智能變電站運行維護管理

楚開明

（國網淮北供電公司運維部，安徽 淮北 235000）

當前，我國電網正逐漸向著高電壓、信息化、互動化及分布式的智能電網方向發展[1]。智能變電站作為智能電網建設的一個重要環節，其擔負著智能電網電壓變換和電能轉移的重要任務。智能變電站采用了當前最為先進的傳感器技術，光纖通信技術，智能組件技術等高科技技術，完成了變電站主系統和輔助系統的智能化發展[2]。智能變電站作為變電站發展的最新方向，其安全可靠運行需要全新的運行維護管理方法，本文對智能變電站運行維護管理方法進行了分析。

1 智能變電站技術特點

1）智能變電站結構圖

可將智能變電站按照功能不同劃分為過程層、站控層和間隔層三層結構，其設備架構圖如圖1所示。

圖1 智能變電站設備構建圖

其中在過程層中主要是智能組件和一次設備，智能組件主要是由合并單元、智能設備和相關的終端組成的，其能夠完成智能變電站電能傳輸及分配功能，同時智能組件也完成了智能變電站的保護、測量及在線狀態監測功能[3]。間隔層中的設備主要是指測控設備、繼電保護設備及故障錄波設備，這些設備可以實現智能組件的通信、輸入及輸出、遠方控制等功能。站控層設備主要包括通信設備、控制系統、對時系統等相關子系統，其能夠實現對全站的測量功能和控制功能，有效完成對全站的數據采集和控制，同時還具有保護管理的功能。

2）智能組件的狀態監測功能與順序控制功能

智能變電站能夠實現智能組件的狀態監測功能和順序控制功能。由于對智能化的高壓設備進行順序控制有利于智能組件功能的實現，因此，在通常在智能變電站中采取順序控制的中心管理機模式，通過對監控中心指令的執行，經過自動校核后完成對改變運行方式設備的有效控制，并以圖形界面進行配合，確保智能設備實現可視化的操作。

智能變電站能夠根據監測設備所獲得的設備結構及狀態參數信息，對歷史運行記錄進行合理分析，有效評估當前設備的運行狀態，對變電站運行的各種設備進行智能診斷。智能變電站內的智能組件能夠對相關設備實現智能監測，這樣就能夠有效地對能裝置的故障情況及信號回路動作情況。

3）智能告警功能

智能變電站的監控系統能夠實現智能告警功能，其能夠對故障判斷和處理提供輔助支撐，同時對信號的分類處理進行有效顯示。根據變電站整體的推理模型及裝置邏輯動作過程，實現對告警信號的分類及匯總，確保智能變電站內的信息得到實時處理，對智能變電站內出現的異常進行告警并提供解決處理意見，輔助變電運行人員進行決策分析。

2 智能變電站實際運維管理分析

某220kV智能變電站于2013年11月投運，其中220kV線路7條，110 kV線路6條，35kV線路2條，采用LW35-252/T4000-50型自能式SF6及GL312開關，利用開關智能匯控柜進行控制。220kV線路智能匯控匯集A、B套智能終端，型號為PRS-7789型智能終端；A、B套合并單元，型號為PRS-7393-1型常規采樣合并單元。

2.1 軟壓板運維管理

該智能變電站保護功能“硬壓板”被后臺監控系統界面上的“軟壓板”所取代，保護裝置有3種運行狀態，即跳閘的運行狀態，信號的運行狀態和檢修的運行狀態，這些狀態都是由運行人員切換定值或對軟壓板進行投退來完成的。其所儲存的定值如表1所示。

表1 某智能變電站保護裝置定值

該智能變電站保護裝置均采用光纖通信方式，各個設備層之間通過 GOOSE網即可完成連接，站控層與間隔層之間通過 MMS網完成連接，其數據流程如圖2所示。

圖2 智能變電站數據流程圖

該智能變電站在實際運行中，通過軟壓板的投退和定值區的切換即可完成站端繼電保護的整定，對相關的運行狀況、事件記錄信息等通過 MMS網絡即可傳輸至監控機中，告警信息都是以報文形式進行傳送的。

