無人值守智能變電站調(diào)控運(yùn)維管理模式及數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)化探析

摘 要：智能變電站要求支持調(diào)控一體化、設(shè)備檢修專業(yè)化和運(yùn)行維護(hù)一體化，并全面支持調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的功能需求。文章從“大檢修”“大運(yùn)行”的運(yùn)行管理模式、業(yè)務(wù)工作流程出發(fā)，分析了“大檢修”“大運(yùn)行”對無人值守智能變電站的運(yùn)行管理需求，并從主站系統(tǒng)的角度對智能變電站的數(shù)據(jù)接入提出了標(biāo)準(zhǔn)化要求。

關(guān)鍵詞：智能變電站；大運(yùn)行；數(shù)據(jù)接入；標(biāo)準(zhǔn)化

引言

隨著“大運(yùn)行”調(diào)度業(yè)務(wù)調(diào)整及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面的建成投運(yùn)，對智能變電站自動(dòng)化設(shè)備的接入和應(yīng)用提出了新的要求。隨著智能變電站無人值守的全面開展，需要規(guī)范、指導(dǎo)電網(wǎng)廠站自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化接入，使其更好地適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展，服務(wù)于電網(wǎng)生產(chǎn)和運(yùn)行。

1 “大檢修”“大運(yùn)行”的運(yùn)行管理模式

按照 “三集五大”體系職責(zé)分工，“大運(yùn)行”負(fù)責(zé)智能變電站設(shè)備和在線監(jiān)測告警信息實(shí)時(shí)監(jiān)視、斷路器遠(yuǎn)程控制、無功電壓調(diào)整操作、通過工業(yè)視頻系統(tǒng)開展智能變電站定期巡視；“大檢修”負(fù)責(zé)智能變電站設(shè)備及在線監(jiān)測裝置定期現(xiàn)場巡視、帶電檢測、消缺維護(hù)、故障搶修、狀態(tài)評價(jià)、檢修改造及刀閘現(xiàn)場操作等。

2 “大運(yùn)行”主要業(yè)務(wù)流程

2.1 設(shè)備計(jì)劃倒閘操作流程

調(diào)控根據(jù)其所控?zé)o人值守智能變電站設(shè)備檢修計(jì)劃通知運(yùn)維班（站）安排操作和檢修人員按時(shí)到現(xiàn)場待命。計(jì)劃檢修操作由調(diào)度員在正式操作前預(yù)發(fā)操作票至運(yùn)維班（站），運(yùn)維班（站）值班員查收預(yù)發(fā)操作票后與調(diào)控核對并完成擬票工作。正式操作時(shí)，調(diào)度員發(fā)令至智能變電站，智能變電站操作人員確認(rèn)現(xiàn)場一二次設(shè)備具備操作條件，依令操作完成后向調(diào)度員匯報(bào)操作完畢。系統(tǒng)需要時(shí)，調(diào)控對其所控?zé)o人值守智能變電站內(nèi)網(wǎng)調(diào)管轄開關(guān)進(jìn)行運(yùn)行與熱備用狀態(tài)轉(zhuǎn)換的遙控操作。

2.2 異常及故障處理流程

省（市）調(diào)控應(yīng)在無人值守智能變電站發(fā)生異常或故障后，根據(jù)遙信、遙測、遙視信息，及時(shí)向網(wǎng)（省）調(diào)值班調(diào)度員匯報(bào)，網(wǎng)（省）調(diào)值班調(diào)度員根據(jù)省（市）調(diào)監(jiān)控匯報(bào)情況進(jìn)行后續(xù)處理和操作。

省（市）調(diào)控在無人值守智能變電站發(fā)生異常或故障后應(yīng)立即通知運(yùn)維班（站），運(yùn)維班（站）接到通知后應(yīng)立即安排相關(guān)運(yùn)維及檢修人員趕赴相關(guān)無人值守智能變電站現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)檢查及異常或故障處理。

