智能化變電站運行維護技術(shù)研究探究

董軍

摘 要：隨著當前相關(guān)科技水平的不斷發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域也越來越朝著智能化的方向發(fā)展演變，目前我國在這一領(lǐng)域內(nèi)建設(shè)工作也已全面鋪開。但就當前的實際現(xiàn)狀來看，關(guān)于智能化變電站運行維護的研究工作卻鮮有開展，這也在很大程度上對智能電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展造成了極其不利的影響。本文簡要分析了智能化變電站運行技術(shù)特點，進一步闡述了智能化變電站所存在的主要問題，并提出了一些具體的運行與維護技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能化變電站；問題；運行；維護

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)而言，智能電網(wǎng)在管理、操作與共享性等方面其優(yōu)勢價值均更加顯著。變電站的智能化與自動化發(fā)展，可促使廣大從事變電站運行及維護的人員能夠擺脫繁重的體力勞動，并促進電網(wǎng)運行及管理效率的全面提升。然而，鑒于我國的智能化變電站建設(shè)與應用仍處于初級階段，部分技術(shù)仍不夠成熟，再加之經(jīng)驗欠缺，也就使得智能化變電站的運維工作面臨著許多的問題挑戰(zhàn)。對此，就解決好這些問題，加強智能化變電站的運行及維護效果有著巨大的現(xiàn)實意義。

一、智能化變電站運行技術(shù)特點分析

受到近年來我國智能化技術(shù)的快速發(fā)展影響，這一技術(shù)的應用范圍也愈發(fā)寬廣。例如在變電站的應用過程當中，智能化變電站也得到了大規(guī)模的普及推廣，促使智能化變電站產(chǎn)生出了一個具有明顯交互性的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，對于促進變電站的運行效率與提高配電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性均可發(fā)揮出至關(guān)重要的作用價值。智能化變電站可利用智能化網(wǎng)絡(luò)來對變電站當中的一、二次設(shè)備實現(xiàn)整合處理，從而進行集中管理，從這一方面來看其優(yōu)勢價值要遠超過傳統(tǒng)變電站。

智能化變電站的運行技術(shù)特點可總結(jié)為設(shè)備智能化與檢修狀態(tài)化兩點，現(xiàn)具體分析如下：

1.設(shè)備智能化。智能化在變電站運行階段所應用到的設(shè)備大都是智能化設(shè)備，主要通過光纜實現(xiàn)設(shè)備、間隔、控制3層的相互聯(lián)系，使得變電站內(nèi)電氣設(shè)備間信息共享和互操作，進而確保智能化變電站運行達到更好的穩(wěn)定性與安全性：

①設(shè)備層是由一次智能化設(shè)備組成。其中以復合傳感器、羅果夫斯基TA以及分壓型技術(shù)是整個設(shè)備層中智能化所在。

②間隔層是由監(jiān)控、繼電保護設(shè)備一起組成的。間隔層大部分的母線應用都是分散型安裝，為了保障間隔層通常都是將母線雙重化裝設(shè)的，通過光纖以及母線保障中心單元通信。

③控制層就是計算機監(jiān)控，通過光纖以及隔層實現(xiàn)通信。主要通過服務(wù)器、人機設(shè)備、路由器以及站級計算機組合而成。通過控制層可以實現(xiàn)變電站實時的監(jiān)測、遠程監(jiān)控、故障診斷、閉鎖操作等功能。圖1為智能變電站結(jié)構(gòu)圖。

2.檢修狀態(tài)化。傳統(tǒng)針對變電站設(shè)備所開展的檢修工作大多是在變電站設(shè)備出現(xiàn)了問題故障以后才對其實施檢修，而基于智能化技術(shù)之下的變電站，則是利用先進的狀態(tài)檢測手段、可靠的評價手段和壽命的預測手段來判斷一次設(shè)備的運行狀態(tài)，對設(shè)備日常運行過程當中的動態(tài)化信息，并依據(jù)此類信息來針對設(shè)備運行風險展開預測，充分結(jié)合以目前變電設(shè)備的運行狀況來采取適當?shù)臋z修建議，同時把有關(guān)信息提供給電力調(diào)度、執(zhí)行等部門，并由此來開展遠程監(jiān)控，以實現(xiàn)對設(shè)備性能下降到一定程度或故障將要發(fā)生之前進行維修。

二、智能化變電站存在的主要問題

1.保護反應時間較長

相較于一般的互感器而言，電子互感器的數(shù)據(jù)發(fā)送要能夠由互感器到保護測控亦或是交換機當中，并且其中還要途徑合并單元，由此也就會新增出許多的中間環(huán)節(jié)，導致傳輸延時也將有所擴大。此外，還需在跳閘口位置進行智能終端保護處理，由此也便會在一定程度上導致保護反應的時間有所延長。采樣環(huán)節(jié)是由電子互感器發(fā)出至合并單元再到保護裝置的一整個過程階段。跳閘過程則是由保護裝置到智能終端再接入斷路器部分。和傳統(tǒng)變電站相對比來看，光纖傳輸、智能終端以及合并單元部件的保護動作有著較大的時間延長性，智能變電站一般的保護反應時間往往比傳統(tǒng)變電站要慢6ms左右。

