智能變電站變電運維安全管控及難點分析

國網江蘇省電力有限公司阜寧縣供電分公司 李 勝 國網江蘇省電力有限公司射陽縣供電分公司 夏 煜

1 引言

智能變電站的建設滿足了各領域的用電需求。在對智能變電站開展運維安全管理工作時，相關人員要明確運維安全管理難點，根據電網的運行要求和實際情況及時調整運維安全管理內容和管理方式，針對智能變電站的各類型、設備開展針對性的運維安全管理工作，保證運維安全管控的全面性及高效性，確保智能變電站的安全性，為電網穩定運行奠定良好基礎。

2 智能變電站簡述

智能變電站在運行過程中，主要依托現代化的數字信息網絡平臺對變電設備發出相關指令，由此開展運行工作。借助網絡化、智能化技術構建集成化的智能變電設備綜合運行體系，完成對各類變電設備的協調管理、提高運行數據的采集能力，在對準確的運行參數進行全面分析后，掌握智能變電站的安全隱患或故障問題，以此進行相應的運維安全管理工作，保證智能變電站的穩定運行。在智能變電站運行期間，將數字化技術作為基礎運行指標，設置好相應指令后，依照運行流程開展數據采集、設備檢測、監控及運維安全管理等工作，實現對各類智能變電設備的實時監控，參考監測數據對智能變電站開展系統性的運維管理工作，以此達到運維安全的管理目標。

另外，為了加強智能變電站的安全性，其應用的繼電保護裝置主要依靠網絡化、智能化技術開展相關工作，信息傳輸的方式也由以往電纜的電信號傳輸轉變為以光纖為主的數字信號傳輸模式，具有裝置功能的硬壓板和出口硬壓板也替換為軟壓板，通過智能化技術的改進有效降低了繼電保護裝置工程配置的復雜性、簡化了其運行流程。此外，智能變電站通過信息化技術還能對其相關數據進行全面分析，可對整個變電站實施全景模式的規劃監控，以便掌握站內整體自動化的運行情況，保證站內運行的流暢性，進一步提高了智能變電站對不穩定因素的抵抗能力，加強了整個電網安全管理措施的高效性[1]。在應用智能變電站對電網進行控制時，其能根據電網需求將其快速隔離，在通過自動化調節后傳送合適的變電量，這樣不僅能節省電力資源，還能有效提高變電站的運行質量，在減少變電站故障發生率的同時還能體現節能環保的理念，有利于電力企業實現經濟效益最大化目標。

3 智能變電站運維安全管控的主要內容

3.1 一次設備的運行維護

一次設備的運行維護工作主要圍繞GIS 組合電器和電子互感器等設備開展。GIS 組合電器的適應性強、智能化程度高，能很好適應智能變電站的運行需求。在對GIS 組合電器進行運行維護時，運維人員要注意檢查加熱器的運行指令是否符合既定標準；組合電器的匯控箱門的密封墊是否存在破損問題；組合電器內部溫度是否在正常指標內；各類儀表指示是否正確等問題。根據實際的檢查情況，電力企業可制定有效的安全管理制度，明確運維人員的安全運維職責，運維人員要嚴格依照安全管理制度開展具體的運維工作，可對GIS 組合電器進行定期檢查，在檢查過程中要根據相關標準落實運維操作；針對操作次數少的設備可就地開展檢測工作，保證運維管理工作的全面性及完整性[2]。

對于電子互感器的日常運維管理工作而言，要保證通信線路連接器的有效連接；查看設備、互感器等器件是否存在破損或腐蝕等現象。運維人員在檢查完畢后，要根據電子互感器的實際檢查情況采取有效措施加以處理，保證電子互感器的運行質量，確保其各項性能指標在標準范圍內，提高其安全性。

3.2 二次設備的運行維護

二次設備也可稱為智能終端設備（如圖1）。在安裝保護裝置前，要仔細檢查其保護性能，確定其能滿足智能變電站的保護需求；另外，可利用采集模塊的開關量對其信號量進行有效控制，通過信息化技術對采集模塊、環境溫度、相對濕度等進行綜合模擬，以此了解其運行環境的安全性。

圖1 二次設備運維安全管控示意圖

在保護裝置安裝完畢后，運維人員還要進行日常巡視工作，落實二次設備的測控和維護工作。在具體工作期間，可利用GOOSE 數字化線接口完成與間隙層設備之間的通信，也可結合實際情況選擇常規性電纜進行對應線的接口工作。二次設備通常借助采集模塊的開關指令對信號量進行控制，通過模擬采集模塊周圍的溫度、相對濕度等信息獲取相關數據。同時，二次設備還能準確接收GOOSE 發布的指令，在接收到設置指令后可依照指令開展具體操作。需要注意的是，運維人員在巡視過程中不可直接接觸保護裝置的通電部位及核心設備，禁止隨意調整設備面板的開關；如若發現二次設備存在故障或安全隱患，要第一時間查明故障原因，并采取相應措施加以處理，針對嚴重故障還要第一時間通知專業檢修人員進行檢修，以便及時恢復正常狀態。