在該智能站的壓板操作中，根據實際的工作經驗，總結出運行人員應遵守的要求有：

1）運行人員的軟壓板操作應在監控后臺實現，操作前應在監控畫面上核對軟壓板實際狀態，操作后應在監控畫面及保護裝置上核對軟壓板實際狀態。

2）正常運行的保護裝置遠方修改定值壓板應在退出狀態，遠方控制壓板應在投入狀態，遠方切換定值區壓板應在投入狀態。運行人員不得改變壓板狀態。

3）正常運行的智能組件嚴禁投入“置檢修”壓板，運行人員不得操作該壓板。

4）設備開關檢修時，應退出本間隔保護失靈啟動壓板，退出母差裝置本間隔投入壓板。

5）設備從開關檢修改冷備用或保護啟用前，應檢查間隔中各智能組件的“置檢修”壓板已取下。

6）運行人員定值區切換操作在監控后臺進行。操作前應在監控畫面上核對定值實際區號，操作后應在監控畫面及保護裝置上核對定值實際區號，切換后打印核對正確。

7）檢修人員的修改定值只允許在裝置上進行，禁止在監控后臺更改。

2.2 智能組件的巡視維護管理

該智能站在過程層和間隔層中采用了大量的光纜進行連接，因此智能設備的耦合度得到了增強，這就使得智能變電站的二次設備發生退出時其對其他設備的影響增強，同時由于保護設備已經沒有硬壓板，因此，依靠設備內的軟壓板對裝置進行隔離，降低了裝置整體的安全性和可靠性。由于智能終端需進行開關刀閘信息的采集及測控裝置、保護設備及合并單元的分析，因此這些設備一旦發生了故障，其影響范圍將非常大。因此對該智能站進行維護時，需加強對智能二次設備的巡視，特別是智能組件的維護，確保該智能變電站的二次設備能夠安全穩定運行，根據實際的運行經驗，應重點做好以下智能組件的維護工作。

1）檢查后臺機保護功能壓板、出口壓板、裝置壓板投退狀態正確，電流、有功、無功顯示值正常，與保護裝置顯示相符，無異常報文。

2）檢查智能終端、合并單元、保護裝置、網絡交換機、自動裝置等各種指示燈、通信狀態正常。

3）檢查室外智能終端箱密封良好，無進水受潮，箱內溫濕度控制器工作正常。

4）檢查光纖接頭可靠連接，光纖無打折、破損現象。備用芯防塵帽無破裂、脫落，密封良好。

2.3 順控操作分析與管理

順控操作是國網公司規定的智能變電站重要特征之一，是指在滿足預定條件的前提下，按照預定操作順序自動完成一系列控制功能。順控操作打破了傳統運行操作方式，提高了運行工作效率和操作正確率。因在操作流程、步驟、操作命令表達及實現方式等方面均與常規倒閘操作存在較大差異，根據運行半年的實際經驗，本文總結出該智能站在進行順控操作時要注意以下幾個方面。

1）首先要確認設備完好，符合倒閘操作的基本要求。

2）確保智能變電站監控系統中的順序控制票均是經過審核合格的。

3）在進行順控操作執行時，監控后臺應以規范的操作票模式來顯示順控票，逐步顯示每一步操作進程，并與站端方式保持一致。

4）順控操作結束后，現場運行人員應核對設備最終狀態并檢查有無異常信息后完成此次操作。

5）為保證安全，實現順控操作的變電站應有對臨時接地線的管控措施。

6）固化于系統內的順控操作票應定期審核，擴建、設備升級改造等應及時修改審核。

3 結論

作為智能電網的重要支撐，智能變電站是當前電力行業發展的最新動向。隨著我國電網智能變電站的逐步投入運行，我們必須對智能變電站運維關鍵技術進行掌握，及時總結先進的運維經驗，提高智能變電站運維水平，加強智能變電站運維管理，確保智能變電站安全穩定可靠運行。

[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]趙琳, 劉振, 任雁銘, 等. 220kV數字化變電站測控保護一體化的實現方式[J]. 中國電力, 2010, 43(4):38-40.

[3]王勇, 梅生偉, 何光宇. 變電站一次設備數字化特征和實現[J]. 電力系統自動化, 2010, 34(13): 94-99.