關(guān)于智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理的分析

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：變電站是電網(wǎng)中的重要組成部分，智能變電站是在傳統(tǒng)的常規(guī)變電站與數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，相較于以往這兩種變電站，智能變電站在智能化、科技化以及操作的便捷化等方面都有著不小的優(yōu)勢。同時，在電網(wǎng)的發(fā)展趨勢中，智能化是其重要的發(fā)展方向，通過在變電、發(fā)電、配電等各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)智能化建設(shè)，提高電網(wǎng)的智能化水平，促進(jìn)供電工作更為可靠。本文就智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：智能；變電站；運(yùn)行；維護(hù)管理

1 智能化變電站的基本含義

        智能化是指將現(xiàn)代化數(shù)字平臺、信息平臺、網(wǎng)絡(luò)平臺相互組合，應(yīng)用于變電設(shè)備中，構(gòu)成集成化的智能變電設(shè)備運(yùn)行綜合體，實(shí)現(xiàn)對變電設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的集成化操控管理。智能化變電站是采用可靠性的低碳環(huán)保材料制作的。通過規(guī)范相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，確保電站信息數(shù)據(jù)的全景規(guī)劃監(jiān)控，保證自動化的、*的各功能協(xié)同控制，從而不斷提高對自然災(zāi)害的抵御水平，保證變電站的運(yùn)行可靠合理性，實(shí)現(xiàn)變電水平的優(yōu)化及安全運(yùn)行管理。實(shí)現(xiàn)自我變電量的傳輸調(diào)節(jié)，確保提供良好的變電維護(hù)輔助工作，從而地提升變電站運(yùn)行效果，降低變電站出現(xiàn)大面積故障問題。

2 智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理

2.1 在線監(jiān)測設(shè)備的管理

        要將在線監(jiān)測設(shè)備的重視程度提升到高壓主設(shè)備的高度，要對其嚴(yán)格的驗(yàn)收、監(jiān)視、巡查以及維護(hù)。要認(rèn)真統(tǒng)計(jì)被監(jiān)測一次設(shè)備的相關(guān)測量數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，按照月、周、日等形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線。同時要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境，通過對設(shè)備測量結(jié)果進(jìn)行橫向以及縱向比較來對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行判斷，從而可以實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備狀態(tài)可視化監(jiān)控。在線監(jiān)控報警值等重要指標(biāo)不能隨便修改，對其整定以及修改要由檢修單位進(jìn)行。當(dāng)在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的警報后，監(jiān)視人員要立即通知檢修人員對主設(shè)備進(jìn)行必要的檢查以及維修。如果檢查后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橄到y(tǒng)錯誤造成的報警，那么經(jīng)過企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)部門許可后才能退出相應(yīng)的報警功能，并且對系統(tǒng)錯誤進(jìn)行修正后再投入運(yùn)行。沒有經(jīng)過生產(chǎn)技術(shù)部門同意的情況下不能隨意停止在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.2 運(yùn)行維護(hù)制度建設(shè)

        智能變電站的運(yùn)行維護(hù)制度主要包括以下幾方面的內(nèi)容：現(xiàn)場的運(yùn)行維護(hù)規(guī)定；智能變電站高級應(yīng)用程序管理制度；巡視檢查制度；兩票管理制度；對于智能設(shè)備的緊急缺陷、嚴(yán)重缺陷以及一般缺陷的管理。

2.3 票據(jù)的管理

        在變電站運(yùn)行維護(hù)管理過程中，的內(nèi)容就是工作票和操作票的管理（“兩票"管理）。相比于傳統(tǒng)的變電站，智能變電站增加了很多的裝備，包括監(jiān)測傳感器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及合并單元等等，所以在工作過程中要建立起較為完善的編號以及命名臺賬，另外為了避免所設(shè)定的信息丟失造成的設(shè)備異常問題，就需要將相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行必要的備份。同時，由于智能變電站運(yùn)行過程中要用到非常多的軟壓板，所以操作票管理也要包括軟壓板的投退，同時還要保證監(jiān)控臺具有相應(yīng)的監(jiān)控以及保護(hù)軟壓板狀態(tài)的功能。

