淺析變電站智能化改造遇到的問題及關鍵技術

陳全勝　趙正根

摘要：本文主要針對變電站智能化改造過程中遇到的問題及使用的關鍵技術問題進行重點分析。在具體分析過程中，主要以變電智能化改造安裝調試工作存在的問題為主要研究對象，根據現狀問題定位具體原因。并在此基礎上，按照變電站智能化改造原則及要求，提出對應的解決措施以及改造建議，以期可以給相關人員提供一定的參考價值。

關鍵詞：變電站;智能化改造;主要問題;關鍵技術;

前言：智能化變電站主要采取電子式互感器作為核心設備，相較于傳統互感器設備，電子式互感器具備良好的抗干擾能力，至少在抗電磁干擾方面取得較好的應用效果。近些年來，研究人員積極結合網絡信息技術內容，利用數字信號應用優勢，加強對變電站電力系統的系統化管理，目的在于實現對電力信息數據的資源共享與實時交互目標。根據當前應用現狀來看，智能化變電站在日常變電運維過程中，主張采用先進、可靠的智能設備，并以全站信息數字化、通信平臺網絡化等為技術標準，在監測、保護與共享方面得到了有效應用。

1 變電站智能化改造現狀

智能化變電站區別于普通變電站，在應對故障問題與突發事件方面具備較強的控制性與管理性，基本上可以借助智能化技術實現對設備日常運行狀態的監控作用，即便出現突發故障問題，智能化控制系統也會第一時間定位故障位置，并生成相應解決方案加以處理。從客觀角度上來看，智能化變電站主要以設備層、間隔層以及控制層組成。三層設備之間主要借助以太網技術實現信息交互與共享過程[1]。

其中，站控層與間隔層設備主要按照一體化監控系統要求，實現改造過程，目的在于加強對站內二次設備的保護力度。目前，為進一步加強對變電站智能化技術的應用水平，多數變電站選擇采取智能化改造方式，借此實現上述目標。根據當前改造情況來看，部分改造工程基本取得了預期效果，但是在某些細節方面還是存在較多不足之處，亟待解決。

2 變電站智能化改造問題

2.1 母差智能化改造問題

常規變電站智能化改造工作一般需要一定條件才能夠實現全站停電改造要求，因此，對于變電站內的運行設備，管理人員主張采取間隔一段時間再采取改造措施，防止對變電站運行設備造成不良影響。在實際改造過程中，母差保護最好不要處于長時間退運過程，尤其是針對一次設備改造工作而言。如果母差保護長期處于退運狀態，勢必會對變電站整體運行效果帶來不良影響[2]。

從實際改造情況來看，老母差與新線路保護之間的通信問題、主變斷路器失靈回路問題已然成為母差智能化改造過程常見的調試問題。舉例而言，老母差與新線路保護之間的通信問題主要是指改造后的新設備在通信管理方面，主要以GOOSE報文與MMS報文為主。老母差在通信管理方面，主要以傳統電纜通信方式為主。二者在應用方式與連接方式方面存在較大不同，因此在實際應用過程中，比較容易出現故障隱患問題。

2.2 設備調試管理問題

像GIS設備在出廠質量把控方面，存在較多不足，質量問題堪憂。舉例而言，一次設備集成商在接線號碼筒方面存在混亂問題，如智能終端信號波動異常，接點被打擾，引發信號動作存在接線錯誤等問題。如果不及時解決這類問題，勢必會造成更大的隱患影響。此外，GIS智能終端柜輔助設備安裝不合理或者加熱器安裝隨意，導致220KV母聯間隔尾纖燒毀現象嚴重，情節嚴重時，甚至會出現大面積返工現象[3]。

除此之外，繼電保護裝置作為變電站日常運維管理重點，需要從多個層面入手，加強對繼電保護裝置的管理力度，防止風險問題出現。在實際管理過程中，運維人員需要針對繼電保護裝置各個連接部分進行精細化檢查，根據現場檢查結果，選擇科學、合理的安全措施加以調試。但是在改造過程中，由于管理人員的疏忽或者其他因素的干擾，導致繼電保護裝置存在較多不足問題，亟待解決。

