智能化技術(shù)在變電運(yùn)維技術(shù)中的應(yīng)用研究

夏煜，李勝

（1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司射陽縣供電分公司，江蘇 鹽城 224000；2.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司阜寧縣供電分公司，江蘇 鹽城 224000）

1 智能變電站安全穩(wěn)定運(yùn)維的重要意義

進(jìn)入21 世紀(jì)以來，我國(guó)電力能源產(chǎn)量和消費(fèi)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。與用電量相對(duì)應(yīng)，電能調(diào)度管理水平也在逐步提高。目前，中國(guó)的發(fā)電量和用電量多年來一直保持世界第一，電力調(diào)度和管理能力在世界上處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。其中，智能變電站的應(yīng)用可以極大地促進(jìn)電力管理水平的提高，并能有效地保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定。加強(qiáng)智能變電站等相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)安全管理，對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，保證電力資源穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。能有效防止電力安全事故的發(fā)生，減少人為操作因素對(duì)電力設(shè)備的影響，有效降低變電站的故障概率。智能變電站依靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的管理，計(jì)算機(jī)設(shè)備相較于傳統(tǒng)的變電設(shè)備，其造假高昂，對(duì)工作環(huán)境的要求也較高。如果設(shè)備得不到科學(xué)有效的維護(hù)保養(yǎng)，會(huì)造成設(shè)備的損壞，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能發(fā)揮造成不利的影響，從而影響到整個(gè)變電站系統(tǒng)的運(yùn)行安全，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)智能變電站設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)變得極端地重要。需要在日常管理維護(hù)中，形成科學(xué)合理的管護(hù)機(jī)制，同時(shí)提升相關(guān)技術(shù)人員的管護(hù)水平，通過定期的巡檢消除設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的故障，確保智能變電站始終在高效率的區(qū)間運(yùn)行[1]。

2 電網(wǎng)變電運(yùn)維特點(diǎn)

電網(wǎng)變電運(yùn)維具有以下特點(diǎn)：①運(yùn)行維護(hù)工作相對(duì)復(fù)雜。由于電網(wǎng)中設(shè)備數(shù)量多、種類復(fù)雜，且每臺(tái)設(shè)備的功能不同，維護(hù)工作難度大，導(dǎo)致電網(wǎng)中變電故障的發(fā)生率高。②運(yùn)維工作枯燥。變電運(yùn)維工作具有重復(fù)內(nèi)容較多的特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)維工作人員產(chǎn)生厭倦感。③運(yùn)維工作難度大。由于變電站的設(shè)備分布較廣，設(shè)備種類多，因此運(yùn)維人員很難對(duì)其集中進(jìn)行管理。不同的設(shè)備其運(yùn)維方法不同，所以需要運(yùn)維管理人員有較強(qiáng)的技術(shù)能力。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行體系，智能電網(wǎng)運(yùn)行的過程中變電輸電量發(fā)生了巨大的變化，智能電網(wǎng)建立的過程中其變電輸電線的數(shù)量在增加，并且電網(wǎng)的負(fù)荷也有所增長(zhǎng)，基于此，電網(wǎng)建設(shè)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況增加了設(shè)備的數(shù)量，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全性的提升具有重要的作用。綜合運(yùn)用變電運(yùn)行技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的全面調(diào)整，保證變電輸電的容量在原來的基礎(chǔ)上增加，并且給變電輸電裝機(jī)容量預(yù)留出一定的拓寬空間。

3 智能電網(wǎng)變電運(yùn)行管理問題

3.1 缺乏規(guī)章制度的保障

為了確保電網(wǎng)變電運(yùn)行更加安全可靠，必須有健全的管理規(guī)章制度，全面落實(shí)電網(wǎng)管理規(guī)章制度，提高電網(wǎng)變電運(yùn)行的安全性。但是，根據(jù)目前的實(shí)際情況分析，目前電力企業(yè)在開展電網(wǎng)變電站的運(yùn)行管理過程中，沒有建立健全的管理制度，各項(xiàng)規(guī)章制度也不完善，這給電網(wǎng)變電站管理工作的順利開展帶來了困難。同時(shí)，在落實(shí)各項(xiàng)管理規(guī)章制度的過程中管理人員對(duì)于規(guī)章制度的認(rèn)識(shí)力度不足，并沒有認(rèn)識(shí)到規(guī)章制度落實(shí)的重要意義，這也是阻礙電網(wǎng)變電管理工作順利開展的因素。針對(duì)電網(wǎng)變電運(yùn)行過程中潛藏的故障，管理人員并沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，增加了故障風(fēng)險(xiǎn)，不利于電力企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)備