2.4 倒閘操作的管理

        一般情況下，工作人員在智能變電站現(xiàn)場倒閘操作過程中，需要使用一些設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)該符合一定的技術(shù)要求，并且應(yīng)該能夠進(jìn)行一鍵式順控操作的功能。當(dāng)然在進(jìn)行順控操作時，也應(yīng)該實(shí)行操作票制度，并且在實(shí)施操作之前，應(yīng)該預(yù)先操作一遍，熟悉一下工作步驟，從而能夠使操作過程中不出現(xiàn)安全事故。當(dāng)正式實(shí)施順控操作時，監(jiān)控室工作人員務(wù)必根據(jù)操作規(guī)范要求來顯示操作票功能，從而保證所有的操作過程都可以可視化的呈現(xiàn)給現(xiàn)場工作人員，同時應(yīng)該與站端方式相一致。當(dāng)完成順控操作后，需要運(yùn)行人員對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出檢查，當(dāng)檢查到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)問題時，應(yīng)該馬上停止操作，并且將這種情況匯報給上級部門，從而做出一定的處理與分析。此外，當(dāng)順控操作典型票制度實(shí)行之后，應(yīng)該盡量不再變動，如果需要做出一定的變動時，應(yīng)該根據(jù)規(guī)定再次進(jìn)行檢查，當(dāng)審核通過后，才可以再次投入使用。

2.5 防誤閉鎖裝置的管理

        智能變電站需要具有微機(jī)五防系統(tǒng)，它也是標(biāo)準(zhǔn)操作設(shè)備之一，符合有關(guān)部分對該系統(tǒng)的技術(shù)要求規(guī)范，并且需要與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)的通訊能力。由于智能變電站是一個龐大的系統(tǒng)，需要一定的保護(hù)裝置，防誤閉鎖裝置就是智能變電站中非常重要的環(huán)節(jié)，并且在實(shí)施順控操作、防誤操作過程中，應(yīng)該符合一定的技術(shù)規(guī)范要求。數(shù)據(jù)表明，微機(jī)五防系統(tǒng)是智能化變電站中的部分，它不僅可以增加智能變電站防止錯誤操作的概率發(fā)生，而且還可以方便智能變電站后期維護(hù)、管理工作。

2.6 運(yùn)行過程中異常情況以及事故的處理

        在對保護(hù)正確動作有一定影響的情況下，如果單套配置設(shè)備出現(xiàn)相關(guān)故障，就應(yīng)該立即退出故障設(shè)備；如果雙套配置設(shè)備出現(xiàn)相關(guān)故障，就應(yīng)該退出運(yùn)行開關(guān)。如果單套配置停止運(yùn)行或者相關(guān)操作不能正常進(jìn)行，那么運(yùn)行維護(hù)人員就要針對雙套配置保護(hù)裝置將實(shí)際情況上報給變電站的值班人員，之后要將相關(guān)的智能終端（此終端和母差裝置失靈保護(hù)相對應(yīng)）立即停止使用。在雙套配置合并單元中，如果單套出現(xiàn)了異常情況，要將對應(yīng)的線路和母線保護(hù)裝置停止使用。在雙套配置智能終端中，若是單套配置出現(xiàn)某些異常就會造成回路跳合閘的情況，這時運(yùn)行維護(hù)人員要立即將實(shí)際情況上報給值班調(diào)度員，一定要經(jīng)過調(diào)度員的允許才能退出該智能終端出口壓板。

3 安科瑞變電所電力運(yùn)維云平臺

3.1云平臺架構(gòu)

