關(guān)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(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)加強智能化建設(shè)，提高電網(wǎng)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(guān)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(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)備運行綜合體，實現(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(diào)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(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)格的驗收、監(jiān)視、巡查以及維護。要認(rèn)真統(tǒng)計被監(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)備運行的實際環(huán)境，通過對設(shè)備測量結(jié)果進行橫向以及縱向比較來對設(shè)備運行情況進行判斷，從而可以實現(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(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)錯誤進行修正后再投入運行。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)的運行。

2.2 運行維護制度建設(shè)

        智能變電站的運行維護制度主要包括以下幾方面的內(nèi)容：現(xiàn)場的運行維護規(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

        在變電站運行維護管理過程中，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(yīng)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(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)該符合一定的技術(shù)要求，并且應(yīng)該能夠進行一鍵式順控操作的功能。當(dāng)然在進行順控操作時，也應(yīng)該實行操作票制度，并且在實施操作之前，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，需要運行人員對設(shè)備的運行狀態(tài)做出檢查，當(dāng)檢查到設(shè)備運行狀態(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(yīng)該符合一定的技術(shù)規(guī)范要求。數(shù)據(jù)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(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)該退出運行開關(guān)。如果單套配置停止運行或者相關(guān)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(guān)的智能終端（此終端和母差裝置失靈保護相對應(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(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維云平臺

3.1云平臺架構(gòu)

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(wǎng)關(guān)，經(jīng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)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(diào)度運維巡檢安排，線上線下聯(lián)動；實現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時無人值守，監(jiān)測各配電回路運行狀態(tài)，即時定位故障，降低風(fēng)險。通過手機APP下發(fā)運維任務(wù)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(nèi)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(yīng)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(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(wǎng)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(wǎng)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(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(shè)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(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；

RS485串行通訊接口；

開關(guān)柜節(jié)點無線測溫；

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；

實時測溫功能；

RS485通訊接口，通過標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU協(xié)議實現(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模塊可擴至8路）；

及2路開關(guān)量輸入（選配MD82模塊可擴至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、總正反向無功電能統(tǒng)計；

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(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(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：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能耗平臺、寧夏電力需求側(cè)平臺、江蘇電力運維平臺、浙江電力運維平臺上傳數(shù)據(jù)）；

邊緣計算（靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計算、斷點續(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(yīng)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(wù)平臺，實時集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)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(nèi)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(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維管理的關(guān)鍵技術(shù)，及時總結(jié)運維經(jīng)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(shù)與應(yīng)用研究[M]．北京：中國電力出版社，2010．

[2]朱良龍.淺談智能變電站運行維護管理.

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