變電站自動化設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)探析

呂濱

摘要：在改革開放的新時期，經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，人們生活水平的不斷提升，對電力的需求也在不斷擴(kuò)大，在這樣的情況下，變電站運(yùn)維管理智能化成為了當(dāng)前電網(wǎng)的主要考慮方向，因此本文主要對變電站自動化設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)探析，希望對相關(guān)從業(yè)者有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：變電站;運(yùn)維管理;遠(yuǎn)程控制

引言

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，變電站自動化設(shè)備的可靠性穩(wěn)步提高，理論上有助于減少設(shè)備的運(yùn)維工作量;但實(shí)際上，由于變電站數(shù)量日益增多和自動化設(shè)備的類型、數(shù)量都迅猛增長，因基建工程、業(yè)擴(kuò)報裝、設(shè)備預(yù)試、計劃檢修及缺陷處理的運(yùn)維任務(wù)日益繁重，不但給電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來了安全風(fēng)險，同時也大大降低了供電可靠率。為此，開展變電站自動化設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)研究，提高運(yùn)維管理水平和運(yùn)行效率，已成為保證電網(wǎng)安全、提高供電可靠性、完成各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要措施。

1智能變電站概念

與傳統(tǒng)常規(guī)的變電站相比，智能變電站集中了所有先進(jìn)的高新技術(shù)。智能變電站積極采用現(xiàn)代化智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了變電站的數(shù)字化與智能化，保證了信息資源的共享，使數(shù)據(jù)信息在采集至檢修的整個過程能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，且根據(jù)實(shí)際所需，保證相鄰變電站之間的電網(wǎng)調(diào)度正常開展。智能變電站的組成部分十分復(fù)雜，但是基本上包括智能終端、合并單元、設(shè)備全站系統(tǒng)配置文件和GOOSE等。為了確保智能變電站的運(yùn)行正常，必須重視自動化設(shè)備調(diào)試工作和運(yùn)行維護(hù)工作。文章將對智能變電站中自動化設(shè)備的調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)予以詳細(xì)研究和分析，進(jìn)而為其正常運(yùn)行提供有力保障。

2變電站自動化設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)

2.1網(wǎng)的調(diào)試

智能化變電站的自動化設(shè)備在一定程度上依靠電子式電流互感器進(jìn)行運(yùn)行，用大電流發(fā)生器將電子式電流互感器與標(biāo)準(zhǔn)RA進(jìn)行串接，將ETA經(jīng)過光纖以及合并單元，從而把數(shù)據(jù)量電流信號輸入到電子式電流互感器校驗(yàn)儀中。電流發(fā)生器可以模擬一次電流進(jìn)行對比，檢測ETA輸出的數(shù)字量信號跟標(biāo)準(zhǔn)TA輸出的模擬信號是否保持一致性。高壓發(fā)生器并聯(lián)連接ETV與標(biāo)準(zhǔn)TV，同樣的，數(shù)據(jù)量電壓信號經(jīng)過光纖與合并單元，最終將其輸送到電子式互感器校驗(yàn)儀中，同時標(biāo)準(zhǔn)TV的輸出電壓也要與電子式電壓互感器校驗(yàn)儀相連接。利用高壓發(fā)生器模擬一次電壓，通過校驗(yàn)儀可以實(shí)時檢測ETA輸出的數(shù)字量信號與標(biāo)準(zhǔn)TV輸出的模擬信號的變比、極性是否一致，波形是否同步，從而完成電壓互感器的校驗(yàn)工作。

2.2現(xiàn)場集中運(yùn)維管理

現(xiàn)場集中運(yùn)維模式由主站和變電站聯(lián)合完成運(yùn)維功能。現(xiàn)場集中運(yùn)維模式中，變電站自動化設(shè)備的集中監(jiān)控、集中維護(hù)、集中管理等功能主要在變電站現(xiàn)場完成。變電站自動化設(shè)備的參數(shù)配置工作在變電站端的運(yùn)維配置終端進(jìn)行，由具備權(quán)限的作業(yè)人員進(jìn)站，登錄運(yùn)維配置終端，調(diào)用統(tǒng)一化配置工具召喚目標(biāo)設(shè)備參數(shù)，并進(jìn)行修改下發(fā)?，F(xiàn)場集中運(yùn)維模式的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示，變電站現(xiàn)場完成運(yùn)維變電站自動化設(shè)備作業(yè)的主要任務(wù)，除了完成運(yùn)維人員操作信息任務(wù)外，還包括運(yùn)維終端作業(yè)環(huán)境監(jiān)控、運(yùn)維終端作業(yè)過程監(jiān)控和運(yùn)維終端作業(yè)歸檔管理等任務(wù)。主站完成運(yùn)維主站作業(yè)管理和運(yùn)維主站參數(shù)管理等輔助功能?，F(xiàn)場集中運(yùn)維模式采用自動化方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)維作業(yè)任務(wù)，比以人工為主導(dǎo)的運(yùn)維模式具有更高的效率，也減少了人工出錯的概率。但現(xiàn)場集中運(yùn)維模式仍然依靠變電站的運(yùn)維配置終端實(shí)現(xiàn)，變電站現(xiàn)場和主站間的任務(wù)處理過程復(fù)雜，溝通容易出現(xiàn)不暢的情況，處理效率不高，特別是對主站監(jiān)控數(shù)據(jù)量比較多的變電站，工作量更大。同時，主站與變電站現(xiàn)場通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，運(yùn)維信息的容量也受到了規(guī)約和通道等多種因素的限制。隨著運(yùn)維專業(yè)化的不斷演進(jìn)，現(xiàn)場集中運(yùn)維模式的規(guī)模和難度不斷增加，運(yùn)維壓力越來越大。

