智能變電站運行維護管理中常見問題及規避措施

國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司 蔣 碩

1 引言

在電力系統中變電站是不可被替代的，同時也是重要的組成部分。為了提升電網日常工作效率，為居民用電提供更多保障和安全性，行業內引入了智能變電站，并為其輔助配套了相關運行技術。這種智能變電站充分調用了計算機技術、大數據計算數據和云計算等高新信息技術，為電力系統運行節省了大量的人力、物力資源。考慮到這種技術較為新穎，為了確保智能變電站的高效運行，并且規避實踐中出現的問題，行業內仍然處于對其研發和探索的階段。

2 優勢分析

變電站類型繁多，其中智能變電站其先進性和科學性被快速被引入電力系統中，成為近幾年熱門的電力技術[1]。

在智能變電站中，擁有種類繁多和操作復雜的各類型智能設備，這些設備總體來說穩定性和智能化都較高。較高的可靠性使其在促進工作效率不斷提升的同時，降低了電力系統人力資源調配的局限性。與此同時，智能化的優勢使這種變電站的數據傳輸速度較快，在現代化經濟社會發展的大環境下具有一定的技術優勢[2]。

在智能變電站中，除了有傳統的電子信息傳輸功能，其還為通信平臺賦予了更多科技性和網絡性。通過網絡技術，智能變電站可以實現信息的全方位收集和分析，甚至可以在后續為其添加監控功能，以此來為電網運維工作提供更可靠性的輔助技術。如在出現突發問題時，技術團隊需要快速給出應急方案，此時智能化信息管理平臺可以通過自身控制和調節功能，加快技術團隊與電網、變電站之間的交流速度，提高兩者的緊密結合程度，快速地對問題進行解決。

在數據運行的維護過程中，智能變電站也體現出良好的發展優勢。而在信息的輸入和輸出方面，這種變電站也真正實現了數字化，為變電站信息輸送賦予了更高的準確性和精細化水平。除此之外，在智能化變電站中，大部分的智能設備可以被看作一個整體，其聯動、協調的整體性較好，不同類型的設備可以被連接在一起，減少了設備運行多余操作的同時，提高了設備的利用率，為技術團隊減輕了工作負擔[3]。

3 存在問題

3.1 安全性

在智能變電站中，一些電子元件處于設備的關鍵部位，用途較大。但因為這些光學元件自身特性，對于外界自然環境變化具有較高的敏感程度，易受到干擾，其在被投入使用后可能在性能上發生改變。

一些關鍵的元件，如有源電子互感器，只有在模塊管理模式設置完成后才可投入正常使用，對技術團隊專業程度要求較高。與此同時，該類型的設備的耗能較大，敏感性較高，在運行中不具備較高的穩定性。

除此之外，磁場的出現也會造成一些電子元件的性質發生改變。如高壓互感器在受到磁場影響之后，其自身信號可能會變得不穩定。此時，工作人員必須通過特殊的和有針對性的計算途徑對問題進行解決，無形中增加了工作人員的工作負擔。

而與傳統的變電站相比，智能變電站在傳輸模式上有所變化，由“點對點”模式轉變成了“對等”模式。這種模式雖然更便捷，傳輸效果也更好，但其對設備運行的安全性要求十分嚴格，如果系統中的某個細微之處存在障礙或沒有受到妥善的保護，就可能在整個系統之中暴發較為嚴重的故障問題，為變電站帶來經濟損失。出現這一問題的原因，不僅與隔離點未被妥善設置在裝置之間有關，也與隔離輔助軟件應用效果有關。考慮到這一點，整個變電站可能在運行中會受到一些安全威脅。

3.2 快速保護及安裝保護問題

實踐過程發現，電子傳輸過程耗時較長，并非單一運行的過程。在這一傳輸過程中會涉及較多專業的電力系統，其過程的穩定性也十分重要，而這對傳輸保護技術和相關工作團隊的要求較高。在數據傳輸時，除了要用到交換機之外，還需要對單元進行合并才可確保傳輸工作的順利開展。但這種復雜的工作流程不僅降低了電子數據傳輸過程的便捷性和可靠性，也為工作人員增加了工作負擔，導致其工作效率降低[4]。

而在安裝保護這一問題中可以發現，技術團隊常在設備周邊配置一些保護裝置。這種行為其實同時也是為了節省電纜的使用量。常見的保護設備有智能匯控柜，這種保護設備在我國變電站運維保護工作中較為常見，但因該設備自身的特殊性，在運行中同樣對外界環境變化十分敏感，如果外界溫度和濕度出現細微變換，該設備的運行就會受到限制和影響。這一特性會在無形中增加設備的運行成本，為工作團隊帶來諸多不便。

4 優化措施

4.1 案例概況

某110kV智能變電站如期完成建設。在該變電站中包含兩臺主變運行，并且包含了10kV、35kV、110kV三個電壓等級。目前，在該智能變電站中，已經投入運行的主變數量為兩臺，遠景規劃3臺，每一臺的容量為50MVA。

而投入運行的電壓等級中，各匹配情況為：GIS組合電器配合雙母線的接線方式——110kV部分；單母分段接線方式——10kV部分（當期投入了24回）。除此之外，還存在4組無功補償電容器，6012kvar容量/組。