4 智能變電站運維安全管控的難點分析

4.1 二次設備運維管控的重點

鑒于智能變電站電子設備的智能化及數字化程度越來越高，所以二次設備的相關數據可以同其他裝置共享，在一定程度上增加了運維安全管理的難度。在運行過程中，利用交換機借助GOOSE 接口，可將智能終端收集到的刀閘數據共享給保護裝置、合并單元及測繪裝置等，如若這些設備發生故障，那么故障范圍便會擴大，進而影響到整個變電站的穩定性。因此，加強二次設備的運維管控措施尤為重要，其也是智能變電站運維安全管理的重要環節。

4.2 設備驗收環節的難點

不同于傳統變電站，智能變電站的二次回路需要利用總站的SCD 配置文件才能完成。為了提高智能變電站的協調性，還需通過站內有效聯調保證全站智能設備操作的統一性，確保數據模型描述的準確性。在實際運行過程中，站內各項調試工作是決定一、二次設備之間是否能配合聯調、保護動作是否驗證正確的關鍵。因此，在開展運維安全管理工作時，加強設備驗收環節的管理十分必要。

5 智能變電站變電運維安全管理中存在的問題

5.1 智能變電站內部設備的穩定性有待提高

在城市化進程快速發展的同時，對智能變電站的運行效率也提出了更高要求。但在智能變電站運行期間，由于設備更換、升級不及時，所以部分設備的智能化程度低，與智能化系統并不兼容，其在接受到系統指令后無法及時作出反應，導致電網運行效率低，無法滿足智能變電站的運行需求。加之部分線路并沒有進行有效銜接，設備在傳輸過程中的穩定性會隨之下降，信號采集、傳輸的效率也會降低，甚至出現信號中斷等問題，嚴重影響了整體電網的安全性及可靠性。

5.2 智能變電站數據信息的安全性差

為了體現智能變電站的智能化水平，在信號傳輸期間一般通過數據模型完成對等傳輸，將數據信號輸出后，通過智能化局域網對信號進行全面分析，在保證數據信號符合安全指標的前提下再將其輸送至相應系統中，由系統發布運行指令、控制設備運行，由此提高設備運行的安全性[3]。然而，部分智能變電的系統設備缺少相應的安全防護設置，數據信號的安全防護等級低、設備安全運行級別低，當接受到運行指令后，如若電網系統受到沖擊，便會大幅度降低數據信號的安全性，還會進一步破壞整個信息系統，導致系統崩潰，阻礙智能變電站的正常運行。

5.3 智能變電站的檢查巡視工作不到位

日常的檢查巡視工作是保證智能變電站正常運行的有效措施，運維人員在巡視期間可以及時發現系統、設備運行期間的故障問題。但部分運維人員的責任意識不足，忽視了日常巡檢工作的重要性，甚至部分運維人員認為只需在設備發生故障時進行檢修即可，沒有必要開展日常巡檢工作。有些運維人員在檢查過程中的工作態度過于散漫，沒有全面巡視設備的運行情況，導致設備存在安全隱患，小故障最終引發重大事故，嚴重影響了整體變電站的安全性。

6 解決智能變電站變電運維安全管理問題策略分析

6.1 提高智能變電站的設備管理標準

為了加強智能變電站的穩定性，確保站內設備能夠安全運行，應充分融入現代化管理理念，提高智能設備、系統的管理標準。在智能變電站運行過程中，要注意設備老化、傳統設備與智能化系統不兼容等問題，針對這一問題，運維人員可利用智能化的電子式電壓電流互感器對變電站進行采樣，再用以往電纜的方式對隔離開關和斷路器等一次設備進行操作，由此規避設備與智能變電站不兼容的問題，提高智能變電站的穩定性[4]。運維人員還要合理應用電子式電壓電流互感器，保證其穩定性及安全性，確保其與智能變電站的高效配合。

另外，運維人員要重視各類終端設備的運維管控，全面提高各類設備運維的有效性。其可根據智能變電站的運行規模和設備、系統的實際運行情況構建相應的數據庫，在完成日常巡視工作后，詳細記錄運維安全管理的工作內容，就各設備系統的運行狀態、運行參數、設備性能等進行全面記錄，以便后期查閱歷史資料。并且，當設備出現故障時，其他運維或檢修人員也可參考數據庫中的相關參數開展具體工作，這樣一來可提高故障預防水平、提升設備運維安全管理的質量。

此外，還可加強智能變電站的遠程巡視管理。在智能變電站建設期間配備了現代化通信設備、可視化設施及視頻監控設備等先進裝置，為了能實時掌握智能變電站的運行情況，可通過遠程巡視的方式進行管理。這樣不僅能通過智能監控平臺對智能變電站進行全面監控，還能及時監測到各類故障問題并對其進行準確診斷，為故障檢修工作提供了便捷，有效提高了智能變電站的安全性。

6.2 強化智能變電站的安全防護措施

保障數據信息傳輸的安全性是智能變電站運維安全管理中的重要環節，運維安全管理人員要根據設備運行的實際情況設置合適的安全防護等級，提高數據信息的安全系數。在增設安全防護裝置時，要先檢查設備的運行指標，確保各項運行參數在標準范圍內；然后還要仔細檢查智能終端、保護裝置及自動裝置等連接的緊密性，保證各環節的安全性。