2.3維護(hù)軟件的功能

目前，變電站綜自系統(tǒng)廠家的通信工作站都已配置維護(hù)軟件和專用調(diào)試功能，因此可根據(jù)遠(yuǎn)程維護(hù)特征進(jìn)行相應(yīng)修改，也可結(jié)合具體特征增加一些功能。（1）根據(jù)反事故技術(shù)措施的實(shí)際要求，維護(hù)軟件應(yīng)具有遙控屏蔽功能，避免維護(hù)中出現(xiàn)遙控誤出口。（2）增加通信工作站遠(yuǎn)程裝置實(shí)時監(jiān)測遠(yuǎn)動報文、監(jiān)視通信工程狀況和遙信人工置數(shù)等功能。（3）在集控主站維護(hù)工作站中，采用Xmanager軟件，在SSH安全協(xié)議下將遠(yuǎn)端Unix/Linux桌面帶入Windows中，對遠(yuǎn)程子站綜自系統(tǒng)進(jìn)行操作后，再進(jìn)行程序修改、查看數(shù)據(jù)庫參數(shù)等各項實(shí)際操作。

2.4運(yùn)維配置終端

在變電站自動化設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維管理中，運(yùn)維配置終端作為其核心的元件，因此在設(shè)計的過程中，應(yīng)該從以下幾個方面著手：（1）硬件設(shè)計，在硬件設(shè)計中，主要有兩種方式，一種是獨(dú)立硬件的設(shè)計方式，在運(yùn)維配置終端中，存在著對上以及對下兩種交通路徑，并且對下通信交互內(nèi)容為I區(qū)數(shù)據(jù)，對上通信交互內(nèi)容為II區(qū)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)的功能較為復(fù)雜。另一種是硬件融合的設(shè)計方式，考慮到電網(wǎng)當(dāng)前在推進(jìn)二次設(shè)備運(yùn)維管理平臺建設(shè)工作，因此在變電站內(nèi)部部署相應(yīng)的硬件終端設(shè)備，可以考慮借用硬件平臺，這樣能夠避免專門的硬件終端設(shè)備，大大節(jié)約了硬件方面的投入。（2）軟件方面，首先，軟件方面應(yīng)該與主站通信軟件模塊進(jìn)行設(shè)計，這樣才能夠響應(yīng)遠(yuǎn)程運(yùn)維的命令，并且能夠調(diào)用本地統(tǒng)一化配置工具完成后續(xù)變電操作，并且將本地文件推送到遠(yuǎn)端管理主站，隨后因本地分析得出相關(guān)信號推送到遠(yuǎn)端管理主站之中。其次，站內(nèi)配置作業(yè)監(jiān)管軟件模塊設(shè)計，站內(nèi)的配置作業(yè)監(jiān)管功能是運(yùn)維配置終端的核心，主要的功能有權(quán)限校核功能，對遠(yuǎn)程或者本地登錄操作進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。同時具備統(tǒng)一管控功能，對部署在其上的統(tǒng)一化配置工具進(jìn)行集中管控，劃分固定的存儲區(qū)用以存儲配置工具生成的資料。再者，軟件還需要具備文件更新自動掃描功能，信息分解功能以及綜合分析功能，系統(tǒng)日志記錄功能等。（3）接入方案，在接入的過程中，主要有兩種不同的接入方案，分別是獨(dú)立硬件方式下的接入方案，以及其他硬件融合方式下的接入方案。首先是獨(dú)立硬件方式下的接入方案，運(yùn)維配置終端作為客戶端，與間隔層，站控層設(shè)備進(jìn)行通信，由自動化設(shè)備將這些信息傳送給配置終端，在這樣的方案下，運(yùn)維配置終端設(shè)備和交互的信息流不僅僅為配置參數(shù)，同時還包括運(yùn)行數(shù)據(jù)。其次與其他硬件融合方式下的接入方案，運(yùn)維配置終端與站內(nèi)二次運(yùn)維管控平臺進(jìn)行信息交換，從該平臺上獲取所需要的信息，在這樣的方案下，運(yùn)維配置終端與設(shè)備交互的信息僅有配置參數(shù)，沒有其他信息流，如果采用硬件融合方案，配置終端與二次運(yùn)維管控平臺信息交互進(jìn)而軟件模塊之間的數(shù)據(jù)交互，無需硬件通信。

結(jié)語

以人工為主的傳統(tǒng)運(yùn)維管理方式，越來越難以適應(yīng)變電站自動化設(shè)備迅猛發(fā)展的運(yùn)維要求。結(jié)合當(dāng)前的信息技術(shù)，研究了現(xiàn)場集中運(yùn)維和遠(yuǎn)程運(yùn)維兩種運(yùn)維作業(yè)管理模式，具體介紹了兩種運(yùn)維模式的特點(diǎn)。變電站自動化設(shè)備在線式集中運(yùn)維管控系統(tǒng)設(shè)計時，需綜合考慮這兩種模式的不同特點(diǎn)和要求，進(jìn)行有針對性的選擇。

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