3.2云平臺概述

        我司的運(yùn)維平臺綜合運(yùn)用綜合保護(hù)裝置、多功能電力儀表、母排及線纜測溫裝置、 變壓器溫控儀、視頻攝像頭、水浸煙霧、溫濕度、門磁等多種傳感器統(tǒng)一接入變電所現(xiàn)場的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)封裝、壓縮、加密后上傳至云平臺。實(shí)時集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維巡檢安排，線上線下聯(lián)動；實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時無人值守，監(jiān)測各配電回路運(yùn)行狀態(tài)，即時定位故障，降低風(fēng)險。通過手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到人員手機(jī)上，并通過GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過程。將企業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理，提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度，即時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù)，即時掌握用戶用電量情況，避免偏差考核；響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策，增加客戶粘性，為后期的增值服務(wù)開展做準(zhǔn)備。

3.3云平臺功能

　3.4云平臺配置方案

3.5產(chǎn)品介紹

AM5SE系列微機(jī)綜合保護(hù)裝置

功能

保護(hù)功能：主變差動保護(hù)功能、主變后備保護(hù)、三段式過流帶方向帶電壓閉鎖、三段式過流、零序電流保護(hù)、過電壓；

低電壓保護(hù)、大功率電機(jī)保護(hù)、高壓電動機(jī)綜合保護(hù)、PT并列功能、非電量保護(hù)、并網(wǎng)逆功率保護(hù)、檢同期功能；

測量功能：保護(hù)電流、測量電流、零序電流、母線電壓、零序電壓4-20MA輸出、直流測量；

通訊功能：提供RS485通訊接口，RS232維護(hù)接口，IRIG-B對時接口、USB升級接口，RJ45網(wǎng)口接口；

故障錄波功能：保護(hù)動作時觸發(fā)錄波，可以記錄故障前8個周波后四個周波的數(shù)據(jù)；

控制回路：自帶操作回路，防跳功能；

GPS校時功能：提供時鐘同步接口，接收GPS校時信號。

應(yīng)用

35kV及以下電壓等級的變配電站及設(shè)備的保護(hù)測控功能，至少包括35kV進(jìn)線/主變壓器（一般容量2000kVA以上）/PT/母聯(lián)、10kV進(jìn)線/饋線/配電變壓器（一般容量2000kVA以下）/高壓電動機(jī)/高壓電容器/母聯(lián)/PT等設(shè)備的保護(hù)和自動控制功能。

ASD300系列智能操控裝置

功能

一次動態(tài)模擬圖指示及自檢帶電顯示、閉鎖及自檢；

核相、強(qiáng)制加熱、強(qiáng)制照明；

語音防誤提示；

人體感應(yīng)及柜內(nèi)照明、已帶電語音播報；

分合閘、遠(yuǎn)方就地、儲能轉(zhuǎn)換開關(guān)；

分合閘回路完好指示/電壓測量；

預(yù)分預(yù)合閃光指示；

斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計(jì)；

RS485串行通訊接口；

開關(guān)柜節(jié)點(diǎn)無線測溫；

全電參量測量。

應(yīng)用

35KV高壓及以下中置柜，手車柜，環(huán)網(wǎng)柜。

ARTM-Pn無線測溫裝置

功能

接收60個ATE100/200/300/400；

3U3I電參量測量；

實(shí)時測溫功能；

RS485通訊接口，通過標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能；

具備自檢功能；

超溫、高溫、相間溫差報警、溫度突變量告警功能。

應(yīng)用

變電站、配電室、箱變等。

APM810系列多功能電力儀表

功能

準(zhǔn)確度等級：有功電能0.5S級，無功電能2級；

測量功能：三相電壓、三相電流、分相及總有功功率、分相及總無功功率、分相及總視在功率、分相及總功率因數(shù)、頻率、需量；

電能計(jì)量：分相及總雙向電能、四象限無功電能；

電能質(zhì)量監(jiān)測：2-63次分次諧波、總（奇、偶）諧波測量、電壓波峰系數(shù)、電話波峰因子、電流K系數(shù)測量；

輸入輸出：2路開關(guān)量輸出（選配MD82模塊可擴(kuò)至8路）；

及2路開關(guān)量輸入（選配MD82模塊可擴(kuò)至26路），開關(guān)量輸出；

可配置為報警輸出或遠(yuǎn)程遙控，DO用作報警輸出時可自由關(guān)聯(lián)報警內(nèi)容；

SD卡存儲功能：用于電參量、電能、諧波等數(shù)據(jù)定時存儲，波形存儲等功能。

應(yīng)用

適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大廈等需要電力監(jiān)控的場合。

DTSD1352導(dǎo)軌式電能表

功能

測量功能：三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)、總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；

