智能化變電站運維問題探討

王建軍　郭強

摘要：近年來，隨著我國電網智能化建設的逐步推進，我國建設完成并投入試運行的智能變電站也越來越多。為了使這些智能變電站的效能得到充分發揮，文章分析了智能變電站的發展現狀及主要技術特點，指出了日常運維工作中的常見問題及注意事項，并在此基礎上結合實際工作經驗，提出了一些建設以及運維管理智能變電站的相關建議。

關鍵詞：智能變電站；運維管理；電網建設；智能化建設；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）12-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.053

依據國家電網公司的“十二五”規劃綱要，未來的電網建設要以特高壓電網建設為骨架，各級電網要協調發展，并且建設出的電網要具有高度自動化、智能化的特征。堅強智能電網將作為未來電網發展的主要方向。而變電站作為電網中的一個重要節點，它在整個電力系統中占有重要地位，變電站智能化水平的高低將直接影響到整個電網的智能化建設。近年來，隨著大量智能變電站的投入試運行，各種各樣的問題也開始層出不窮，為了進一步促進智能變電站的發展，分析探討智能變電站的主要技術特點以及在建設運維管理中遇到的問題顯得十分必要。

1 智能變電站的發展現狀及主要技術特點

隨著智能變電站的飛速發展，光纖設備、智能模塊、網絡通信、在線監測、一體化電源等新技術也開始大量應用于智能變電站中，這些新技術的應用使傳統變電站的主系統至輔助系統的智能化得以實現，智能變電站的系統大致可以分為綜合自動化系統、在線監測設備狀態的系統、智能監測以及輔助控制系統。

1.1 精簡了二次回路，使用網絡結構實現了數據共享

通常智能變電站的二次組網采用的是圖1結構，圖1網絡結構的應用使得智能變電站的“三層兩網”結構得到了實現，SV以及GOOSE網絡是間隔層設備與設備連接的主要方式，同時間隔層連接設備層時主要采用的也是這種連接方式，采用MMS網絡來連接間隔層與站控層。對于軟壓板的投入與退出以及切換定值區等，都可以通過繼電保護借助MMS網絡來完成，與常規保護相比，智能變電站保護系統把硬接點警告輸出取締了，報文形式成為了傳送警告信息的主要方式。

1.2 采用OCT以及EVT設備，簡化了相應的電流、電壓回路，實現了數據共享

采用電子式互感器代替傳統的電磁式互感器，這樣大大簡化了二次回路，使用光纖代替電纜傳輸信號，精簡了系統的線路結構。雙AD采樣是當前智能變電站主要使用的采樣方式，并且保護配置也采用了雙重化的。當前OCT的輸出通常使用的是4個光敏環，從4個電氣單元分別向各自對應的合并單元傳輸信號，而EVT的輸出通常使用的是2個電氣模塊，保護裝置的采集方式最終決定了從合并單元輸出的電壓、電流回路數量。

1.3 倒閘操作方式與習慣都進行了改變，一、二次設備順控、遙控得到了大量應用

與傳統的倒閘操作相比，智能變電站的操作人員的操作對象變化較大，后臺監控畫面成了日常操作的主戰場，軟壓板操作成為了保護裝置主要的壓板操作，保護屏柜上安裝的二次壓板也被取締了。此外，應用順控操作以后，大大降低了運維人員誤操作事故的發生，有效保障了系統的安全。

2 運維工作中的常見問題及應注意的事項

2.1 二次壓板的操作與設置

2.1.1 對于保護裝置的初始狀態壓板運維人員最好不要隨便更改。通常應在壓板退出狀態下，再對保護裝置的定值壓板進行遠方修改操作，應在投入狀態下，對壓板進行遠方控制，遠方切換定值區。

2.1.2 在智能組件正常運行的情況下，“置檢修”壓板嚴禁投入。

2.1.3 在進行設備開關時，應先把本間隔保護失靈壓板以及母差本間隔投入壓板退出。

2.1.4 應在確定已全部取下“置檢修”壓板后，再進行各設備的啟用。

2.1.5 在保護投退時，嚴禁借助投退斷路器跳合閘壓板來完成。

2.2 電子式互感器直流電源的管理

一旦光電互感器的直流電源發生中斷，必然會引起繼電保護、測控裝置等不能正常工作，一次設備的工作工況也就不能正確反饋，造成一次在失去保護的狀態下工作。根據配置的雙重化，當前OCT電源的主要來源是由兩組直流電源分別提供的，若某一路電源中斷，就會引起其所對應的元件保護與母差保護接受不到采樣信息，最終導致保護裝置發生閉鎖的現象。為此，當某路直流出現接地后，不要輕易采用拉路檢查的方式來進行檢查，若以上電源必須進行斷電，也應把相應的保護裝置先停用后，再進行操作。

