關于智能變電站運行維護管理的分析

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)加強智能化建設，提高電網的智能化水平，促進供電工作更為可靠。本文就智能變電站運行維護管理進行了探討。

關鍵詞：智能；變電站；運行；維護管理

 

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、網絡平臺相互組合，應用于變電設備中，構成集成化的智能變電設備運行綜合體，實現(xiàn)對變電設備相關數(shù)據的集成化操控管理。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)范相關數(shù)據參數(shù)，確保電站信息數(shù)據的全景規(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害的抵御水平，保證變電站的運行可靠合理性，實現(xiàn)變電水平的優(yōu)化及安全運行管理。實現(xiàn)自我變電量的傳輸調節(jié)，確保提供良好的變電維護輔助工作，從而地提升變電站運行效果，降低變電站出現(xiàn)大面積故障問題。

2 智能變電站運行維護管理

2.1 在線監(jiān)測設備的管理

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

2.2 運行維護制度建設

        智能變電站的運行維護制度主要包括以下幾方面的內容：現(xiàn)場的運行維護規(guī)定；智能變電站高級應用程序管理制度；巡視檢查制度；兩票管理制度；對于智能設備的緊急缺陷、嚴重缺陷以及一般缺陷的管理。

2.3 票據的管理

        在變電站運行維護管理過程中，的內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、網絡交換機以及合并單元等等，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，另外為了避免所設定的信息丟失造成的設備異常問題，就需要將相關的參數(shù)進行必要的備份。同時，由于智能變電站運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)控臺具有相應的監(jiān)控以及保護軟壓板狀態(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，需要使用一些設備，這些設備應該符合一定的技術要求，并且應該能夠進行一鍵式順控操作的功能。當然在進行順控操作時，也應該實行操作票制度，并且在實施操作之前，應該預先操作一遍，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。當正式實施順控操作時，監(jiān)控室工作人員務必根據操作規(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，同時應該與站端方式相一致。當完成順控操作后，需要運行人員對設備的運行狀態(tài)做出檢查，當檢查到設備運行狀態(tài)出現(xiàn)問題時，應該馬上停止操作，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，當順控操作典型票制度實行之后，應該盡量不再變動，如果需要做出一定的變動時，應該根據規(guī)定再次進行檢查，當審核通過后，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五防系統(tǒng)，它也是標準操作設備之一，符合有關部分對該系統(tǒng)的技術要求規(guī)范，并且需要與監(jiān)控系統(tǒng)進行動態(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)，并且在實施順控操作、防誤操作過程中，應該符合一定的技術規(guī)范要求。數(shù)據表明，微機五防系統(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、管理工作。

2.6 運行過程中異常情況以及事故的處理

        在對保護正確動作有一定影響的情況下，如果單套配置設備出現(xiàn)相關故障，就應該立即退出故障設備；如果雙套配置設備出現(xiàn)相關故障，就應該退出運行開關。如果單套配置停止運行或者相關操作不能正常進行，那么運行維護人員就要針對雙套配置保護裝置將實際情況上報給變電站的值班人員，之后要將相關的智能終端（此終端和母差裝置失靈保護相對應）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，要將對應的線路和母線保護裝置停止使用。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，這時運行維護人員要立即將實際情況上報給值班調度員，一定要經過調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維云平臺

3.1云平臺架構

3.2云平臺概述

        我司的運維平臺綜合運用綜合保護裝置、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)場的邊緣計算網關，經邊緣計算網關將數(shù)據封裝、壓縮、加密后上傳至云平臺。實時集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調度運維巡檢安排，線上線下聯(lián)動；實現(xiàn)用戶側變配電所的24小時無人值守，監(jiān)測各配電回路運行狀態(tài)，即時定位故障，降低風險。通過手機APP下發(fā)運維任務到人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程。將企業(yè)集團/高等院校內廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理，提高運維效率、提高故障響應速度，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。為售電企業(yè)提供電能集抄服務，即時掌握用戶用電量情況，避免偏差考核；響應泛在電力物聯(lián)網的政策，增加客戶粘性，為后期的增值服務開展做準備。

3.3云平臺功能

　3.4云平臺配置方案

3.5產品介紹

AM5SE系列微機綜合保護裝置

功能

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

低電壓保護、大功率電機保護、高壓電動機綜合保護、PT并列功能、非電量保護、并網逆功率保護、檢同期功能；

測量功能：保護電流、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維護接口，IRIG-B對時接口、USB升級接口，RJ45網口接口；

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

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。

應用

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

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、強制加熱、強制照明；

語音防誤提示；

人體感應及柜內照明、已帶電語音播報；

分合閘、遠方就地、儲能轉換開關；

分合閘回路完好指示/電壓測量；

預分預合閃光指示；

斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計；

RS485串行通訊接口；

開關柜節(jié)點無線測溫；

全電參量測量。

應用

35KV高壓及以下中置柜，手車柜，環(huán)網柜。

ARTM-Pn無線測溫裝置

功能

接收60個ATE100/200/300/400；

3U3I電參量測量；

實時測溫功能；

RS485通訊接口，通過標準的MODBUS RTU協(xié)議實現(xiàn)組網功能；

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。

應用

變電站、配電室、箱變等。

APM810系列多功能電力儀表

功能

準確度等級：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；

電能計量：分相及總雙向電能、四象限無功電能；

電能質量監(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路開關量輸出（選配MD82模塊可擴至8路）；

及2路開關量輸入（選配MD82模塊可擴至26路），開關量輸出；

可配置為報警輸出或遠程遙控，DO用作報警輸出時可自由關聯(lián)報警內容；

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

應用

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

DTSD1352導軌式電能表

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、總正反向無功電能統(tǒng)計；

準確級精度：有功0.5S；

電流信號接入：直接接入10（80)A 經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。

應用

適用于和大型公建中對電能的分項計量，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、總正反向無功電能統(tǒng)計；

電能質量：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、功率需量及實時電流，功率需量；

準確級精度：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。

應用

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

 

ARCM300系列電氣火災監(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：剩余電流、溫度、過流等；

報警：聲光報警，支持消音、復位操作；

開關量：1路繼電器輸出、4路開關量輸入；

通訊方式：RS485、NB-IOT無線通訊、4G無線通訊。

應用

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、電信等領域。

ANET智能網關

功能

數(shù)據采集（支持串口、以太網，只需配置即可兼容支持標準電力規(guī)約的各類儀表）；

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

邊緣計算（靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數(shù)據合并計算、斷點續(xù)傳、數(shù)據加密、4G路由）；

遠程管理（遠程配置、遠程升級、遠程監(jiān)視）。

應用

泛在電力物聯(lián)網、能耗系統(tǒng)平臺、電力需求側管理平臺、第三方云平臺、預付費系統(tǒng)、運維系統(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)場應用圖片  

3.7平臺價值

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

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

響應泛在電力物聯(lián)網的政策，增加客戶粘性，為后期的增值服務開展做準備；

為售電企業(yè)提供電能集抄服務，即時掌握用戶用電量情況，避免偏差考核。

3.8訪問方式

 

4結語

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

 

參考文獻

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

[2]朱良龍.淺談智能變電站運行維護管理.

[3]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.06版．