運(yùn)維班（站）相關(guān)人員到達(dá)現(xiàn)場經(jīng)檢查確認(rèn)相關(guān)設(shè)備具備操作條件后向網(wǎng)（省）調(diào)匯報(bào)，網(wǎng)（省）調(diào)值班調(diào)度員直接發(fā)令現(xiàn)場人員進(jìn)行后續(xù)處理和操作。待故障異常處理告一段落后，網(wǎng)調(diào)當(dāng)班調(diào)度員將處理情況告知省（市）調(diào)控。

為迅速處理故障和防止故障擴(kuò)大，網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員可發(fā)令省（市）調(diào)監(jiān)控用遙控開關(guān)的方式將異常或故障設(shè)備隔離。

3 “大運(yùn)行”、“大檢修”對無人值守智能變電站的信息數(shù)據(jù)運(yùn)行管理需求

3.1 “大運(yùn)行”對無人值守智能變電站的信息數(shù)據(jù)運(yùn)行管理需求

“大運(yùn)行”實(shí)施后，各級調(diào)度均采用D5000智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基礎(chǔ)平臺(tái)和實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、調(diào)度計(jì)劃、安全校核、調(diào)度管理四類應(yīng)用組成。其中實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警類應(yīng)用的數(shù)據(jù)主要來源于智能變電站，相關(guān)應(yīng)用包括：電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析、故障集中錄波、電能量管理等，以及為滿足“調(diào)控一體化”要求，新增的智能變電站集中監(jiān)控應(yīng)用。

調(diào)控一體化信息梳理應(yīng)遵照“告警直傳，遠(yuǎn)程瀏覽，數(shù)據(jù)優(yōu)化，認(rèn)證安全”技術(shù)原則，符合《關(guān)于全面推進(jìn)大運(yùn)行體系建設(shè)工作的意見》（國家電網(wǎng)調(diào)〔2012〕263號(hào)）、《智能變電站調(diào)控?cái)?shù)據(jù)交互規(guī)范（試行）》（調(diào)自〔2012〕101號(hào)）等文件要求。

3.2 “大檢修”對無人值守智能變電站的信息數(shù)據(jù)運(yùn)行管理需求

大檢修對智能變電站的數(shù)據(jù)要求，可分為以下三類數(shù)據(jù)：（1）設(shè)備運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括據(jù)設(shè)備電壓、電流和負(fù)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以此作為在線監(jiān)測分析診斷的參考；（2）智能變電站設(shè)備告警信息，按照對電網(wǎng)影響的程度，告警信息分為：事故、異常、越限、變位、告知五類；（3）變電設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括：a.變壓器油中氣體監(jiān)測，變壓器鐵芯接地（夾件、中性點(diǎn)）電流監(jiān)測，變壓器套管泄漏電流、介質(zhì)損耗、電容量監(jiān)測，變壓器分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，變壓器局放監(jiān)測；b.GIS局放監(jiān)測；c.斷路器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能電機(jī)的合分閘線圈電流、振動(dòng)、行程、速度、輔助接點(diǎn)動(dòng)作等監(jiān)測；d.SF6氣體密度、微水、氣體溫度等監(jiān)測；e.金屬氧化物避雷器泄漏電流、阻性電流監(jiān)測；f.容性設(shè)備監(jiān)測（CT、CVT、耦合電容器）泄漏電流、電容量監(jiān)測；g.母線PT母線電壓、相位角監(jiān)測裝置。

4 “大運(yùn)行”、“大檢修”對無人值守智能變電站數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)化的要求

無人值守智能變電站業(yè)務(wù)范圍包括：I區(qū)業(yè)務(wù)主要包括智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測量、廣域相量測量等；II區(qū)業(yè)務(wù)主要包括電能量計(jì)量、故障錄波、保護(hù)信息管理、衛(wèi)星鐘監(jiān)測等；Ⅲ/Ⅳ區(qū)業(yè)務(wù)主要包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、視頻、安防、消防、環(huán)境監(jiān)測等輔助設(shè)備。

