智能變電站變電運維安全管控及難點分析

張 博，丁 偉，權(quán)利剛

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林 132000）

0 引言

相較于傳統(tǒng)變電站，智能變電站大范圍利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立動態(tài)數(shù)字化變電站模型，通過先進的檢測設(shè)施或感應(yīng)元件等，收集智能變電站變電運維的各項信息，數(shù)字化呈現(xiàn)、智能化調(diào)動、系統(tǒng)化管理，以確保智能變電站變電運維安全管控，降低運維成本，加快構(gòu)建“無人值守+集中管控”的變電運維新模式的轉(zhuǎn)型升級，推動“智慧電網(wǎng)”落地。

1 智能變電站變電運維內(nèi)涵簡要說明

1.1 智能變電站變電運維的作用

1.1.1 運行安全監(jiān)控

用先進的信息技術(shù)代替人力檢測、人力控制，對變電站變電運維情況進行實時數(shù)據(jù)采集，通過優(yōu)良的軟件系統(tǒng)進行對比處理，及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)。計算機龐大的容量可以收錄設(shè)備運行日志或各種報表，可以隨時調(diào)閱，故障發(fā)生或檢查到一定危險等級的異常數(shù)據(jù)之后，計算機系統(tǒng)實時報警，利用不同顏色的圖標代表不同的設(shè)備狀態(tài)，正常（藍色）、異常（黃色）、重癥故障（紅色），以供工作人員及時排查檢修故障，由人工預防檢修轉(zhuǎn)換為智能預測檢修，降低故障帶來的后續(xù)經(jīng)濟損失，記錄數(shù)據(jù)分析問題，組建智能變電站變電運維大數(shù)據(jù)，為以后智能變電站變電運維正常運行提供數(shù)據(jù)支持。智能變電站智能變電運維能加強變電站設(shè)備的全狀態(tài)感知力與控制力，提升智能變電站變電運維的精益性和準確性。

1.1.2 數(shù)據(jù)可視性

信息化系統(tǒng)收集變電站運維數(shù)據(jù)后，通過Hightopo的 HT for Web產(chǎn)品等構(gòu)建輕量化的3D可視化視圖，投放在大屏幕上，生動形象地展示輸電網(wǎng)的運行狀況，還可以通過對反映變電站變電與運維現(xiàn)狀的CAD圖、鳥瞰圖、設(shè)備三視圖等資料進行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等人機交互，大大提升數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的直觀性，讓人一目了然變電站的運行狀態(tài)。

1.1.3 集中化管理、智能化調(diào)度

通過收集而來的數(shù)據(jù)及3D可視化呈現(xiàn)，相關(guān)工作人員可以在前臺進行實時操控，智能化調(diào)節(jié)，系統(tǒng)后臺隨之反應(yīng)，實現(xiàn)對整個輸電網(wǎng)的智能管控，并隨時記錄設(shè)備運行工況數(shù)據(jù)，大大提升變電場的智能化、自動化。未來科技發(fā)展也許還能發(fā)展成遠程調(diào)度，大大增加變電運維的智能性和安全性[1]。

1.1.4 智能巡檢

一般變電站日常維護巡檢需要大量的巡檢人員，巡檢維修工作效率較低，質(zhì)量不足，同時高溫、暴雨、大霧等嚴酷天氣還會造成一定障礙。利用先進的監(jiān)視設(shè)施和感應(yīng)設(shè)施，甚至智能化的巡檢機器人，實時收集變電運維的相關(guān)系數(shù)據(jù)，智能巡檢讓運行數(shù)據(jù)收集更方便、更精準、成本更低。發(fā)展思路為“集中管控+無人值班”，以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主，人力監(jiān)控為輔。

1.2 智能變電站智能變電運維的優(yōu)點

（1）變電運維運行數(shù)據(jù)收集方面。依托于精密度、性能、穩(wěn)定性極強的監(jiān)控設(shè)施和感應(yīng)設(shè)施以及精良的軟件應(yīng)用，智能變電站在智能變電運維的數(shù)據(jù)收集方面更快速、更精準，便于動態(tài)性監(jiān)控。

（2）變電運維運行數(shù)據(jù)處理方面。首先，智能變電站智能變電運維監(jiān)控在運行數(shù)據(jù)處理更快速，實時呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，實時反映變電運維狀況，通過編程好的計算機程序，能以最快的速度呈現(xiàn)給相關(guān)工作人員。其次，智能變電運維監(jiān)控的可視化特點，能更直觀生動反映變電運維狀況，一個地區(qū)的超高壓、高壓、中壓和低壓變電站共上千座，采用人工手動擺放的方式顯然不切實際，而通過計算機系統(tǒng)則可以實現(xiàn)精準呈現(xiàn)。

（3）變電運維安全管控方面。智能監(jiān)控處理系統(tǒng)能快速處理數(shù)據(jù)，以最快的速度找出異常數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)異常問題，以最快的速度呈現(xiàn)給相關(guān)工作人員，實時報警處理，給工作人員留有足夠的反應(yīng)處理時間。另外，用智能化的信息技術(shù)系統(tǒng)代替人力作業(yè)，能避免員工疲勞、排班問題、情緒矛盾、無意漏檢、效率較低等隱性因素所造成的不確定性，落實安全管控。