準(zhǔn)確級精度：有功0.5S；

電流信號接入：直接接入10（80)A 經(jīng)CT接入1（6）A；

電壓信號：100V 380V；

通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通訊協(xié)議。

應(yīng)用

適用于和大型公建中對電能的分項(xiàng)計(jì)量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

ADW300無線智能儀表

功能

測量功能：三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)、總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；

電能質(zhì)量：電壓、電流不平衡度，電壓、電流總諧波及2-31分次諧波；

需量：電流、功率需量及實(shí)時電流，功率需量；

準(zhǔn)確級精度：0.5s級 ADW300外置互感器型1級；

電流信號規(guī)格：100A輸入 ，經(jīng)互感器輸入，二次互感接入；

通訊方式：RS485、 LORA無線通訊、NB-IOT無線通訊、4G無線通訊。

應(yīng)用

ADW300方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測、集抄和管理，可靈活安裝在配電箱中，可用于電力運(yùn)維、環(huán)保監(jiān)管等在線監(jiān)測類平臺中。

ARCM300系列電氣火災(zāi)監(jiān)控儀表

功能

測量：單回路剩余電流、4路溫度、電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、視在電能、四象限電能；

保護(hù)：剩余電流、溫度、過流等；

報警：聲光報警，支持消音、復(fù)位操作；

開關(guān)量：1路繼電器輸出、4路開關(guān)量輸入；

通訊方式：RS485、NB-IOT無線通訊、4G無線通訊。

應(yīng)用

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

ANET智能網(wǎng)關(guān)

功能

數(shù)據(jù)采集（支持串口、以太網(wǎng)，只需配置即可兼容支持標(biāo)準(zhǔn)電力規(guī)約的各類儀表）；

數(shù)據(jù)上傳（支持往上海分類分項(xiàng)能耗平臺、寧夏電力需求側(cè)平臺、江蘇電力運(yùn)維平臺、浙江電力運(yùn)維平臺上傳數(shù)據(jù)）；

邊緣計(jì)算（靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由）；

遠(yuǎn)程管理（遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程升級、遠(yuǎn)程監(jiān)視）。

應(yīng)用

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、能耗系統(tǒng)平臺、電力需求側(cè)管理平臺、第三方云平臺、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)、運(yùn)維系統(tǒng)平臺、電力監(jiān)控平臺、能源綜合管理平臺。

3.6云平臺現(xiàn)場應(yīng)用圖片  

3.7平臺價值

為電力運(yùn)維企業(yè)提供線上運(yùn)維服務(wù)平臺，實(shí)時集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維巡檢安排，線上線下聯(lián)動。

將企業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理，提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度；

響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策，增加客戶粘性，為后期的增值服務(wù)開展做準(zhǔn)備；

為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù)，即時掌握用戶用電量情況，避免偏差考核。

3.8訪問方式

4結(jié)語

智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，它是未來變電站的發(fā)展方向，隨著我國智能變電站質(zhì)量和數(shù)量的不斷提高和增多，我們須掌握智能變電站運(yùn)維管理的關(guān)鍵技術(shù)，及時總結(jié)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，以便提高智能變電站的運(yùn)維水平，只有這樣才能確保智能變電站的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘連憲，梁異先．智能變電站技術(shù)與應(yīng)用研究[M]．北京：中國電力出版社，2010．

[2]朱良龍.淺談智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版．