智能變電站運(yùn)維安全控制問題分析

郭映萍 胡秀玲

【摘 ?要】隨著電網(wǎng)智能化建設(shè)的大力推進(jìn)，已投入試運(yùn)行的智能變電站越來越多。為了進(jìn)一步促進(jìn)這些智能變電站的功能，本文闡述了智能變電站的發(fā)展現(xiàn)狀及主要技術(shù)特點(diǎn)，分析了智能變電站運(yùn)維常見問題，并提出智能變電站建設(shè)與運(yùn)維建議。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;運(yùn)維;安全控制;問題

智能變電站通過引入智能組件和新技術(shù)，提高了各設(shè)備的智能化水平和變電站系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)控能力，使得變電站中各設(shè)備具有獨(dú)立執(zhí)行相關(guān)任務(wù)的功能，整個(gè)系統(tǒng)各模塊既相對獨(dú)立又具有良好的協(xié)作能力。例如，電子式互感器的采用提高了設(shè)備測量和監(jiān)控能力，智能組件的采用提高了設(shè)備的分析和控制能力。基于這些技術(shù)，使得變電站實(shí)時(shí)檢測和遠(yuǎn)程調(diào)控成為可能，系統(tǒng)的靈活性和工作效率顯著提高。

另外，通過數(shù)字信號(hào)分析技術(shù)，將各設(shè)備的相關(guān)檢測技術(shù)均統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)接口的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備間信號(hào)的互聯(lián)互通，增強(qiáng)系統(tǒng)的協(xié)同能力。由于智能變電站相對于傳統(tǒng)變電站存在明顯優(yōu)勢，目前智能變電站已在電網(wǎng)中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。而隨著智能變電運(yùn)行的推進(jìn)，也日益暴露出了一些問題，需要在運(yùn)行過程中進(jìn)行檢修和維護(hù)。本文將對智能變電站運(yùn)行過程中存在的主要問題進(jìn)行歸納，并針對這些問題提出運(yùn)維安全控制的相關(guān)對策。

1智能變電站的發(fā)展現(xiàn)狀及主要技術(shù)特點(diǎn)

隨著智能變電站的飛速發(fā)展，光纖設(shè)備、智能模塊、網(wǎng)絡(luò)通信、在線監(jiān)測、一體化電源等新技術(shù)也開始大量應(yīng)用于智能變電站中，這些新技術(shù)的應(yīng)用使傳統(tǒng)變電站的主系統(tǒng)至輔助系統(tǒng)的智能化得以實(shí)現(xiàn)，智能變電站的系統(tǒng)大致可以分為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、在線監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)的系統(tǒng)、智能監(jiān)測以及輔助控制系統(tǒng)。

1.1精簡了二次回路，使用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享

通常智能變電站的二次組網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得智能變電站的“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)得到了實(shí)現(xiàn)，SV以及GOOSE網(wǎng)絡(luò)是間隔層設(shè)備與設(shè)備連接的主要方式，同時(shí)間隔層連接設(shè)備層時(shí)主要采用的也是這種連接方式，采用MMS網(wǎng)絡(luò)來連接間隔層與站控層。對于軟壓板的投入與退出以及切換定值區(qū)等，都可以通過繼電保護(hù)借助MMS網(wǎng)絡(luò)來完成，與常規(guī)保護(hù)相比，智能變電站保護(hù)系統(tǒng)把硬接點(diǎn)警告輸出取締了，報(bào)文形式成為了傳送警告信息的主要方式。

1.2采用OCT以及EVT設(shè)備，簡化了相應(yīng)的電流、電壓回路，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享

采用電子式互感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電磁式互感器，這樣大大簡化了二次回路，使用光纖代替電纜傳輸信號(hào)，精簡了系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)。雙AD采樣是當(dāng)前智能變電站主要使用的采樣方式，并且保護(hù)配置也采用了雙重化的。當(dāng)前OCT的輸出通常使用的是4個(gè)光敏環(huán)，從4個(gè)電氣單元分別向各自對應(yīng)的合并單元傳輸信號(hào)，而EVT的輸出通常使用的是2個(gè)電氣模塊，保護(hù)裝置的采集方式最終決定了從合并單元輸出的電壓、電流回路數(shù)量。

1.3倒閘操作方式與習(xí)慣都進(jìn)行了改變，一、二次設(shè)備順控、遙控得到了大量應(yīng)用

與傳統(tǒng)的倒閘操作相比，智能變電站的操作人員的操作對象變化較大，后臺(tái)監(jiān)控畫面成了日常操作的主戰(zhàn)場，軟壓板操作成為了保護(hù)裝置主要的壓板操作，保護(hù)屏柜上安裝的二次壓板也被取締了。此外，應(yīng)用順控操作以后，大大降低了運(yùn)維人員誤操作事故的發(fā)生，有效保障了系統(tǒng)的安全。

2智能變電站運(yùn)維常見問題

2.1安裝保護(hù)問題

為減少變電站的電纜數(shù)量和提高變電站的運(yùn)行安全，智能變電站在一次設(shè)備附近安裝了保護(hù)設(shè)備。目前，此處常用的保護(hù)設(shè)備主要是智能匯控柜。但該保護(hù)設(shè)備對外部環(huán)境有一定的要求，當(dāng)環(huán)境相對濕度超過90%或者溫度低于零下25攝氏度時(shí)，需要增設(shè)對應(yīng)的輔助設(shè)備。輔助設(shè)備的安裝將增加日后維護(hù)的工作量和成本。

