智能變電站運行維護管理探究

肖梁

摘要：變電站在電力系統中起著至關重要的作用，承擔著變換、分配以及接受電壓的任務，是發電廠將電力輸送到千家萬戶的橋梁，但是智能變電站在運行維護的過程中問題頻發，直接影響了輸電效率、影響了用戶的生活。文章針對目前智能變電站的結構特點與工作流程，闡述了智能變電站運行維護管理的措施，確保電力系統的穩定。

關鍵詞：智能變電站；運行維護管理；電力系統；電能輸送；輸電效率 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM72 文章編號：1009-2374（2016）22-0128-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.063

智能變電站就是通過與網絡技術相結合，從而將傳統變電站原有的模擬信息轉變為數字信息，完成電力輸送過程中的信息采集、輸送、處理等過程。隨著生產力的提高以及科學技術的發展，智能電網技術必將改變原有的輸電習慣，徹底改變傳統輸電過程中的種種弊端。但是，智能變電技術還處在起步的階段，許多技術還處在不斷摸索的過程中，且由于數字化智能技術更多地是依靠網絡技術的支持，對于傳統的管理模式必然是一個巨大的挑戰，而且也會帶來許多設備更新維護上的問題。所以我們既要看到智能變電站的前途，也要正視目前的不足，只有針對性地解決目前出現的眾多困難，智能變電站才能更有效地發揮自身優勢，更有效地提高輸電效率。

1 智能變電站技術的特點

1.1 智能變電站結構圖

在智能變電站結構中，智能組件和一次設備構成過程層，智能組件是由合并單元、智能設備和相關的終端三部分構成，重要任務是完成電力的輸送以及分配，也能夠保護變電站的安全以及對變電站運行狀態進行監控。間隔層一般由測控設備、繼電保護設備及故障錄波設備三部分構成，該部分的主要功能是維護通信、輸入和輸出以及進行遠程控制。站控層是由通信設備、控制系統、對時系統等一系列組件構成，承擔著對整個變電站進行測量和監控的任務，同時保護整個變電站運行

安全。

1.2 智能組件的狀態監測功能與順序控制功能

順序控制在智能變電站的運行中，起到了至關重要的作用，所以目前的智能變電站大多采用順序控制的管理運行模式。通過執行控制中心的命令，在完成自動核對后，對變電設備的運行進行調整與控制，同時通過圖形界面，實現智能變電站運行的可視化管理。除此之外，智能變電站也能依據獲得的設備運行反饋數據，對歷史運行數據進行分析，從而更加有效地控制設備的正常運行，對于出現問題的設備及時地進行調整。與此同時，智能變電站中的智能組件可以對系統運行實現不間斷地控制，從而更加及時有效地調整變電站的運行狀態。

1.3 智能告警功能

智能變電站中安裝的監控設備能夠及時地監控設備運行，對于不正常的運行狀態進行及時報告，從而為故障分析及處理提供幫助。依據變電站設備的運行模式及運行狀態，對故障報告進行分類分析，及時匯總，確保一旦設備出現問題，就立即能夠得到有效處理，對于智能變電站中出現的異常，提供直接的材料支持，以便維護人員能夠正確地處理故障。

2 智能變電站運行維護管理中存在的問題

2.1 安裝保護與快速保護問題

安裝在一次設備附近的保護設備，能夠有效控制電纜數量，確保智能變電站的安全運行，目前一個比較理想的操作方案就是安裝智能匯控柜。在安裝匯控柜時，要注意環境影響，一般來說，相對濕度在90%以下，溫度在-25℃～75℃時，條件比較理想，如果環境條件不允許，往往需要安裝其他輔助設備，這樣不但會增加整體運行成本，也會給日后的維護帶來負擔。電子互感器工作時往往要將信息從互感器傳送至保護裝置或者交換機，在這期間，往往需要合并許多單元操作，就會進一步增加中間操作的步驟，延緩整個傳輸速度。此外，保護跳閘口也要安裝智能終端，確保快速響應。相對于傳統的變電站操作，智能變電站的光纖傳輸、智能終端以及合并單元操作會在一定程度上延緩保護動作，根據實際操作經驗，該保護動作的延時相對于傳統變電站長了5～7ms。

2.2 可靠性與安全性問題

在智能變電站中的有源電子互感器裝置內部需要安裝有源電子元件對整個裝置進行不間斷供電，會導致設備可靠性的降低。外界環境條件，尤其是溫度，會嚴重影響光學傳感器的工作，光纖之間接口處可靠性較弱。高壓電子互感器會受到高壓磁場產生的影響，造成信號變形，影響設備運行。

傳統變電站一般使用點對點進行通信，安全性較高。智能變電站依靠網絡技術，采用對等通信模式，通過局域網，實現信息通信，在局域網中，任意一個環節受到惡意破壞，假如系統沒有足夠的保護機制，很容易造成整個網絡的癱瘓，影響整個變電站正常運行。由于智能變電站中對等通信模式中的IED并不是點對點的連接模式，假如它們之間沒有設置隔離點，一般就會增加專用軟件進行隔離。所以，IED的穩定直接制約著整個變電站運行的安全性。通過專用軟件能夠實現對整個系統的信息記錄以及運行監控，通信安全對于變電站的安全性至關重要。在智能變電站中，系統的安全體制直接影響整個系統的安全性。