4.1 接入設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化

自動(dòng)化接入設(shè)備主要包括廠站自動(dòng)化系統(tǒng)、電能量采集裝置、PMU相量遙測子站、保護(hù)子站、衛(wèi)星鐘裝置等。

站控層負(fù)責(zé)變電站的數(shù)據(jù)處理、集中監(jiān)控和數(shù)據(jù)通信，包括監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器、操作員站、工程師工作站、PMU數(shù)據(jù)集中器、計(jì)劃管理終端、二次安全防護(hù)設(shè)備、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)及打印機(jī)等。具有數(shù)據(jù)處理及通信功能，其功能分兩部分，第一部分與間隔層測控單元和智能接口單元通信，進(jìn)行處理后，按照遠(yuǎn)動(dòng)通信協(xié)議，完成與遠(yuǎn)方控制中心的數(shù)據(jù)交換。第二部分與各保護(hù)及自動(dòng)裝置通信，進(jìn)行處理后，按照保護(hù)傳輸通信協(xié)議，完成與遠(yuǎn)方控制中心的數(shù)據(jù)交換。

4.2 接入信息標(biāo)準(zhǔn)化

智能變電站接入調(diào)控中心的數(shù)據(jù)可分為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及保護(hù)及故障錄波數(shù)據(jù)三大類數(shù)據(jù)。接入調(diào)控中心的設(shè)備告警信息按照對電網(wǎng)影響的程度可分為事故、異常、越限、變位、告知五類，級別分別對應(yīng)為：事故-1級，異常-2級，越限-3級，變位-4級，告知-5級。調(diào)控中心可通過接收優(yōu)化后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備告警信息以及使用遠(yuǎn)程瀏覽等工具，實(shí)現(xiàn)對智能變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。為滿足大檢修體系的要求，運(yùn)維站可通過接收設(shè)備告警信息和使用遠(yuǎn)程瀏覽等工具，實(shí)現(xiàn)對智能變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程運(yùn)維。

4.3 接入通道標(biāo)準(zhǔn)化

目前電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)由第一、第二平面骨干網(wǎng)、省級接入網(wǎng)、市級接入網(wǎng)構(gòu)成，為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)協(xié)調(diào)防御決策支持系統(tǒng)、電能量自動(dòng)采集系統(tǒng)和繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)等應(yīng)用業(yè)務(wù)提供傳輸通道。新建110kV及以上智能變電站均按照雙路數(shù)據(jù)網(wǎng)通道建設(shè)。

業(yè)務(wù)通道帶寬需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行配置，一般遵循以下原則：（1）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入層帶寬基本要求≥2M，對于220kV變電站采用2×2M；110kV及以下變電站采用2M；（2）綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入層，220kV及以上變電站帶寬要求≥10M；110kV及以下變電站，可以采用2×2M；（3）其他業(yè)務(wù)需求按照實(shí)際需要配置帶寬。

5 結(jié)束語

文章研究了“大檢修”“大運(yùn)行”的運(yùn)行管理模式、主要業(yè)務(wù)工作流程，并分析了“大運(yùn)行”“大檢修”對無人值守智能變電站的運(yùn)行管理需求；最后從接入設(shè)備、接入信息、接入通道等三方面，對無人值守智能變電站的數(shù)據(jù)接入提出了切實(shí)可行的標(biāo)準(zhǔn)化要求。

參考文獻(xiàn)

[1]王加友.無人值班變電站安全運(yùn)行集中監(jiān)控問題的探討[J].電力安全技術(shù)，2007（4）.

[2]李海燕，程剛，王建峰.“調(diào)控一體化”監(jiān)控信息的分層和分類[J].科學(xué)之友，2010（12）.

作者簡介：李俊午（1980-），男，山西原平人，本科學(xué)歷，工程師，山西省電力公司從事監(jiān)控運(yùn)行管理。