為了進(jìn)一步提高智能變電站運(yùn)行維護(hù)的安全性，提高智能變電站設(shè)備的性能，從而保證變電站的運(yùn)行質(zhì)量。首先，我們應(yīng)該了解智能變電站系統(tǒng)中存在的基本設(shè)備問題。對(duì)于目前的變電站操作系統(tǒng)，主要包括一次設(shè)備和二次設(shè)備。變電站一次設(shè)備主要負(fù)責(zé)電力生產(chǎn)、電力配置和傳輸。一般為高壓電氣設(shè)備，如變壓器、發(fā)電機(jī)、隔離開關(guān)、電纜、斷路器等設(shè)備。對(duì)于變電站二次設(shè)備來說，其主要是監(jiān)控和管理設(shè)備，對(duì)智能變電站一次設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)、監(jiān)督與控制，二次設(shè)備主要包含機(jī)電設(shè)備、信號(hào)設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備以及熔斷器等，倘若變電站中這些二次設(shè)備出現(xiàn)問題那么勢(shì)必會(huì)引發(fā)電力設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，從而影響變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。所以，智能變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)備的檢查十分重要，只有及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題，才能更好地解決，保障智能變電站設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

3.3 運(yùn)行管理不夠規(guī)范

智能變電站的技術(shù)化水平較高，設(shè)備的運(yùn)行精密程度也較高，在對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)過程中，需要注重對(duì)操作技能的規(guī)范，確保對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的穩(wěn)定。由于智能變電設(shè)備的科技含量比價(jià)高，技術(shù)操作規(guī)程復(fù)雜，系統(tǒng)間不同設(shè)備功能間相互嵌合，造成對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的維護(hù)操作水平要求比較高。在對(duì)智能變電設(shè)備的日常維護(hù)過程中，人員的素質(zhì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)影響較大，如果在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中沒有按照操作規(guī)范對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格地檢查，則很容易造成設(shè)備運(yùn)行故障的發(fā)生，威脅到智能變電站安全運(yùn)行的水平。

4 變電運(yùn)維中應(yīng)用的主要的關(guān)鍵智能化技術(shù)

4.1 接地線裝設(shè)技術(shù)

通過規(guī)范接地線的安裝，可以有效地提高變電站運(yùn)行維護(hù)的效果。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生許多緊急情況。操作和維護(hù)人員可以通過在傳感節(jié)點(diǎn)安裝接地線，使變壓器有足夠的緩沖時(shí)間。當(dāng)發(fā)生停電時(shí)，接地線設(shè)備的線路啟動(dòng)，可以使信號(hào)在靜電感應(yīng)電壓中傳遞，確保檢修工作的順利進(jìn)行。接地線一般需要兩名以上的工作人員進(jìn)行安裝，在安裝過程中，工作人員既需要互相監(jiān)督，同時(shí)需要互相配合。待接地端的連接完畢后，可繼續(xù)進(jìn)行識(shí)別器與導(dǎo)線端的連接。

