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闡述500kV變電站運行管理模式優(yōu)化改進措施

2020-07-31 09:49:34潘玉曉李鵬飛
中國電氣工程學報 2020年3期
關鍵詞:運行管理自動化變電站

潘玉曉 李鵬飛

摘要:以南方電網(wǎng)超高壓輸電公司和華東電網(wǎng)公司為事例,對國內(nèi)電力公司運行管理模式新進展進行總結(jié),分析了上海超高壓輸變電運行管理模式現(xiàn)狀,指出存在的問題,從生產(chǎn)指揮中心構建、專業(yè)內(nèi)部結(jié)構調(diào)整和自動化功能應用水平提升三個方面,探討了未來變電運行管理模式優(yōu)化的可能性。

關鍵詞:變電站;無人值班;運行管理;生產(chǎn)指揮中心;自動化

隨著電網(wǎng)資產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大、復雜度不斷提高,上海電力公司超高壓輸變電公司(以下簡稱超高壓公司)在未來幾年面臨的主要挑戰(zhàn)是提高電網(wǎng)的安全運行可靠水平和應急狀態(tài)下的緊急處置能力。另一方面,按照上海電網(wǎng)“十一五”規(guī)劃,至2020年,超高壓公司所管轄的變電站數(shù)量將要翻1倍,這使得公司在人力資源配置、員工培訓管理、運行人員工作效率提高等方面面臨巨大壓力。電網(wǎng)建設的快速發(fā)展,要求超高壓公司在確保電網(wǎng)安全運行的前提下,對現(xiàn)有運行管理模式進行優(yōu)化,不僅要結(jié)合上海電網(wǎng)和地域特點,最大程度地提高應急狀態(tài)下的緊急處置能力,而且要將運行管理工作重心從值班、巡視轉(zhuǎn)向設備狀態(tài)管理和維護。

1、國內(nèi)電力公司運行管理模式新進展

1.1、南方電網(wǎng)超高壓輸電公司

2003年初,南方電網(wǎng)超高壓輸電公司開展了《遠程監(jiān)控500kV變電站的可行性研究》科技項日研究工作[1],該項目確定了2個工作目標:2005年底實現(xiàn)集中控制南寧變電站、百色變電站、平果變電站;2006年實現(xiàn)廣西境內(nèi)若干變電站集中控制。隨后,成立了領導小組,并設立工作小組以及運行管理、監(jiān)控系統(tǒng)等5個專業(yè)小組。2005年4月南寧區(qū)域控制中心籌備組成立,并明確了控制中心在南方電網(wǎng)安全生產(chǎn)體系中的位置。2005年6月30日實現(xiàn)了調(diào)度關系和控制權的交接,同年7月,全國第1個500kV電網(wǎng)區(qū)域控制中心———南方電網(wǎng)超高壓輸電公司南寧區(qū)域控制中心建成投產(chǎn),該中心可對500kV南寧站、平果站、平果可控串補站、百色站進行遠方控制,其中南寧站、百色站、平果站實行無人值班方式。在南寧區(qū)域控制中心二期工程中,廣西境內(nèi)河池、來賓、賀州和梧州等10個500kV變電站(含串補站和開關站)都將逐步接入控制中心實現(xiàn)遠方控制。

1.2、華東電網(wǎng)公司

2006年華東電網(wǎng)公司負責組織實施500kV變電站無人值班技術推廣專題項目,確定了以江蘇省錫西南和蘇州西變電站建設工程為依托,開展無人值班相應技術研究。同年,項目總體方案通過評審。結(jié)合工程實施,該項目細化為變電站設計、集中監(jiān)控、運行管理、程序化控制、保護監(jiān)控接口、調(diào)試規(guī)范等多個子課題[2]。其中“集中監(jiān)控”按照“技術融合、數(shù)據(jù)整合”思路,采用調(diào)度集控一體化建設。變電站運行管理根據(jù)江蘇運行特點,采用“集中監(jiān)控,井設操作隊”模式。2007年年底2座500kV變電站按期啟動投運。通過此項目,華東電網(wǎng)公司研究制定了《國網(wǎng)公司500kV無人值班變電站站內(nèi)安全監(jiān)測信號采集原則》和《國網(wǎng)公司500kV無人值班變電站系統(tǒng)調(diào)試規(guī)范》兩個規(guī)范,并推廣成為國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準。此外,“500kV無人值班變電站程序化操作”課題研究的程序化控制技術在國內(nèi)500kV變電站中首次采用。

2、當前運行管理模式存在的問題

目前超高壓公司所管轄的500kV變電站仍然采用傳統(tǒng)的有人值班模式,每個變電站大約15~18名值班人員。與500kV變電站獨立運轉(zhuǎn)模式不同,220kV變電站實行以集控管理為主的模式。集控站上級部門運行部是公司的運行管理部門,集控站為執(zhí)行層,而受控站分為無人站、少人值班站和少人值守站等形式,集控站存在與受控站之間的職責關系和工作流程上的調(diào)整。集控運行模式采用監(jiān)控與操作一體化。這種模式下,集控站值班員除了每天的日常監(jiān)盤、操作、巡視、事故處理及調(diào)壓工作外,還有環(huán)境衛(wèi)生小型維護和兼職司機等各變電站全部工作[2]。

現(xiàn)有的運行管理模式存在以下問題:

(1)運行人員工作繁雜雖然采用了集控模式,但僅限于集中值班,實際工作與單一的變電站管理并無根本區(qū)別。此種模式看似對運行值班人員素質(zhì)要求較高,但實際上,運行人員人量精力都耗費在非生產(chǎn)性工作中,無法集中精力處理生產(chǎn)類工作。

