智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)分析

陳峰 盧海權(quán) 宋洪剛 陳立強(qiáng) 陳盈穎

摘? 要：智能變電站在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中起著重要的作用，但是在進(jìn)行二次檢修時(shí)，由于設(shè)備復(fù)雜多樣，工作環(huán)境惡劣，誤操作很容易發(fā)生，給電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重威脅。該文通過對(duì)智能變電站二次檢修的安全隱患分析，闡述智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)的特征、概述、方案設(shè)計(jì)、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用、保障策略及發(fā)展趨勢(shì)等方面。通過對(duì)該技術(shù)的研究，可以為智能變電站的安全生產(chǎn)提供有益參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次檢修；安措防誤技術(shù)；數(shù)字化技術(shù)；保障策略

中圖分類號(hào)：TM63? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2024）08-0178-04

Abstract： Intelligent substation plays an important role in modern power system， but in secondary maintenance， misoperation is easy to occur due to complex and diverse equipment and poor working environment， which brings a serious threat to the security and stability of the power grid. Based on the analysis of the security hidden dangers of the secondary maintenance of intelligent substation， this paper expounds the characteristics， overview， scheme design， application of digital technology， guarantee strategy and development trend of the fault prevention technology of secondary maintenance of intelligent substation. Through the research on this technology， it can provide a useful reference for the safe production of intelligent substations.

Keywords： intelligent substation; secondary maintenance; safety and error prevention technology; digital technology; guarantee strategy

智能變電站是一種集成了現(xiàn)代通信、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)的新型電力設(shè)施，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。智能變電站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)需要大量的技術(shù)和人力資源，其中二次檢修是智能變電站日常運(yùn)維工作中不可或缺的環(huán)節(jié)[1]。二次檢修是指對(duì)已經(jīng)投入使用的設(shè)備進(jìn)行例行維護(hù)和檢修，包括設(shè)備的檢查、清潔、調(diào)整和更換等。二次檢修的目的是確保設(shè)備的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。然而，智能變電站二次檢修過程中存在很多的安全隱患，一旦發(fā)生誤操作就會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的威脅。因此，如何有效地預(yù)防誤操作，保障智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，成為智能變電站運(yùn)維管理中的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1? 智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)概述

1.1? 二次安措防誤需求

智能變電站是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)變電站進(jìn)行數(shù)字化改造升級(jí)后的新型變電站。相比傳統(tǒng)變電站，智能變電站具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)維成本低、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。然而，智能變電站的復(fù)雜性和技術(shù)難度也在不斷提高，使得變電站的檢修維護(hù)工作變得更加復(fù)雜和繁瑣。因此，智能變電站二次檢修作業(yè)安措防誤需求變得尤為重要。

二次安措防誤需求主要體現(xiàn)在安全性要求高、作業(yè)難度大、效率要求高3個(gè)方面。智能變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。因此，二次檢修作業(yè)的安全性要求非常高，一旦發(fā)生誤操作，就可能造成嚴(yán)重的安全事故。同時(shí)，智能變電站中的設(shè)備和系統(tǒng)復(fù)雜多樣，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)水平要求很高。而且，作業(yè)空間狹小、環(huán)境復(fù)雜、工作量大，給二次檢修作業(yè)帶來了很大的困難。另外，智能變電站是電力系統(tǒng)的核心設(shè)施，其故障修復(fù)需要盡快完成，以確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。因此，二次檢修作業(yè)要求操作人員能夠快速、準(zhǔn)確地完成作業(yè)。針對(duì)以上需求，需要開發(fā)智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)，以提高檢修作業(yè)的效率和安全性。

1.2? 安措作業(yè)流程

安措作業(yè)流程是指在智能變電站二次檢修安措防誤過程中，從安措設(shè)計(jì)到作業(yè)復(fù)核的全過程。安措作業(yè)流程包括安措設(shè)計(jì)、安措審核、安措下達(dá)、安措執(zhí)行和安措復(fù)核5個(gè)環(huán)節(jié)，如圖1所示。

首先，安措設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是安措作業(yè)流程的重要起點(diǎn)。安措設(shè)計(jì)需要對(duì)設(shè)備類型、工作條件、安全風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行分析和評(píng)估，制定出有針對(duì)性的安措方案，以保障二次檢修作業(yè)的安全可靠。其次，安措審核環(huán)節(jié)需要對(duì)安措設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查和確認(rèn)。審核人員需要評(píng)估安措方案的可行性和實(shí)用性，確認(rèn)安措方案是否能夠有效防止誤操作發(fā)生。接著，安措下達(dá)環(huán)節(jié)是指將安措設(shè)計(jì)方案下達(dá)到作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，告知執(zhí)行人員需要執(zhí)行的安措施。然后，安措執(zhí)行環(huán)節(jié)是二次檢修作業(yè)中最為重要的環(huán)節(jié)。執(zhí)行人員需要根據(jù)安措設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格按照操作規(guī)程和安全流程進(jìn)行作業(yè)，確保作業(yè)的安全可靠。最后，安措復(fù)核環(huán)節(jié)是對(duì)安措執(zhí)行過程的檢查和確認(rèn)。復(fù)核人員需要對(duì)安措執(zhí)行的結(jié)果進(jìn)行檢查，確保二次檢修作業(yè)符合規(guī)范要求，避免發(fā)生誤操作。