4.2 優(yōu)化智能變電站運(yùn)維管理流程

在智能變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中，為了更好地提高變電站設(shè)備的檢測(cè)效率，應(yīng)優(yōu)化管理流程，提高智能變電站設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)能力。目前，大多數(shù)變電站已經(jīng)認(rèn)識(shí)到當(dāng)前智能變電站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中存在的問題，并能根據(jù)實(shí)際問題采取有效的解決方案，提高智能變電站運(yùn)行維護(hù)的效率。嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)范，對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行資質(zhì)檢查和測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)不規(guī)范操作。此外，還要實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)水平，引入新的網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)技術(shù)，通過智能傳感器和無人機(jī)設(shè)備的應(yīng)用，全面提高智能變電站的運(yùn)行維護(hù)能力。在智能變電站的運(yùn)維管理中還要做好牽引變電站、變電所以及配電所的在線檢測(cè)工作，并融合智能技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能終端的全天候檢測(cè)功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能變電站系統(tǒng)中的故障，同時(shí)也提高設(shè)備運(yùn)維效率。例如將無人機(jī)巡查檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到智能變電站終端設(shè)備檢測(cè)中，對(duì)設(shè)備安裝智能傳感器，通過智能設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。由于光纖設(shè)備會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響，所以也會(huì)造成一定的損耗。在以往的智能變電站運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用中，并沒有關(guān)注光纖設(shè)備的問題，從而影響智能變電站運(yùn)維質(zhì)量。通過無人機(jī)巡查技術(shù)的應(yīng)用，全面提高了變電設(shè)備檢測(cè)能力，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的故障能夠做到準(zhǔn)確識(shí)別，從而做出有效的處理[3]。

4.3 順序控制操作技術(shù)

智能變電站順序操作技術(shù)主要依靠程序操作服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)順序操作，即在實(shí)際應(yīng)用過程中，通過設(shè)置程序操作服務(wù)器并將相關(guān)操作存儲(chǔ)在服務(wù)器中，然后利用操作員對(duì)變電站進(jìn)行各種工作操作，實(shí)現(xiàn)智能操作的目的。而從這一技術(shù)的應(yīng)用要求角度上來說，要求其系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要配備有遙控操作機(jī)構(gòu)，以及保證期的操作能夠?qū)崿F(xiàn)一次操作到位，可以選擇雙位置輔助接點(diǎn)，利用輔助節(jié)點(diǎn)與設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)位置一一對(duì)應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)一次性操作。需要保證設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需具備完善的電氣五防閉鎖功能。需要保證順序操作，在實(shí)際應(yīng)用過程中若是轉(zhuǎn)換到主變某側(cè)檢修、線路檢修、壓變檢修的情況之下，需要保證其相關(guān)設(shè)備配備有自檢功能三相帶電顯示儀以及其相應(yīng)的二次回路。

4.4 接地技術(shù)

接地技術(shù)是電網(wǎng)變電站運(yùn)行中常用的技術(shù)之一。在使用該技術(shù)的過程中，工作人員必須注意以下3 點(diǎn)：①全面分析國(guó)家相關(guān)接地標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范操作，完善接地內(nèi)容。②在連接各種不同設(shè)備時(shí)，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況連接電壓接線，以確保主接地線的有效連接，提高接地效果。③接地線安裝的過程中盡量選擇在建筑物外部進(jìn)行，保證接地質(zhì)量達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。接地線安裝的過程中技術(shù)人員必須嚴(yán)格遵守接地線安裝的原則，分析當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)安裝的實(shí)際情況，保證點(diǎn)變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行不受影響。電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)位置電流量和接電線內(nèi)部的電阻較大，這種情況下管理人員必須從電網(wǎng)運(yùn)行的安全性角度選擇合適的接地方式，減少安全事故發(fā)生的可能性。全面檢查電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)部分的電阻值，科學(xué)合理的地做好接地工作，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)性。

5 管理措施

5.1 完善運(yùn)維管理制度

為了避免在電網(wǎng)運(yùn)維管理過程中危及運(yùn)維人員的人身安全，電力企業(yè)需要根據(jù)變電站運(yùn)維中遇到的問題和最終目標(biāo)進(jìn)行綜合分析，從而完善運(yùn)維管理體系。電力企業(yè)應(yīng)該通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)的信息技術(shù)來提升企業(yè)的信息管理水平，同時(shí)電力企業(yè)需要重視自身的基礎(chǔ)建設(shè)工作。通過制定相關(guān)的現(xiàn)代化管理制度來確保當(dāng)變電運(yùn)維出現(xiàn)問題時(shí)可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并有效解決，使變電運(yùn)維管理的工作具有規(guī)范性。電力企業(yè)同時(shí)需要細(xì)化運(yùn)維管理制度，對(duì)制度中條例再次規(guī)范精確，確保電力資源利用價(jià)值可以有效發(fā)揮。

