無人值守變電站建設之我見

白海平

【摘要】無人值守變電站由運行值班人員固定在當地每天進行日常監測和對變電站設備進行維護，改變為變電站的運行和調度由監控中心遠程來完成。順應了電力行業科學技術的發展方向，是一種新的變電站運行方式。結合筆者工作經驗，本文對無人值守變電站建設的基本模式、相關技術、監控系統主要功能進行了論述分析，以供參考。

【關鍵詞】無人值守變電站建設；基本模式；相關技術；功能分析

前言

隨著電力產業的飛速發展，建設無人值守的變電站監控系統已經成為了電網運行、管理、生產的必然選擇。無人值守的變電站監控系統能夠對各變電站、所的相關數據、參量、圖像進行監控，有利于實時、直接地了解和掌握各變電站、所的運行情況，并及時發現和處理事故，有助于提高電力系統的安全性和可靠性，節約人力成本。無人值守變電站是在集控站（監控中心）的管轄范圍內，具備向集控站（監控中心）上傳相關設備及其運行情況的遙控、遙測、遙信、遙調和遙視等功能，站內不設置固定運行值班崗位，由集控站（監控中心）負責完成運行維護和值班監視工作的變電站。無人值守變電站一方面可以減少有人值守的開支，另一方面方便調度維護，統一管理，大大提高了人為直觀性不強的特點。電網中的變電站除了承擔變換電壓的任務外，還具有交換功率和匯集、分配電能等功能。

一、無人值守變電站建設的基本模式

無人值守是指借助遠動技術、通信技術、網絡技術和監控技術由遠方集控中心或遠方調度中心值班取代現場值班。原來變電站內的監視、數據采集與存儲、操作和控制等均由遠方控制中心來實現。遠方監控的內容主要包括運行安全監視、開關設備操作、無功裝置投退、保護定值整定等。變電站不再保留固定的運行值班人員，僅保留個別值守人員，負責站內的安全保衛工作及事故狀況的緊急處理。

按電網遠動的模式可分為常規遠動模式和綜合自動化模式兩種。（1）常規遠動模式在技術上相對簡單，易于掌握，且投資較省，推廣應用比較容易。在變電站一次和二次的有關設備上加裝電量和非電量（如溫度和壓力）變送器或傳感器，在變電站內裝設遠動終端裝置RTU和遠動通道有關的設備即可。（2）綜合自動化模式是在常規遠動模式的基礎上發展起來的，把變電站的繼電保護和自動裝置的各項功能都納入常規遠動系統來完成，其功能更加完善、技術性能更加優良，是今后無人值守變電站的發展方向，也稱調度綜合自動化。

無人值守變電站是采用先進、可靠、集成、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，同時具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。在智能電網技術的推動下，無人值守變電站將成為變電站建設的主流模式。

二、無人值守變電站建設的相關技術

在建設無人值守變電站的同時，必須整合站內各種業務系統，加強數據深層挖掘研究和應用，結合先進的信息存取機制和數據挖掘技術，實現信息雙向傳輸、各種應用的數據共享，形成綜合信息系統，建立統一信息平臺。信息化是堅強智能電網的特征之一。無人值守變電站統一信息平臺的建設是實現電網信息化的重要基礎，對象的統一建模、數據的統一管理和存取是統一信息平臺的主要特征。

無人值班變電站集中控制管理系統軟件采用開放性、C/S或分布式體系結構和面向對象的技術，滿足可維護性要求，遵循國際開放式系統的標準和規范，符合國際工業標準，滿足變電運行監控中心業務的實時性和高可靠性要求。系統建立在具有實時特性的多任務、多用戶、完全漢化、全圖形人機界面、開放式結構環境之上，實現功能在各服務器上的分布處理，滿足變電運行監控中心對無人值班變電站的集中監視與控制管理的應用要求。系統一般配置商用數據庫、平臺支撐軟件、集控應用軟件、WEB發布與瀏覽等基本軟件模塊，具備如下基本功能：數據采集與處理、數據計算與統計考核、控制和調節、事件和報警處理、責任分區與信息分層處理、歷史數據管理、趨勢記錄、事故追憶、拓撲著色、趨勢曲線、人機接口、報表、WEB發布與瀏覽、對外接口等。隨著電網的快速發展和無人值班變電站的普及，無人值班變電站的管理水平和需求不斷提高，在可靠性、安全性、方便性等方面提出了更高的要求，推動了無人值班變電站集中控制管理系統向集成化、數字化、智能化方向發展。

隨著計算機軟硬件技術及電力系統應用軟件技術的不斷發展，使得無人值班變電站集中控制管理系統的集成化、數字化、智能化成為可能。繼續深入研究和開發無人值班變電站集中控制管理系統，提高自動化水平和運行管理水平，為無人值班變電站的安全穩定運行提供了進一步的保障。

三、無人值守變電站建設的監控系統主要功能分析

無人值守變電站的計算機監控系統涉及多個研究領域，包括計算機通信技術、自動控制技術、人工智能技術等，是現代科技在電力系統綜合應用的體現，并已發展成為一個相對

獨立的電力系統技術領域。

無人值守變電站主要通過現場在線監測系統來監測設備運行狀態、電網的運行參數，并將這些監測數據及時上傳至中央監控中心，使中央監控中心能及時、準確地獲取變電站運行

和管理信息，隨時掌握變電站的實時運行狀態，及時實現能源的合理調度。同時運用自行檢測與診斷系統，在發現設備或裝置出現異常情況后，立刻啟動報警裝置并閉鎖端口，避免事故擴大，同時啟動事故模塊，對事故點進行采樣、決策、判斷、隔離及消除，以減小設備故障對系統的影響。根據以上分析，本監控系統的主要功能如下：

1、數據采集：電力設備的運行數據主要包含兩類：一類為電壓、電流、溫度、濕度等模擬量；另一類為現場報警信息等開關量。這兩類數據都需要通過數據采集模塊將數據傳送至

監控中心。

2、運行狀態監控：對變電站的運行工況與設備狀態進行監控，當設備發生故障時，監控主機可以憑借計算機的多媒體功能實現聲光報警功能。同時還可以將事故信息進行打印記

錄和存儲。

3、事件記錄：中央監控中心設置相應數據庫，將對應的運行參數功能記錄下來，重點是記錄刀閘開合記錄和故障時間類型記錄。

4、遠程控制操作：中央監控中心將變電站里各種電氣設備的運行參數與數據庫里的標準數據進行對比分析，根據實際情況對斷路器，隔離開關的開合進行遠程操作。

當前無人值班變電站的綜合自動化系統主要包括“四遙”（遙測、遙調、遙信、遙控）監控。但是，只具備這四項功能還不足以實現對電氣設備的有效監控。在“四遙”的基礎上，增加了對視頻信號和音頻信號的遠程監控功能，以便通過現場的圖像信息及設備運行的聲音信息更加準確地判斷和分析事故的原因，有利于及時發現、處理現場故障。

結束語

隨著電力系統的日趨復雜，變電站的結構和運行方式也越來越復雜，同時用戶對供電可靠性的要求也日益提高。這些都是變電站自動化產生和發展的重要動力，無人值守變電站建設的設計與開發勢在必行。

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