1.3? 安措信息流

在智能變電站二次檢修安措防誤過程中，安措信息流的重要性不言而喻。安措信息流貫穿著整個(gè)安措防誤過程，從安措設(shè)計(jì)到安措下達(dá)，再到執(zhí)行人員的實(shí)際操作，信息的傳遞和流轉(zhuǎn)不斷進(jìn)行。這個(gè)過程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要保證信息的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和可靠性，以確保作業(yè)的正確性和安全性。

首先，在安措設(shè)計(jì)階段，需要將安措設(shè)計(jì)方案及審核結(jié)果等信息傳遞給下一環(huán)節(jié)的安措下達(dá)人員。設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性和審核結(jié)果的可靠性直接影響到下一步的操作。因此，在安措設(shè)計(jì)和審核過程中，需要對(duì)關(guān)鍵信息進(jìn)行仔細(xì)檢查和確認(rèn)，確保信息的準(zhǔn)確性和可靠性。

其次，在安措下達(dá)階段，需要將安措下達(dá)指令等信息傳遞給執(zhí)行人員。這個(gè)過程需要保證信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，以避免信息傳遞過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致誤操作的發(fā)生。在信息下達(dá)過程中，需要考慮信息的格式和內(nèi)容，使得執(zhí)行人員可以清晰地理解安措要求，確保操作的正確性。

最后，在執(zhí)行人員實(shí)際操作階段，需要保證信息的可靠性和實(shí)時(shí)性。執(zhí)行人員需要按照安措指令進(jìn)行操作，同時(shí)需要及時(shí)將操作結(jié)果反饋給安措下達(dá)人員，以便及時(shí)調(diào)整安措方案。在實(shí)際操作過程中，需要考慮各種情況，對(duì)信息進(jìn)行及時(shí)的處理和反饋，以確保作業(yè)的正確性和安全性。

2? 智能變電站二次檢修安措防誤方案設(shè)計(jì)

2.1? 整定防誤系統(tǒng)

整定防誤系統(tǒng)是智能變電站二次檢修安措防誤的重要組成部分。其主要作用是對(duì)各類保護(hù)設(shè)備、控制設(shè)備和測(cè)量設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確、合理的整定，以確保智能變電站的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。整定防誤系統(tǒng)需要考慮到不同設(shè)備的特性和工作條件，以科學(xué)合理的參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制和測(cè)量設(shè)備的精準(zhǔn)、可靠運(yùn)行，從而避免誤操作所帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。

在整定防誤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮各類設(shè)備的工作原理、響應(yīng)速度、靈敏度等因素，對(duì)各類參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置。例如，對(duì)保護(hù)設(shè)備的整定需要考慮到設(shè)備的額定電流、額定電壓、靈敏度等因素，以確保保護(hù)設(shè)備在故障發(fā)生時(shí)能夠精準(zhǔn)地切斷故障點(diǎn)；對(duì)控制設(shè)備的整定需要考慮到設(shè)備的響應(yīng)速度、穩(wěn)定性等因素，以確保控制設(shè)備在各種情況下能夠準(zhǔn)確地執(zhí)行控制指令；對(duì)測(cè)量設(shè)備的整定需要考慮到設(shè)備的測(cè)量范圍、精度等因素，以確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2.2? 安措監(jiān)視系統(tǒng)

安措監(jiān)視系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制檢修作業(yè)，可以有效避免因誤操作和疏忽導(dǎo)致的安全事故，如圖2所示。安措監(jiān)視系統(tǒng)可以采用各種傳感器和攝像頭等設(shè)備，對(duì)檢修作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和錄像，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸?shù)街醒肟刂婆_(tái)進(jìn)行處理和分析。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)處理和分析可以幫助操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常情況，確保檢修作業(yè)的正確性和安全性。同時(shí)，安措監(jiān)視系統(tǒng)還可以記錄整個(gè)檢修作業(yè)的過程，便于事后的回溯和分析，提高智能變電站的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2.3? 安措執(zhí)行系統(tǒng)

安措執(zhí)行系統(tǒng)主要功能是對(duì)安措執(zhí)行過程進(jìn)行精確控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證檢修作業(yè)的正確性和安全性，如圖3所示。在安措執(zhí)行系統(tǒng)中，可以采用各種自動(dòng)化控制技術(shù)和智能感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)檢修作業(yè)的自動(dòng)化、精確化和高效化。例如，可以利用PLC控制系統(tǒng)對(duì)檢修作業(yè)的執(zhí)行進(jìn)行編程和控制，減少人為干擾和誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。此外，安措執(zhí)行系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和安全評(píng)估，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。總之，安措執(zhí)行系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用，可以大大提高智能變電站二次檢修作業(yè)的安全性和效率，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4? 智能安措