在應用智能化技術的基礎上，還要對控制面板和轉換過程層等進行智能化操作，建立完善的信息數據網絡保護系統，加強智能電力系統和信息數據網絡保護系統的有效連接，強化兩者的聯動性。借助智能化技術提高變電站數據信息的防護水平，使數據信息的獲取途徑更加安全、可靠。運維人員可根據智能變電站的實際情況建立數據運行管理平臺，充分利用信息化技術開發智能數據軟件系統，并將智能變電站的信號傳輸數據記錄在軟件系統中，使其始終在可控范圍內，由此保障智能變電站數據信息的安全性。在數據運行管理平臺運營過程中，運維人員也要及時更新系統、優化系統運行流程，進而增強智能變電站數據信息的保密性，提升其輸出效率。

6.3 加大智能變電站的日常巡檢力度

智能變電站的日常巡檢工作是否到位、巡檢措施是否有效關乎這變電站運行的可靠性。所以，運維人員必須加強責任意識，充分認識到巡檢工作對智能變電站的重要性，加大日常巡檢力度，提高日常巡檢的精細化程度，減少故障發生。由于智能變電站的建設規模較大，所以一般處于偏僻地區，其地質環境惡劣，時常遭受極端天氣的侵擾，變電設備在此情況下極易出現故障，為了及時消除變電設備中的安全隱患、恢復其正常狀態，運維人員要根據智能變電站的運行環境采取科學、合理的巡檢方式，積極利用先進設備開展巡檢工作，提高巡檢效率、提升巡檢質量。借助信息化技術還能對變電設備進行監測，有效整合相關數據，為開展巡檢工作提供可靠的參考依據，由此明確變電設備的不穩定原因，便于其及時采取有效措施加以處理。

在日常巡檢過程中，運維人員還要充分考慮到環境變化和設備的使用情況，通過信息化技術建立智能變電站及設備的巡檢數據庫，并將每次的巡檢結果儲存至數據軟件中，包括設備故障原因、故障解決措施以及設備的使用情況等都要進行詳細記錄，以供后續核查，避免變電設備因使用年限過久而發生故障的問題。為了保證巡檢工作的全面性，運維人員要根據智能變電站的環境變化及時調整巡檢方案，確保巡檢工作的時效性及高效性，降低變電設備因環境因素而發生故障的概率，為智能變電站有序開展變電工作提供可靠保障。

7 加強智能變電站變電運維安全管控的有效措施

7.1 建立完善的運維安全管理制度

嚴謹、規范的制度是保證運維安全管理工作有效落實的基礎核心，為了確保智能變電站變電運維安全管控工作能夠順利開展，電力企業應加快智能變電站操作系統的建設工作，結合智能變電站的實際情況及運行要求建立完善的運維安全管理制度，參考相關法規增強制度的權威性和嚴謹性，提高運維安全管理制度的科學性[5]。

在信息化技術不斷更新、升級的前提下，智能變電站操作系統的科技含量更高、更新，速度也隨之加快。在日常運維過程中，傳統的運維方式已經不能滿足變電站的智能化需求，所以電力企業要充分認識到科學管理的重要性，依照變電站的智能化要求和電力系統的發展趨勢，開展高質量的運維安全管理工作，嚴格規范運維安全管理行為，明確其管理目標。在具體運維管理過程中，也要根據實際情況實時調整管理內容和管理目標，強化運維安全管理措施的適應性，充分發揮運維管理的效用價值，為智能變電站穩定運行提供可靠保障。

7.2 提高運維管理人員的技術水平

運維管理人員是運維安全管控工作的具體實施者，其專業能力和技術水平的高低是決定運維安全管控工作有效性的關鍵。電力企業可定期組織開展技術培訓活動，加強先進技術和理論知識的學習、培訓，針對各類智能設備、系統的運行原理、常見故障、原因、診斷方式等進行系統性分析，提升運維管理人員的專業水平，增強其對突發故障的應對能力。在培訓過程中，還要強化各類設備運維管理的安全意識，讓其熟知設備運維管理流程，為后續開展運維管理工作奠定良好基礎，保證運維安全管控工作的安全性及可靠性，切實發揮技術人才的價值，為電力企業的經濟發展提供人才支持。

8 結語

智能變電站依托多項先進技術完成電力系統的運行要求，其不僅提高了變電站的運行質量、還大幅度提升了電網系統的運行效率，強化了整個電網系統的穩定性。為了充分體現智能變電站對社會經濟的促進作用，電力企業應加強智能變電站運維安全管理工作的認知，完善運維安全管理制度，全面掌握智能變電站的運維管理重點，嚴格把控運維管理措施的有效性，增強數據傳輸的安全性，落實安全管理職責。在此基礎上，也要采取有效措施應對運維管理過程中出現的問題，真正將變電運維安全管控工作落實到智能變電站的運維過程中，切實保障智能變電站的安全性，推進我國智能化電網的建設。