智能變電站在運行中的常見問題及提升措施

羅鋒 龔柯燊

摘? ?要：隨著計算機技術、通信技術的發展，智能化技術已經在各個領域相繼落地應用。在建設堅強智能電網的背景下，原有的常規變電站在網絡化、信息化、平臺化等方面的劣勢逐漸凸顯，發展智能化變電站已成為不可逆轉的趨勢。2011年之后，國內所有新建變電站全面按照智能變電站技術標準建設，智能變電站在電網體系中的占比日益增加。近年來，隨著大量智能變電站投入運行，各種問題也開始層出不窮。本文首先介紹智能變電站的基本概念，然后對智能變電站在運行過程中遇到的常見問題進行分析，并提出應對措施，希望能為電力工作者提供一定的參考意見。

關鍵詞：智能變電站? 常見問題? 應對措施

1? 智能變電站簡介

智能變電站主要指一通信網絡和信息數字化為基礎技術，實現測量、保護、計量、實施監測、智能報警等功能的變電站，它的基本結構主要分為站控層、間隔層以及過程層三個部分，各部分通過光纜進行信息傳遞。過程層包含由一次設備和合并單元、智能終端等智能設備。間隔層主要包括繼電保護裝置、測控裝置、故障錄波等二次設備。站控層主要包括通訊系統、自動化系統、站域控制系統、對時系統等。智能變電站在運行過程中，由一次設備完成變電站的電能分配、變換、傳輸、等功能，由電壓互感器、電流互感器等設備及相關控制、信號回路完成信息采集，并通過電纜傳輸至合并單元和智能終端，合并單元和智能終端完成數據的光電轉換，再將信號通過光纜傳遞給過保護、測控、故障錄波、網絡分析、過程層交換機等二次設備。

2? 智能變電站運行現狀

電網建設智能化是時代趨勢，而智能變電站的建設是智能電網建設的重要基礎。隨著大量智能變電站的投運，大量新技術和新工藝的不斷應用，并經過電力從業者不斷地探索、總結與創新，智能變電站的各項技術和工藝在不斷完善，相應的運行維護也不斷進步。但由于技術快速更迭，智能設備對運行環境的要求越來越高，如何提升運維檢修人員的專業技能，改善智能設備的運行環境成為當務之急。

3? 智能變電站在運行過程中的常見問題

3.1 二次設備故障增多

傳統綜自站一次設備和保護、測控等設備之間是用二次電纜直接連接，而智能變電站一次設備先用二次電纜連接到智能控制柜（合并單元/智能終端），在智能控制柜完成信息的光電轉換，再通過光纜與保護、測控等設備連接。因此，相比傳統綜自變電站，智能變電站的二次設備數量增加一倍以上，信息傳輸通道更為復雜（增加了光纖通道），設備數量的增加和信息通道的復雜意味著潛在故障點的增加。近年來，筆者所在單位管轄的智能變電站二次設備缺陷發生率遠多于傳統綜自站。

3.2 智能設備運行環境難以保證

智能設備（合并單元/智能終端）安裝在智能控制柜內，智能控制柜一般安裝在戶外設備區，緊鄰一次設備。由于智能設備對運行環境有較高的要求，因此智能控制柜內部溫濕度控制顯得尤其重要，按照《國家電網公司變電運維管理規定》要求：智能控制柜應具備溫度濕度調節功能，柜內最低溫度應保持在+5℃以上，柜內最高溫度不超過柜外環境最高溫度或40℃（當柜外環境最高溫度超過50℃時）。現在運行的智能控制柜一般采用空調或熱交換器兩種方式進行溫濕度調節，但這兩種方式都存在一定弊端。熱交換器模式在盛夏之時難以滿足設備運行環境需要，夏季高溫時智能控制柜內部溫度經常達到60℃以上甚至更高，高溫會加速元器件老化，縮短設備使用壽命，影響智能設備穩定運行。空調模式雖然能滿足設備對溫度的要求，但空調長期運行易在智能控制柜內部產生凝露，凝露會腐蝕設備元器件，同時在二次回路和設備內部中形成短路隱患。除此之外，空調或熱交換器的運行維護也是一個問題，在氣候惡劣（嚴寒或酷暑）的時候，空調或熱交換器的損壞有可能導致智能設備無法正常運行。

3.3 對設備廠家的依賴性增加

智能變電站的智能設備、保護裝置、測控裝置、網絡系統、控制系統乃至智能控制柜柜裝空調等輔助設備的維修和更換都嚴重依賴廠家，導致部分缺陷不能及時消除，運維成本越來越高等問題。

4? 智能變電站運行維護提升措施

4.1 嚴格設備選型

在招標采購階段，應盡量選取產品成熟，質量可靠，售后有保障的廠家設備。避免在運行過程中出現設備家族性缺陷、設備過快被淘汰、設備不符合現場運行環境需要或設備廠家倒閉轉行等情況。

4.2 統一配件標準

對于損壞率較高的配件（如智能設備電源插件、交流采樣插件等），應協調各廠家統一標準和規格，像手機充電器那樣做到通行通用，同時，運維檢修管理單位可采購相關插件作為備品備件，減少對廠家的依賴，提升設備檢修和缺陷處理的效率。

4.3 加強運維管理

應根據智能變電站的特點強化運維管理，特別要注重智能控制柜運行環境的管理。對于因采用熱交換器模式而控溫效果不理想的智能控制柜應逐步整改，更換為空調模式。對于空調凝露的問題，應采取措施，定期對智能控制柜進行干燥處理，防止凝露堆積。

4.4 加強技能培訓

新技術、新工藝的落地，意味著對運行檢修人員的技能水平有著更高的要求。運維管理單位應與時俱進，對新技術、新工藝加強學習培訓，對于已有的設備也要不斷強化學習，提升運維檢修技能，提升對設備故障的掌控力和判斷力，以適應不斷發展的電網需要。

5? 結語

智能變電站是堅強智能電網中的重要組成部分，其運行情況直接影響電力系統運行的安全和穩定，因此，如何解決智能變電站在運行過程中的突出問題，提升運行維護工作效率，對提升電網整體的安全性和可靠性有著巨大的意義。

參考文獻

[1] 張艷鋒，楊慧劍，楊海濤.光伏電站智能化精益運檢管理淺談[J].中國設備工程，2019（9）：33-34.

[2] 張碩，韓永進，江瑞敬，等.智能變電站常見問題及解決方法探討[J].中國高新技術企業，2016（3）：132-133.

[3] 張志剛.我國建設智能變電站的必要性及其前景分析[J].山東工業技術，2017（7）：191.