3 智能變電站運行維護管理的對策

3.1 強化設備管理

無論是傳統還是智能變電站，在運行維護時，都要抓住重點、分清主次。電子互感器在智能電網中至關重要，具有光、電、機三種功能，同時也是一個充滿科技含量的設備，在智能電網中，主要有獲取信號以及信號的傳輸等功能。在日常智能變電站的運行維護中，要注意電子互感器的維護，主要是確認電子互感器外觀是否完整、接線是否正常。定期檢查電纜之間的連接狀態，確保電纜之間的連接穩固而且完整。儀表要確保各個數值在規定范圍內。定期清理互感器，確保外殼的衛生，檢查互感器外殼是否出現灰塵、裂紋以及放電等情況，假如互感器出現異味，應立即更換。

3.2 強化巡視與安全管理

智能變電站過程層與間隔層之間一般通過光纜進行連接，這樣會增加設備之間的耦合度，但是也會增加退出二次設備時對其他設備的影響，而且保護設備不能使用硬壓板，僅通過軟壓板進行保護，設備的安全性以及可靠性令人堪憂。另外，智能終端在變電站中負責采集和測控開關刀閘信息、設備保護以及分析合并單元的任務，假如該設備出現問題，將會嚴重影響變電站運行。針對上述情況，智能變電站要加強巡視以及安全管理，特別是智能組件，是確保智能變電站安全、穩定的關鍵，加強以下組件的維護至關重要。

第一，檢查后臺機保護板、出口壓板等裝置運行是否正常，儀表顯示數值是否可靠，在規定的范圍之內。

第二，確認智能終端、合并單元、保護裝置、網絡交換機、自動裝置以及各種指示燈工作是否正常，連接是否完好。

第三，室外智能終端箱密封是否完好，無進水現象，箱體內濕度以及溫度控制是否在正常范圍。

第四，對光纖的連接情況進行檢查，檢查光纖的連接處是否可靠。防塵帽是否完整，及時補充損壞或者丟失的防塵帽。

3.3 軟壓板運行維護管理

目前的智能變電站控制終端中，大部分使用軟壓板替代原有的硬壓板，也是如今智能終端的一大變化，該保護裝置一般會有三種不同的運行狀態，分別為跳閘、信號和檢修，工作人員能夠通過軟壓板控制以上三種不同狀態。在實際運行過程中，軟壓板的運行維護一般包括以下七個方面：

第一，工作人員在監控后臺實現軟壓板的操作，在運行前，需要通過監控確認軟壓板正常工作態，在運行后，還要通過監控對軟壓板的運行狀態進行核對。

第二，一般情況下，工作人員不要隨意改變軟壓板的狀態，保持軟壓板工作的穩定性。

第三，智能組件在正常運行時不能投入置檢修狀態，一般人員禁止對該板進行操控。

第四，在對設備進行檢修時，需要退出本間隔，從而保護失靈的啟動壓板。

第五，設備開關如果需要改冷備用或者在保護啟用前，需要將智能組件的“置檢修”壓板取下。

第六，工作人員需要在監控后臺進行定值區切換操作。操作前需要通過監控確認定值實際區號，操作完成后，也要通過監控以及保護裝置核對定值實際區號，完成切換后，打印核對正確。

第七，檢修人員在進行修改過程中，只能在裝置上進行修改定值，嚴禁通過監控后臺進行更改。

3.4 智能組件的巡視維護管理

順序操控是智能變電站運行的基礎，順序操控的關鍵就是確保控制功能能夠在特定條件下實現系統的預訂功能，并且能夠自動完成。順序操控相對于傳統的操控順序，極大地提高了工作的效率與操控的準確性，根據實際的運行經驗，智能組件巡視維護管理順序操控時，主要在于以下五個方面：

第一，確保設備運行正常與倒閘操作要求相一致。

第二，依照相關標準制定順序操作流程，并且按照該流程對智能變電站進行管理，流程必須要符合相關標準，才能應用于實際生產。

第三，進行順序操作過程中，按照相關標準對該操作進行監控，順序操作的每一個步驟都應該逐步顯示，并且與終端要求一致。

第四，順序操作完成后，要對設備的狀態進行人工確認，檢查無誤后才能確定此次操作的順利完成。

第五，變電站應該安裝臨時接地線，以保證順序操作中的操作安全。

4 結語

智能變電站已成為未來變電站發展的趨勢，各國都在大力地推廣智能變電站的建設，但是由于智能變電站的概念剛剛出現不久，技術發展尚且有許多不成熟，所以在日常的運行維護過程中，常常會出現各種各樣的問題，這就需要我們在平時的工作中多多積累經驗，提高從業人員的水平，提高創新意識，提升智能變電站在我國的發展速度，從而保證電力系統更加高效穩定地

運行。

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（責任編輯：秦遜玉）