5.2 重視故障預(yù)防的工作

在變電站運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種各樣的故障。因此，我們必須注意預(yù)防。結(jié)合變電站運(yùn)行的實(shí)際情況，管理者應(yīng)加強(qiáng)對(duì)變電站安全穩(wěn)定的分析。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分應(yīng)用智能技術(shù)，做好設(shè)備維護(hù)管理工作，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。為了保證變電站運(yùn)行的智能化水平，管理人員可以將電纜的方式應(yīng)用到變壓器的管理中，以減少工作中的過度環(huán)節(jié)。電子互感器技術(shù)在應(yīng)用的過程中管理人員必須強(qiáng)化智能變電站建設(shè)的重要意義，對(duì)電子互感器技術(shù)使用可靠性以及安全性進(jìn)行分析，提高變電站的智能化水平。加大對(duì)電子互感器運(yùn)行的監(jiān)督與管理水平，做好電子互感器運(yùn)行的全方位監(jiān)控。針對(duì)電子互感器運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，管理人員必須采取必要的措施予以解決，最大限度延長(zhǎng)電子互感器的使用壽命。管理人員開展工作時(shí)做好相關(guān)的記錄工作，為后續(xù)互感器故障的檢修提供數(shù)據(jù)支持。

5.3 加強(qiáng)對(duì)智能變電站設(shè)備的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備的安裝可以有效提高智能變電站設(shè)備的監(jiān)督管理水平。通過監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站設(shè)備的可視化監(jiān)控和對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)控。監(jiān)控設(shè)備在智能變電站管理中的應(yīng)用，可以有效提高設(shè)備的管理和維護(hù)效率，保證設(shè)備的維護(hù)過程穩(wěn)定可控，從而實(shí)現(xiàn)智能變電站的高效管理。為保障監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行的精確性，需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，定期對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，保障數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)大的偏差，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的綜合性分析，系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)的合理性，依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。要結(jié)合智能變電站的工作狀態(tài)，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行比對(duì)分析，通過設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)判斷變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最大限度發(fā)揮監(jiān)測(cè)設(shè)備的效能。

5.4 強(qiáng)化對(duì)運(yùn)行方式的管理

分析電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際情況，盡可能多地提出科學(xué)合理的運(yùn)行方案，設(shè)定設(shè)備參數(shù)，保證相應(yīng)運(yùn)行方案可以發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)。在實(shí)踐中，需要深入、全面地分析電網(wǎng)的運(yùn)行方式，保證電網(wǎng)可以維持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，且整個(gè)運(yùn)行過程具備經(jīng)濟(jì)性與合理性。在此基礎(chǔ)上，要求對(duì)運(yùn)行方式的管理實(shí)施規(guī)范化，確保可以及時(shí)定位缺陷并實(shí)施針對(duì)性處理。另外，還要加大對(duì)運(yùn)行安全防范工作方面的投入力度，針對(duì)不同事故制定應(yīng)對(duì)方案并定期組織應(yīng)急演練，以為電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。

6 結(jié)語

綜上所述，電力企業(yè)的變電運(yùn)維管理對(duì)電力企業(yè)整體電力系統(tǒng)運(yùn)行工作起著不可或缺的作用。電網(wǎng)變電運(yùn)維檢查工作作為電網(wǎng)電力運(yùn)行的一項(xiàng)基本工作，可以精準(zhǔn)分析影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的因素。電力企業(yè)在日常管理和發(fā)展中需要重視電網(wǎng)變電運(yùn)維技術(shù)的管理，嚴(yán)格制定相關(guān)制度及規(guī)范，確保電力企業(yè)在運(yùn)行中不會(huì)由于操作不規(guī)范及檢查不規(guī)范等影響電網(wǎng)的運(yùn)行效率，從而降低變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，提升變電企業(yè)的供電效率及經(jīng)濟(jì)效益。