4.2 改善措施

4.2.1 設備管理具體措施

變電站的運行穩定性直接影響智能設備的運行情況，基于此對智能變電站的管理體系是否完善顯得尤為重要。考慮到智能變電站中存在兩種不同特點的設備，應當在完善體系時進行分類考慮，并且要采取有針對性地管理措施，對其具體情況進行分析后再對方法進行選擇，確保管理體制的有效性。在變電站中存在一次設備和二次設備。其中，一次設備的智能化更高，而二次設備的網絡化更高，兩者的先進程度都較高，同時對管理體制的水平要求也較高。與此同時，終端設備、互感器等先進設備共同組成了智能變電站，這些設備的先進程度高，對技術團隊的要求也較高。基于此，在具體制定管理措施時，應當注重以下幾點。

一是應當重視數據資料庫的建立的必要性[5]。對于設備來說，為了確保其正常運行，技術團隊必須對其內部構造和運作機理進行充分了解，但因為大多數變電站設備都較為智能，內部電子元件多，結構復雜，因此在對其內部構造進行記錄時會產出數量規模龐大的數據體系，而在其運行過程中，如果存在不足和缺陷，技術團隊也應當快速記錄下來。這一系列工作完成后，會產生大量數據，此時數據庫的存儲就顯得尤為重要。數據庫倉儲能力、分類和篩選能力對于后續工作人員對資料進行調用也有幫助。

二是技術團隊應當注重順控操作票的重要性，必須在完成試驗后才能對其進行使用。因此，日常工作中應當妥善管理順控操作票，并且對其適用范圍進行明確的界定。使用時也要嚴格按照“六要八不要”的原則操作。

三是操作人員及技術團隊的日常管理同樣也十分重要。對于變電站日常運行維護工作來說，強大的工作團隊才可以在面臨各種細節問題時進行妥善地處理。而這些設備人員不僅需要對現場情況進行充分了解，還須對每一類設備的運行機理和操作方法都應當有深度了解。

四是在技術團隊對現場設備進行操作和管理時，需要滿足變電站“五防”原則。

五是重視遠程巡護工作，這一點在下文進行詳細闡述。

安全管理在對智能變電站的運維工作管理中，應當重視以下幾點：

一是重視安全制度和崗位追責制度的建立。在工作中，技術團隊可以優先建立一個較大的目標，然后按照輕重緩急先后順序將其拆解為多個小任務，最后管理部門可以將這些較為細節的任務分發到各個崗位中，確保在出現工作問題時可以追溯到某一個具體的員工。

二是要建立健全獎懲機制。當工作出現問題時，應當按照行業標準和規范對其進行處罰，對其他員工起到警示作用。對于一些超額完成任務，并且安全意識和責任意識較高，主觀能動性和創造能力也較高的技術人員，應當發放一定的獎勵和績效，不斷促進其工作動力。與此同時，建立安全機制，定期開展安全講座和專業知識理論比賽，對于從側面提升員工安全意識有所幫助。在安全管理中，最為核心的工作原則之一就是“兩票三制”。兩票為工作票、操作票；三制為交接班制度、巡回檢查制度、設備定期切換制度（如圖1所示）。

圖1 安全管理核心的工作原則

其中，工作人員要盡可能確保“兩票”制度具備公正性和完善性，防止出現無票或偽造票的不公平行為出現。除此之外，對于“三制”的執行力度也要大力加強，確保條例規范落實到位，防止其成為“一紙空文”。日常工作中，秉持這一工作原則，不僅可以完善安全制度管理體系，還可以預防操作危險，避免安全隱患，讓“安全”兩字貫穿在整個智能變電站工作站中，通過有效的制度和管理工作，防止工作人員和機械設備受到意外情況時，出現安全問題或遭到損壞。

4.2.2 巡視管理

巡邏工作包含內容較多，包括日常巡視工作管理、設備廠家定期回訪巡視管理等。其中，對于日常巡視工作，智能設備管理人員應當意識到自己工作范圍及工作職責，對設備的使用條件和涉及專業內容進行充分了解，并且確保智能設備的使用要求和所處環境之間具有較高的匹配性。在對智能設備運行工況進行巡視時，如發現設備報警或出現異常時，應及時對異常點進行監控或調度，并給出相應的解決方案盡快解決故障。如有必要，可以將不同專業的運檢人員組織在一起，展開聯合巡視管理工作。

這種聯動工作不僅可以為不同類別的智能設備安排不同的巡視專業人員，確保巡視工作更具有針對性和有效性，還可以在周期內提高各技術主體團隊之間的溝通交流水平，確保后續工作順利展開。在智能設備運行一段時間后，設備供貨廠家需要調派專業人員前來變電站進行專業回訪巡視。針對一些投運的設備的運行工況，回訪人員可以給出相應的改善和建議措施，完善管理體制。針對一部分設備在運行中暴露的問題，回訪人員需要對其進行書面記錄，并將問題以詳細記錄的形式反饋到供貨公司，進一步對產品綜合性能進行分析和改良（如圖2）。

圖2 改善措施概述

5 結語

無論是普通變電站還是智能變電站，都屬于較為先進和新興的技術產物，這一類設備組織在我國的引入時間較短，實踐程度不深，相關行業的技術人員可能未具有較豐富的實踐經驗，在自身專業素質水平上也有待提升，在日常運維工作中可能出現較多短板。基于此，各變電站之間應當加強交流溝通，重視專業信息共享平臺的搭建，重視合作，協同進步，互惠互利，并及時互通最新的研究成果，轉變為具有實際用途的管理機制，為完善變電站運維管理工作內容不斷努力，確保電網的正常運行，為我國電力事業不斷增磚添瓦，從而有效提升居民生活品質，提升工業發展銷量。