2.3 全光纖式電流互感器運維穩定性與合并單元電磁兼容性問題

全光纖式電流互感器在智能變電站中的應用使各設備輸出方式由模擬量轉變為數字量，這樣的輸出方式不但安全、環保，而且提高了測量精度。但由于這種技術還屬于一種新型技術，運維技術還不成熟，在投運以來這種設備及其附屬裝置經常出現問題，在今后的變電站運維管理匯總我們應重視提高電子式互感器的運行穩定性，改善合并單元設備的電磁兼容性。

2.4 智能設備就地布置運行環境有待改善

隨著變電站智能化的推進，交換機以及大量微機系統都開始陸續引入變電站內，就地布置智能設備，不利于設備熱量的擴散，設備溫升現象比較嚴重，就地布置大量的智能設備，必然會影響到各自設備的運行環境，使設備的故障率大大增加，為了使得這些設備能更好地運行，應注重智能變電站內環境的改善。

3 智能變電站建設與運維建議

3.1 強化智能變電站的建設管理

在建設智能變電站時，應重視變電站運行的安全、可靠，建設出的變電站要簡潔實用，便于運維人員操作，要不斷提高設備的裝備水平。若變電站采用的是普通的電流、電壓互感器，建議應仍然使用電纜接入方式進行采樣，這樣可以避免由于過多中間環節，而引起系統可靠性的降低。同時相關的智能變電站科研單位應增大電子式互感器的科研力度，要注重其穩定性的提高，以便于這種高科技設備能更好地服務于智能變電站。

3.2 要不斷完善智能變電站監控系統的功能

當前智能變電站的監控畫面缺乏一致的標準與模式，這就導致了各后臺廠家在監控畫面的設置上容易出現不統一的現象，而智能變電站上報信息主要采用的是報文的形式，這就要求必須對各信息不斷進行規范，此外在設置保護裝置軟壓板時也應進行相應的規范化管理。應制定一個統一標準來明確變電站的各項內容，這樣可以使變電站的運維效率得到進一步提升。

3.3 重視運維管理網絡交換機等設備

智能變電站采用光纖進行連接后，這樣可以大大簡化屏柜與屏柜間的連接，但這也同時增加了變電站交換機的使用量。由于每個交換機上都有很多端口，若不能定位各端口連接的光纖，這將非常不利于后期的管理維護，可能會影響到設備的正常運行，所以施工方應定位各交換機端口的光纖，這些內容要具體體現在設計施工圖紙中，另外在進行土建施工時嚴禁進行設備安裝，這可以有效防止施工粉塵污染光纖設備接口，影響到設備后期的正常運行。

3.4 應重視整合智能變電站的輔助系統，促進應用實效的提升

當前數據的遠傳與監視功能在很多智能變電站的輔助系統中都已實現，但同一所變電站的輔助系統設備通常是由不同的廠家共同來設計制造的，這就形成了不同輔助系統服務器各自配置的現象，這樣必然會增大變電站二次屏柜空間的占用量。建議應有效地整合變電站的監測、防火、防盜、防風系統，讓它們實現集成應用，這樣一方面可以精簡變電站各設備的空間占用量，另一方面還可以有效提升智能變電站輔助系統的效能。

4 結語

通過分析與探討智能變電站運維過程中產生的主要問題可知：當前智能變電站使用的全光纖式電流互感器與其附屬設備在運行時還不是很穩定，對其技術、工藝水平還有待于進一步提升；高度集成智能變電站的二次設備后，引起了設備散熱效果的下降，影響到了設備運行的穩定性，應在這方面多加研究；還應不斷提升智能變電站的運維管理水平，只有把以上幾點都充分做好，才能使智能變電站的工作效能得到充分發揮，才能促進電力企業生產效益的提升。

參考文獻

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[3] 王燕.智能化變電站運行維護技術研究[J].通訊世界，2015，（22）.

作者簡介：王建軍（1967-），男，河北保定人，國網保定供電分公司工程師，研究方向：變電運維；郭強（1983-），男，河北保定人，國網保定供電分公司檢修分公司變電運維室助理工程師，研究方向：變電運維。

（責任編輯：秦遜玉）