2.2快速保護(hù)問題

隨著電子互感器的引入，智能變電站的集成度得到了極大的提高。但電子互感器在信息傳輸過程中，由于涉及的集成設(shè)備較多，需要多個(gè)單元的合并操作，這就在一定程度上延緩了傳輸速率。另外，在智能變電站中，光纖傳輸、智能終端等合并單元操作也同樣存在傳輸時(shí)間延長的問題。因此，在保護(hù)動(dòng)作過程中，相對于傳統(tǒng)變電站，智能變電站要延長5～7ms。

2.3可靠性問題

為確保電子互感器等其它通訊設(shè)備的不間斷工作，需要安裝有源電子元器件進(jìn)行不間斷供電。而這些有源設(shè)備的安裝會(huì)在一定程度上對通信造成干擾，尤其是外部環(huán)境中溫度發(fā)生較大變化時(shí)，會(huì)降低光纖傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2.4安全性問題

智能變電站由于集成度明顯提高，在通信方面也由傳統(tǒng)變電站的點(diǎn)對點(diǎn)改為多點(diǎn)通訊，雖然通訊效率更高，但安全性則相對要低。只要通信系統(tǒng)中某一個(gè)節(jié)點(diǎn)被破壞或者出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此，在運(yùn)維過程中，通信安全性問題需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

3智能變電站建設(shè)與運(yùn)維建議

3.1強(qiáng)化智能變電站的建設(shè)管理

在建設(shè)智能變電站時(shí)，應(yīng)重視變電站運(yùn)行的安全、可靠，建設(shè)出的變電站要簡潔實(shí)用，便于運(yùn)維人員操作，要不斷提高設(shè)備的裝備水平。若變電站采用的是普通的電流、電壓互感器，建議應(yīng)仍然使用電纜接入方式進(jìn)行采樣，這樣可以避免由于過多中間環(huán)節(jié)，而引起系統(tǒng)可靠性的降低。同時(shí)相關(guān)的智能變電站科研單位應(yīng)增大電子式互感器的科研力度，要注重其穩(wěn)定性的提高，以便于這種高科技設(shè)備能更好地服務(wù)于智能變電站。

3.2要不斷完善智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能

當(dāng)前智能變電站的監(jiān)控畫面缺乏一致的標(biāo)準(zhǔn)與模式，這就導(dǎo)致了各后臺(tái)廠家在監(jiān)控畫面的設(shè)置上容易出現(xiàn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，而智能變電站上報(bào)信息主要采用的是報(bào)文的形式，這就要求必須對各信息不斷進(jìn)行規(guī)范，此外在設(shè)置保護(hù)裝置軟壓板時(shí)也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范化管理。應(yīng)制定一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來明確變電站的各項(xiàng)內(nèi)容，這樣可以使變電站的運(yùn)維效率得到進(jìn)一步提升。

3.3重視運(yùn)維管理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備

智能變電站采用光纖進(jìn)行連接后，這樣可以大大簡化屏柜與屏柜間的連接，但這也同時(shí)增加了變電站交換機(jī)的使用量。由于每個(gè)交換機(jī)上都有很多端口，若不能定位各端口連接的光纖，這將非常不利于后期的管理維護(hù)，可能會(huì)影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，所以施工方應(yīng)定位各交換機(jī)端口的光纖，這些內(nèi)容要具體體現(xiàn)在設(shè)計(jì)施工圖紙中，另外在進(jìn)行土建施工時(shí)嚴(yán)禁進(jìn)行設(shè)備安裝，這可以有效防止施工粉塵污染光纖設(shè)備接口，影響到設(shè)備后期的正常運(yùn)行。

3.4應(yīng)重視整合智能變電站的輔助系統(tǒng)，促進(jìn)應(yīng)用實(shí)效的提升

當(dāng)前數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳與監(jiān)視功能在很多智能變電站的輔助系統(tǒng)中都已實(shí)現(xiàn)，但同一所變電站的輔助系統(tǒng)設(shè)備通常是由不同的廠家共同來設(shè)計(jì)制造的，這就形成了不同輔助系統(tǒng)服務(wù)器各自配置的現(xiàn)象，這樣必然會(huì)增大變電站二次屏柜空間的占用量。建議應(yīng)有效地整合變電站的監(jiān)測、防火、防盜、防風(fēng)系統(tǒng)，讓它們實(shí)現(xiàn)集成應(yīng)用，這樣一方面可以精簡變電站各設(shè)備的空間占用量，另一方面還可以有效提升智能變電站輔助系統(tǒng)的效能。

4結(jié)語

新時(shí)代的發(fā)展需要智能化作為依托，需要?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，需要在傳統(tǒng)的變電站建設(shè)中不斷尋求突破點(diǎn)，不斷細(xì)化各項(xiàng)規(guī)章制度，使員工按質(zhì)按量完成工作。智能變電站的發(fā)展，是當(dāng)今電力企業(yè)發(fā)展的趨勢所在。因此，要在分析傳統(tǒng)變電站基礎(chǔ)上，不斷研究存在的問題，逐步過渡或者變革變電站設(shè)備，使智能化設(shè)備能夠在供電企業(yè)得到落實(shí)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求。同時(shí)，加強(qiáng)對智能變電站的運(yùn)維管理，順應(yīng)電網(wǎng)改造，保障好智能變電站的運(yùn)行。在實(shí)踐中，要積極探索發(fā)展新模式，對員工進(jìn)行教育和培訓(xùn)，不斷發(fā)揮員工的創(chuàng)新精神，建立健全相關(guān)制度法規(guī)，為供電企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，增強(qiáng)企業(yè)的發(fā)展活力。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁海超，許曉峰，賈弘德，etal.智能變電站運(yùn)維模式的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（19）：148-148.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司朔州供電公司）