3 變電站智能化改造問題的關鍵技術及措施分析

3.1 明確母差智能化改造條件，解決故障問題

針對老母差與新線路保護之間的通信問題，建議管理人員最好針對老母差保護電流、電壓回路問題進行合理設定，防止設備運行過程出現不良問題。在通信方式設置方面，最好以GOOSE功能作為遠程監控手段。與此同時，在監控系統平臺設定方面，最好按照調度數據網要求實現遠程監控。如此一來，智能變電站日常運行安全基本上可以得到有效保障。需要注意的是，老母差與新線路保護之間的通信問題的解決措施需要結合智能化變電站改造要求進行合理選擇[4]。

另外，針對主變斷路器失靈回路問題，建議管理人員在母差保護裝置的選擇問題上，優先立足于變電站實際情況，選擇合理的母差保護裝置為主。其中，像主變中壓側啟動過程，母差失靈回路過程基本上無明顯電流，且不存在任何判別功能。針對于此，建議在場工作人員應該及時增設中壓側失靈啟動裝置，解決上述存在的故障問題。根據實際經驗來看，通過實行上述方式手段，主變斷路器失靈回路問題基本上得到有效解決。

3.2 做好各項設備的調試管理工作，確保智能化改造效果

對于GIS設備出廠質量把控問題，建議管理人員應該事先進行深入了解，找到適合本變電站管理的調試手段，目的在于確保智能化改造效果。像一次設備集成商在接線號碼筒問題，如智能終端信號波動異常，接點被打擾，引發信號動作存在接線錯誤等問題，必須加以及時解決。另外像GIS智能終端柜輔助設備安裝不合理或者加熱器安裝隨意等問題，必須按照規則要求予以重整，防止出現大面積返工現象。

對于繼電保護裝置調試管理問題，建議管理人員需要重點針對變電站測量與執行內容進行調試與管理。如像繼電保護裝置與系統測量監控硬件設備需要按照智能化變電站管理原則進行集中化管理，確保系統通信與邏輯計算滿足日常調試要求。另外，變電站各個設備數字接口功能需要按照既定要求進行全面升級，主要以互感器設備以及相關設備開關為主，目的在于實現對電力系統數據信息的管控要求[5]。

3.3 加強管理人員技術資質能力，實現智能化改造目標

相關部門與智能化變電站管理人員針對變電站智能化改造過程進行全面整改，嚴格要求相關技術人員必須按照智能化變電站管理要求，做好各項設備裝置調試與管理工作，尤其是做好邏輯分析與總結工作。對于某些工作人員技能熟練性不高的情況，建議管理人員應該要求工作人員主動學習與智能化變電站相關的操作流程以及技術內容。目的在于通過不斷加強工作人員資質能力，提高變電站智能化改造水平。

4 結論：總而言之，智能變電站通過結合全站信息數字化、通信平臺網絡化以及信息共享標準化等基本要求，初步實現了信息自動化采集功能、保護功能以及監測功能等。并按照電網調度要求，完成實時監控、智能分析等多項任務。但是在實際管理過程中，智能變電站改造過程會受到多方面因素的影響，而出現不同程度的干擾問題。為此，建議管理人員在日常改造與管理過程中，可以按照既定管理要求，攻克日常管理中遇到的難題，從根本上促進變電站智能化改造質量及效率，為變電站電氣設備的高效運行提供保障。

參考文獻：

[1]劉亮，杜濤，徐雄軍，朱亞飛. 淺析變電站智能化改造遇到的問題及關鍵技術[J]. 科技創業月刊，2016，25（11）：171-173.

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[3]季雨楓，張平均，戴建民. 大型企業變電站智能化改造方案的設計與實現[J]. 電工電氣，2017（01）：59-62+68.

[4]裘愉濤，潘成程，張勇，劉永杰，邢佳磊. 500kV變電站智能化改造中母差改造方案研究[J]. 浙江電力，2017，36（02）：22-25.

[5]劉冬. 330kV常規變電站智能化改造方案及關鍵技術研究[J]. 電子設計工程，2016，22（09）：76-77+80.