宋璇坤，李敬如，肖智宏，林弘宇，李震宇，鄒國輝，黃寶瑩，李 勇.新一代智能變電站整體設計方案[J].電力建設，2012（11）：1～6.

[3]易慧，詹鐘濤，鄭奕輝.變電站設備差異性運維策略的應用及評價[J].電力安全技術，2014（11）：16～19.

TM63

A

1004-7344（2016）21-0075-02

2016-7-10

高 磊（1983-），男，漢族，吉林白城人，工程師，本科，主要從事變電設備運維工作。