2 智能變電站變電運維過程中的安全管控難點

2.1 環(huán)境管控難點

智能變電站利用大量智能設(shè)備，一些智能設(shè)備對環(huán)境要求較高，在遇到一些極端惡劣天氣時可能帶來一定安全隱患，嚴重者還會造成設(shè)備損壞或電網(wǎng)事故。面對環(huán)境管控方面的難點，一方面要利用技術(shù)來彌補，例如主要為智能匯控柜的保護設(shè)備，該設(shè)備對外部環(huán)境有需求，環(huán)境的相對濕度超過90%或者溫度地域-25 ℃，就可能產(chǎn)生質(zhì)量和安全問題，可以通過添加相應(yīng)輔助裝備來避免，加強檢修維護，勤加檢修，并做好巡視管理，對重點設(shè)備進行定期檢查，提早預防。

2.2 設(shè)備自身可靠性難點

智能設(shè)備在運行過程中不可避免地會產(chǎn)生耗損，智能變電站所采用的精密、高性能智能設(shè)備尤其如此。智能設(shè)備嚴重缺陷包括且不限于GOOSE斷鏈、SV通道異常報警、對時系統(tǒng)異常、監(jiān)控系統(tǒng)主機或站控層交換機故障、裝置液晶顯示屏異常等，缺陷包括且不限于網(wǎng)絡(luò)記錄儀故障、輔助系統(tǒng)故障、溫控裝置故障、在線監(jiān)測系統(tǒng)異常等。設(shè)備的自身可靠性直接影響智能變電站變電運維過程的安全可靠性，需要重視智能設(shè)備的可靠性檢測，加強設(shè)備管理，制定可靠性風險模型，科學管理[2]。

2.3 工作人員操作難點

智能設(shè)備的運維和維護要落在運維人員和維護人員身上，而有時候因為智能變電站工作制度規(guī)定不完善，加上相關(guān)工作人員技能素養(yǎng)和認知素養(yǎng)不足，工作積極性不高，技術(shù)能力難以應(yīng)對集成化很高的智能變電站，影響運維管理工作的質(zhì)量和效率，維護不完備，出現(xiàn)問題又不具備快速故障排查和維修的能力，會產(chǎn)生更嚴重的運行安全問題。

3 優(yōu)化和改進智能變電站變電運維安全管控的措施

3.1 建立健全管理制度

建立健全各項規(guī)章制度，包括技術(shù)交底制度、培訓制度、日常工作管理制度、巡視維修制度、環(huán)境監(jiān)管制度、監(jiān)督制度、考核檢查制度、獎懲制度等。針對變電運維安全管控過程中的各個細節(jié)和各個要素，定額定量精細化制定管理制度，以便有法可依，有理可循。應(yīng)劃分責任，將施工過程中的各項管理責任精細劃分，且落實到人，執(zhí)行嚴格的追責制度，讓相關(guān)責任人時刻警醒，明確自己身上的任務(wù)，時刻牢記自己身上的責任，進而將變電運維安全管控的各項工作落實到位，提升工作質(zhì)量?？梢栽O(shè)置配套的獎懲措施，對表現(xiàn)較好的工作人員給予物質(zhì)獎勵，對表現(xiàn)較差的工作人員給予批評和懲罰?？偠灾?，各種管理制度落實到位，才能切實提升變電運維安全管控工作的質(zhì)量[3]。

3.2 落實日常安全控制管理

在建立健全管理制度之后，也要加強變電運維運行管理，將重點放在變電運維安全管控方面，構(gòu)建網(wǎng)格式的管理方式，層級之間上行下效，區(qū)域之間相互聯(lián)動，切實有效地加強日常管理，嚴格執(zhí)行“兩票三制”[4]，一旦在日常管理中發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作或不安全隱患，要立刻喊停立刻反應(yīng)，并進行相關(guān)教育，糾正問題，通過嚴肅的規(guī)章制度和日常工作管理提升安全控制工作的質(zhì)量。這一點也可以智能化管理，實時跟蹤人員的位置，根據(jù)后臺傳回的位置信息，在三維場景中進行標識，實現(xiàn)對工作人員位置的監(jiān)控。依據(jù)系統(tǒng)中的安全操作區(qū)域，結(jié)合工作人員的定位信息，判斷其是否在安全區(qū)內(nèi)工作，若超出安全區(qū)則向作業(yè)人員發(fā)出安全告警。

3.3 加強巡視管理

加強對智能設(shè)備的巡視管理，實時了解設(shè)備的運行狀態(tài)，及時處理問題，嚴格避免智能變電站智能設(shè)備自身可靠性所產(chǎn)生的運維安全隱患。在不同維護修理周期內(nèi)，對智能設(shè)備進行檢查維修，記錄檢查日志及維修日志，分析智能設(shè)備各零部件的壽命和耗損情況，為后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)支持。嚴格做好日常檢測、定期檢測、不定期檢測、突擊檢測等，切實了解智能設(shè)備的運行狀態(tài)和壽命狀態(tài)。

3.4 做好人員培訓

智能設(shè)備運維安全管理的實施最終要落實到運維人員身上，要對相關(guān)人員做好培訓，幫助其更好地了解培訓基礎(chǔ)、檢測對象的具體信息以及檢測流程，不斷提高相關(guān)工作人員技能素養(yǎng)與檢修效率，促進設(shè)備維護修理。智能變電站需要加強對運維人員的培訓，使其掌握智能變電運維的信息化運行原理、操作技能，具備故障診斷和處理技能?？山柚悄芑瘧?yīng)用來落實，通過三維虛擬仿真的變壓器組裝動畫，介紹智能設(shè)備的工作原理以及裝配過程，直觀展示智能設(shè)備主要部件的構(gòu)成及安裝位置，配以文字說明介紹其主要特性，逼真且生動，培訓效果更好。

4 結(jié)語

綜合來說，智能變電站意義非凡，能大大提升變電站的智能化，使其智能化可視、可知、可控，不過在變電運維工作中也存在諸多難點，還需要了解這些難點，做出科學的應(yīng)對。