(2)人力資源配置存在困難當變電站數(shù)量增長較快時,將不得不同步構建相當數(shù)量的集控中心,相對應的,集控中心值班人員也將同比例增加。這將對超高壓公司勞動成本、培訓支出、精細化管理等方面造成難以預計的負面影響。以人力大規(guī)模擴張應對電網(wǎng)發(fā)展,是和當今管理集約化等先進理念背道而馳的。

(3)緊急狀態(tài)下的響應速度較慢由于各集控站彼此孤立,信息沒有共享,使其在超高壓公司運行管理層面上近似信息孤島。異常或事故情況下,主要依賴于人工方式傳送信息,缺乏自動化方式的信息傳輸和集成,從而難以對緊急狀況進行快速分析和應對。

3、運行管理模式的優(yōu)化

3.1、生產(chǎn)指揮中心構建

為實現(xiàn)超高公司層面上的統(tǒng)生產(chǎn)指揮、分級管理、區(qū)域控制,提高事故異常時的快速決策和處理響應能力,應該在超高壓公司層而構建生產(chǎn)指揮中心。生產(chǎn)指揮中心的核心內(nèi)容是生產(chǎn)調(diào)度和應急處理與決策功能。生產(chǎn)指揮中心成立后,將進一步探討監(jiān)控與操作分設的運行模式。此模式下,集控站功能逐漸淡化,500kV變電站將逐步實施無人值班。生產(chǎn)指揮中心負責對全部變電站的遠程實施監(jiān)控,并負有聯(lián)系職能,如轉(zhuǎn)達計劃操作預令,進行緊急事故處理與匯報等。運行操作班分區(qū)域配置,就近負責變電站的操作、工作許可及驗收、事故處理、巡視及其它運行管理。

3.2、專業(yè)內(nèi)部結(jié)構調(diào)整

運行管理綜臺效率的提高要求對專業(yè)內(nèi)部結(jié)構的進一步細分。具體來說運行專業(yè)可以細分為巡視、操作(事故處理)、工程管理、基礎性技術管理和技術性留守5個子專業(yè)。(1)巡視巡視即專門從事集控范圍內(nèi)所有變電站設備的巡視工作。通過嚴格執(zhí)行設備巡視作業(yè)指導書,同時配備高新技術設備進行輔助巡視,如超聲波探測儀等,將使得巡視效果得到大幅度的提升。(2)操作操作即根據(jù)已有的操作票及檢修計劃,專門從事集控范圍內(nèi)所有電系操作。其中還應設置事故處理的操作人員,可進行事故設備的遙控操作,將故障設備及時隔離。(3)工程管理工程管理主要針對站內(nèi)的檢修計劃,根據(jù)相應的作業(yè)指導書,及時進行安全措施布置、工作票許可和設備驗收。(4)基礎性技術管理基礎性技術管理主要完成集控范圍內(nèi)所有基礎檔案的建立與維護,完成典型操作票、典型工作票的審核等技術要求較高的技術管理工作。采用專人專管的方式將有助于實現(xiàn)基礎性數(shù)據(jù)的唯一性與規(guī)律性,為整合型管理平臺提供有利條什。(5)技術性留守技術性留守主要完成異常情況下的臨時性處理,以及事故發(fā)生后的現(xiàn)場檢查處理,縮短樞紐變電站異常及事故情況下的處理時間。可根據(jù)變電站異常情況的發(fā)生概率,合理安排人員數(shù)量及留守時間段。

3.3、自動化功能應用水平提升

應通過技術改造、制度修訂等擴大自動化遙控操作對象,包括電動刀閘,二次設備的操作等,同時變電站的一次設備選型應能適應這種自動化控制要求。包括:(1)加快自動化網(wǎng)絡通信設備改造步伐,變電站內(nèi)自動化系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡傳輸通道必須增容。集控站自動化網(wǎng)絡通道應按調(diào)度端設置,并滿足運行管理和規(guī)模調(diào)整的需要。(2)優(yōu)化自動化信息,在于站實現(xiàn)信息的就地篩選功能,并按自動化信息的優(yōu)先級,可分級分類上傳至集控站,以利于集控站運行人員快速響應。(3)完善井實現(xiàn)各子站的故障錄波器遠傳功能,以提高運行人員對故障的判斷速度。(4)開發(fā)與應用變電站隨動遙視系統(tǒng)。隨動遙視系統(tǒng)是指變電站的遙視能跟蹤各類主要變量的系統(tǒng),例如能自動跟蹤所操作的設備或故障跳閘后的設備等。增加遙視點分布,實現(xiàn)全遙視(遙控巡視、自動紅外熱成像系統(tǒng)的應用等)。(5)拓展自動化遙測、遙信功能,如現(xiàn)場設備運行環(huán)境(溫度、濕度、空氣污染度等)信息的上傳

4、結(jié)語

無人值班變電站由于具有先進的自動化水平、良好的經(jīng)濟效益等特點,成為今后變電站建設發(fā)展趨勢,并已逐漸向高電壓等級變電站推廣。超高公司必須及時調(diào)整思維方式,對運行管理模式進行優(yōu)化,增強對術米電網(wǎng)發(fā)展環(huán)境的適應能力,從而全面提升電網(wǎng)安全運行水平。

參考文獻:

[1]黃集賢,陳旋.集中控制下500kV無人值班變電站管理模式的探討[J].廣西電力,2007(2)56-58.

[2]吳平,范金華.500kV無人值班變電站建設及相關技術的研究[J].華東電力,2008(1):1-4.

[3]王修龐,羅虎,等.變電站集控運行管理模式探討[J].繼電器,2008(8):91-94.

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