2.穩(wěn)定性較差

需在有源電子互感器裝置內(nèi)部增設(shè)有源電子元件和端模塊，由此也就使得系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性及可靠性大大下降。對光學互感器而言，受到外部環(huán)境因素的影響會相對較大，玻璃與光纖間的連接會有著一定的不穩(wěn)定性隱患問題。高壓電子互感器也更易遭受電磁場與輸送路徑干擾，進而導致所輸出的信號發(fā)生波形畸變與穩(wěn)定性過差情況，這時便要應用到特殊算法來達到相應的保護需求。

3.安全性較差

以往的變電站大都是應用的點對點通信方式，安全性相對較好，是一類具備顯著性局部特征的交互機制。變電站所應用的信息溝通方式為對等形式，在局域網(wǎng)上可達成所有的IED信息，其中任意一點遭受攻擊，若未對信息采取有效防護，便會導致變電站系統(tǒng)遭受巨大損傷。由于變電站的IED不具備點對點的銜接，則相應的也不具備裝置間的隔離點，由此也就要利用軟件來實現(xiàn)隔離防護，因此，變電站IED與集中控制體系便直接影響這系統(tǒng)的安全性。軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對具體安全事件的記錄、控制、跳閘等功能，信息安全機制對整體變電站系統(tǒng)而言意義重大。基于平等性的交互方式下，此類安全體制便直接決定著系統(tǒng)的安全性，因此智能化變電站在安全性方面相對較差。

三、智能化變電站的運行與維護

1.積極應用先進的維修技術(shù)

智能化變電站發(fā)展，也在一定程度上實現(xiàn)了對傳統(tǒng)技術(shù)的改進，并引進了許多智能化的技術(shù)。但同時也應認識到智能化變電站在實際運行過程中仍會受制于多方面因素影響，各種運行問題時有發(fā)生。必須要針對智能化變電站應用以合理化的維修處理措施，最大程度的保障維修措施的有效性，積極應用先進的維修技術(shù)，以促進對維修質(zhì)量的全面提升。在日常開展變電站維護工作時，需依據(jù)變電站一、二次設(shè)備的運行狀態(tài)來開展維護工作，同時確保設(shè)計方案的合理化，只有如此方可實現(xiàn)對智能化變電站運行的穩(wěn)定、安全保障。

2.增強維護技術(shù)的數(shù)字化程度endprint

在變電站運維過程中除了要積極應用先進的維修技術(shù)外，加強運維技術(shù)的數(shù)字化程度，把數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來，方可確保智能化變電站運行達到較高的水平程度。例如把數(shù)學建模技術(shù)運用到智能化變電站運維工作中，只要智能變電站發(fā)生運行故障，則相應的故障參數(shù)便會體現(xiàn)在模型當中，同時經(jīng)由故障原因與解決措施來構(gòu)建其相應的模型，再將之傳輸至設(shè)備管理的調(diào)度層內(nèi)，通過調(diào)度層來對維修意見實施全面審核，依據(jù)審核意見對變電站開展維修處理，確保智能化變電站的安全、穩(wěn)定運行。智能變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案見表1。

3.一次設(shè)備的運行維護技術(shù)

在整個變電站系統(tǒng)當中一次設(shè)備是其中最為核心的構(gòu)成部件，并且一次設(shè)備在運行階段還時常會受制于另外一些因素的干擾而出現(xiàn)故障問題，進而也將會對智能化變電站的運行情況產(chǎn)生十分不利的影響，嚴重者甚至還會導致智能化變電站運行事故的發(fā)生。對此，要想確保智能化變電站運行能夠達到良好的安全穩(wěn)定性，就必須針對一次設(shè)備加強運維處理，將其中所出現(xiàn)的運行問題及時加以解決處理，同時采取一些具有針對性的處理措施，確保智能化變電站可實現(xiàn)穩(wěn)定運行。在開展一次設(shè)備運行維護時應重點注意以下幾點內(nèi)容：

（1）充分利用好微機技術(shù)，將設(shè)備信息直接處理功能、執(zhí)行功能充分的發(fā)揮出來，應用專項控制系統(tǒng)來促成此類功能的有效達成，以便實現(xiàn)更好的智能化變電站一次設(shè)備運維效果。

（2）充分掌握好一次設(shè)備的運行狀況，利用微機技術(shù)與電子技術(shù)來取代傳統(tǒng)的輔助開關(guān)、機電器等部件功能，并借此來精準把控一次設(shè)備的運行狀態(tài)，同時借助于電壓波形圖來對電壓合閘、跳進等情況進行調(diào)控，進而確保電壓的穩(wěn)定運行。

結(jié)語

綜上所述，智能化變電站大都是通過運用較為先進的智能化技術(shù)，以及有關(guān)的智能化設(shè)備來展開一定組合配置所實現(xiàn)的，智能化變電站的效率水平將會直接決定著整體電力系統(tǒng)的運行水平。在一般性的智能變電站運行階段時常會遭受到部分外在性因素的干擾，從而導致智能變電站運行面臨一定的問題狀況。為確保智能化變電站的運行穩(wěn)定性與安全性，便應當不斷總結(jié)工作經(jīng)驗教訓，從而研究出更多的新型技術(shù)手段。

參考文獻

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