智能安措是智能變電站二次檢修安措防誤方案設(shè)計(jì)的重要手段之一，主要通過人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修作業(yè)的智能化管理和監(jiān)控，如圖4所示。通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的分析和學(xué)習(xí)，智能安措可以快速、準(zhǔn)確地識(shí)別異常情況，并自動(dòng)調(diào)整檢修作業(yè)策略和安全措施，提高檢修作業(yè)的安全性和效率。同時(shí)，智能安措還可以通過自動(dòng)化診斷和故障排除，提高智能變電站的可靠性和穩(wěn)定性。

在智能安措的應(yīng)用過程中，需要建立一套完整的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，對(duì)檢修作業(yè)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理，通過機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修作業(yè)的智能管理和控制。同時(shí)，智能安措還可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式變電站的統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性[3]。

3? 大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能變電站二次檢修安措防誤中的應(yīng)用

3.1? 具體應(yīng)用

數(shù)據(jù)分析：通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以識(shí)別出異常情況并進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警，進(jìn)而制定相應(yīng)的安全措施。例如，通過分析變電站的歷史故障數(shù)據(jù)，可以確定哪些設(shè)備容易出現(xiàn)問題，從而制定相應(yīng)的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。

智能診斷：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的智能診斷和故障排除，從而提高變電站的可靠性和安全性。例如，通過采集變電站的各種數(shù)據(jù)，如電流、電壓、溫度等，可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷。

可視化監(jiān)控：通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站各種設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，利用大屏幕顯示變電站各設(shè)備的狀態(tài)和運(yùn)行情況，操作人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的措施。

3.2? 實(shí)例分析

南方電網(wǎng)公司利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立了智能變電站的數(shù)字化監(jiān)控和智能分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采集、存儲(chǔ)和處理各種傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和異常預(yù)警。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)分析算法和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，識(shí)別出設(shè)備的潛在故障，預(yù)測(cè)設(shè)備未來的運(yùn)行狀態(tài)，從而采取相應(yīng)的預(yù)防性維護(hù)措施，有效避免了安全事故的發(fā)生。

具體來說，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，通過各種傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備采集數(shù)據(jù)，包括電流、電壓、溫度和濕度等多種參數(shù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端數(shù)據(jù)庫(kù)中，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行處理和分析。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的潛在故障，如設(shè)備老化、短路、接觸不良等，從而及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，提醒操作人員采取相應(yīng)的維護(hù)措施[4]。

此外，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的可視化監(jiān)控和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢。通過在變電站的控制中心設(shè)置大屏幕和移動(dòng)終端等設(shè)備，操作人員可以實(shí)時(shí)查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息和預(yù)警信息等，并及時(shí)采取措施，確保變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以通過人工智能算法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，為后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)提供參考和決策支持。

4? 智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)的保障措施

4.1? 安全交底

在二次檢修前，必須對(duì)操作人員進(jìn)行全面的安全交底，讓他們充分了解檢修作業(yè)的安全要求、注意事項(xiàng)和應(yīng)急措施，增強(qiáng)他們的安全意識(shí)和應(yīng)急響應(yīng)能力。智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)通過人機(jī)交互系統(tǒng)，向操作人員提供安全交底相關(guān)的信息和培訓(xùn)，確保他們能夠遵守操作規(guī)程，減少操作失誤和意外事故的發(fā)生。

4.2? 全面檢查設(shè)備狀況

在二次檢修前，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，確保設(shè)備運(yùn)行正常，無漏電、漏油、漏氣和漏水等現(xiàn)象。智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)通過數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)和傳感器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，提供精準(zhǔn)的設(shè)備狀況評(píng)估和預(yù)測(cè)，為檢修作業(yè)提供科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.3? 操作流程的規(guī)范化

在二次檢修中，操作流程的規(guī)范化是確保檢修作業(yè)順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素之一。智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)可以通過數(shù)字化的操作流程、自動(dòng)化的控制系統(tǒng)等方式，實(shí)現(xiàn)操作流程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和可視化，避免操作人員出現(xiàn)誤操作和疏忽，提高操作效率和安全性，如圖5所示。

4.4? 設(shè)備操作的雙人制

在二次檢修中，采用設(shè)備操作的雙人制可以減少操作人員的疏忽和誤操作，保障檢修作業(yè)的安全性和準(zhǔn)確性。智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)可以通過數(shù)字化監(jiān)控和雙重認(rèn)證等方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作的雙人制，確保操作過程中操作人員互相監(jiān)督和協(xié)同，提高操作的安全性和可靠性。

5? 結(jié)束語

綜上所述，智能變電站作為能源供應(yīng)領(lǐng)域的重要組成部分，其二次檢修安措防誤是變電站運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到變電站的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。通過對(duì)二次檢修過程中涉及的安全交底、設(shè)備狀況檢查、操作流程規(guī)范化、設(shè)備操作雙人制和設(shè)備保護(hù)措施等方面的防誤技術(shù)進(jìn)行分析，可以看出智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)已經(jīng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化管理，提高了變電站的安全性和可靠性。

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