智能變電站安全措施及其可視化技術

馬龍海

摘要：現如今，我國社會經濟水平顯著提升，這種發展的經濟帶動了中國經濟的發展，但是企業的生產需要消耗大量的電力。我國傳統的電力供應網絡已經不足以支持現在的企業用電需要，為此中國開始建立了智能變電站，這種變電站在進行電流的傳遞過程中有著較高的回路絕緣性，能夠在傳輸電流的過程中不受外界因素的干擾，杜絕了因接點松動而造成的電路接觸不良等問題。但是在智能變電站的使用過程中依舊存在著較多的安全問題，這些安全問題的存在影響著變電站作用的正常發揮。

關鍵詞：智能變電站；安全措施；可視技術研究

引言

變電站的功能是將電力資源進行很好的轉化和運輸，更好的滿足人民的生產和生活需要。隨著智能化水平的不斷提高，智能變電站不斷的出現并且日益發揮了其獨特的作用。因此，研究智能變電站，尤其是對于智能變電站的概念以及其安全措施和可視化的技術等進行分析顯得至關重要。

1智能變電站結構和功能

智能變電站參照IEC61850標準構建，該過程中，智能電氣設備間信息共享及互操作通過智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建實現。以某220kV變電站為例，依托邏輯結構，將其劃分為過程層、間隔層、站控層。過程層設備依托GOOSE網絡檢測一次設備實時電氣量，并監測設備的運行狀態參數，實現設備操作控制執行和驅動；間隔層設備對該間隔過程層中的各類數據信息進行收集、整理，保護控制一次設備，還能夠控制和閉鎖該間隔操作；站控層設備主要對全站各類數據信息進行收集整理，在站內實施監控、設備維護、參數修改等操作，并進行遠程數據監控。

2智能變電站關鍵問題

（1）智能變電站的安全性問題。就當前實際情況而言，變電站在實際運行過程中主要就是利用對等通信模式使信息交互得以實現，然而IED設備中相關信息均需要處于對應局域網中才能夠得以實現。若IED設備被侵害，而有關數據信息的安全保護比較缺乏，將會導致整個變電站自動化系統無法實現安全運行，從而使變電站運行安全及有效性受到不良影響。（2）智能變電站的可靠性問題。對于智能變電站中電子互感器而言，其屬于外部電源，若對應線路中有短路等相關問題出現，則電子互感器中相關電源也就會被切斷，對于這種情況的發生，會導致電子互感器停止運作，導致變電站整體維護系統缺乏穩定性。另外，在電子互感器實際運行過程中，相關外界因素也會對其產生制約，電磁場、溫度及噪聲屬于其核心影響因素，在變電站實際運行中對于這一點應當加強注意。

3智能變電站的安全措施

3.1智能安措

安措隔離分析智能安措模塊最關鍵的功能，該模塊應遵循二次安措的安全隔離措施和操作壓板的投退原則，在對其加以科學研究分析后制定出安全可靠的隔離操作方案。自動開票、圖形開票、導入工作票以及手工填寫是主要的安措開票方式。自動開票是隔離分析后所得出的安措操作步驟，但仍需由人工操作來添加一些因為地域不同而造成不同的操作習慣，實現安措操作票的具體化和實例化。圖形開票的主要功能是利用遠程網絡可視化界面，將二次回路壓板添加到相關操作列表中，再對其目標狀態加以確認，能夠根據實際情況來增減操作步驟或調整順序。安全校驗操作票也是智能安措模塊的主要功能之一，能夠依照隔離分析系統自動獲取相關操作，完成圖形開票和人工開票等自動驗證操作開票是否正確完整等程序。

3.2二次檢修安全措施

二次檢修過程中，檢修人員應該嚴格遵守“先軟壓板，后硬壓板”的原則開展倒閘轉檢修工作，確保相關壓板均可以退出運行狀態，處于檢修狀態中，以此避免SV壓板退出延遲的問題，防止產生錯誤閉鎖。在一次設備檢修操作完成后，應該及時退出SC接收軟壓板以及元件投入與軟壓板，在進行某線路操作時，也應該將母差匹配的軟壓板退出運行狀態。還應該加強信號分類監管工作，尤其需要加強智能告警等信號等的監控工作，要通過監控后臺的有效控制，確保無告警問題，維持正常監屏。檢修人員還應該嚴格按照對軟壓板的編號，按照順序進行投放與停用工作，做到操作內容的正確、詳細，檢修完成后，還應該嚴格按照預先制定的投退表做好核對工作。

4智能變電站的可視化功能

4.1報警智能化

為保證變電站系統能夠正常運行，可以在系統的基礎上收集相關的信息，去建立相關信息數據庫。有了這個做基礎，可以為變電站工作時提供有效信息，成為變電站可靠依據的同時奠定了一定的基礎。當變電站系統在收集相關資料時，會自動識別信息，當檢測到報警的數據時會根據數據庫來準確判斷故障發生的位置。報警智能化這一功能可以有效降低故障的嚴重程度，從而減少了該方面的經濟損失。

4.2負荷控制

對于智能變電站而言，由于其中的電力電子設備數量較多，所以在日常運行中，繼電保護裝置可能會出現滿負荷的情況。通過可視化系統對設備的運行狀態進行檢測時，可實現負荷控制智能化，當可視化系統采集到設備高負荷運行的信息后，系統會自行完成相關方案的制定，并對該問題進行快速處理，通過優化調整，降低負荷，避免故障問題的發生，變電站的運行穩定得到了保障。當問題處理完畢后，可視化系統會自動對相關信息進行存儲，為日后查詢提供依據。

5新一代智能變電站故障可視化

5.1故障信息

智能變電站在繼電保護出現問題時，可以及時分析故障發生地點等相關情況，并且記錄生成文件。這些文件里記錄的故障發生的相關情況十分詳細，為日后研究提供了有力的參考資料與證據。除了這些，系統有時還會自動記錄下故障發生時的被動情況。由于系統自己生產的文件的格式有所差異，會自動按照一定規律運輸儲存。通過這些變化，可以將可視化信息展示出來，供人們參考研究，更深入的了解并做出有效性政策。

5.2互操作法

采用當前較為流行的G語言，對不同設備間的互操作保護邏輯進行構建，以此來實現不同服務器指的自描述。這樣不但使可視化圖形的處理能力獲得顯著提升，而且還實現了不同設備的互操作。

5.3事故分析

智能變電站運行時，一定會啟用維電保護裝置，這就需要對保護的故障邏輯結構有相當的了解。一旦出現故障時，能夠根據故障邏輯結構做出分析，并且將相關信息記錄在系統中固有的分析工具中，然后還可以把可視化這一特有功能融合到分析工具中去，進行故障事故的分析。其運作原理是在時間的串聯下，將系統特有的保護邏輯的可視化與故障的記錄相結合到一起，記錄文件，中間節點的文件的綜合使用可以達到全面分析系統的事故發生狀況，尤其是出現故障的時候，各設備的運行情況可以看的一清二楚，從而保證以后的變電站系統能夠穩定運行。

結語

綜上所述，可以得知，智能變電站的安全防護措施與我國傳統的防護措施有著較大的區別，智能防護措施在功能實現的過程中能夠更好的實現安全防護工作，并且將整個防護工作展現在研究人員的面前。

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（作者單位：國網吉林電力檢修公司）