關于智能變電站運行維護問題的探討

王義超 牟新喆

（國網黑龍江省電力有限公司齊齊哈爾供電公司,黑龍江 齊齊哈爾161005）

1 智能變電站簡介

1.1 智能變電站的基本概念及特征

所謂智能變電站，其與傳統變電站最大的區別就是對自動化、智能化技術的應用。隨著計算機技術、信息技術以及數字化技術的進步與發展，電氣設備的智能化程度越來越高，就智能化變電站而言，目前已經可以有效實現電力信息的自動采集和測量，同時也能夠對變電站運行情況進行全生命周期自動檢測，對出現的運行故障采取智能應對策略，有效替代人工對變電站的各項運維作業的管理。

1.2 智能變電站與傳統變電站的差別

與傳統變電站相比，智能變電站主要是針對二次回路部分有著突出的智能優化效果。傳統的變電站二次回路主要是通過電氣線路實現連接的，而智能變電站中，二次回路的信號輸出和輸入端都可以直接由網絡通信接口取代，各設備之間是通過網絡數字信號產生聯系的，這樣不僅有助于提高各部分設備的運行獨立性，而且還能實現多臺電子設備的智能連接，便于進行多設備信息傳輸和共享。

2 新時期背景下智能變電站應用所產生的新問題

2.1 保護裝置的可靠性會受到影響

電子式互感器雖然已在智能變電站推廣建設過程中得到了廣泛應用，但受環境溫度影響，尤其是東北嚴寒地區，往往由于低溫凍漲導致電子互感器至智能匯控柜的光纜斷裂，嚴重影響電子式電流互感器運行的可靠性。部分省公司已出臺相關規定，通過“常規電流互感器+合并單元”方式逐步取代“電子式電流互感器+合并單元”方式，國網公司新版十八項反事故措施甚至提倡220kV及以上電壓等級變電站采用常規互感器時宜通過二次電纜直接接入保護裝置。在智能變電站中，將間隔數據的采集源轉換為合并單元雖然有諸多優勢，但是一旦裝置故障，就會使整個保護系統出現閉鎖現象，而且因為智能變電站是用數字信號來進行光纖傳輸的，一旦光纜出現斷線或者衰耗較高現象，也會導致一系列的信號中斷或丟失問題。因此，如何確保信號傳輸的可靠性，并在發生異常時及時作出預警，是十分重要的。

2.2 信息的安全性問題凸現

傳統變電站設備之間通過點對點的方式進行通信，安全性較高。智能變電站內信息交互采用對等通信模式后，所有智能電子設備的功能（如變電站斷路器和隔離開關的控制、聯/閉鎖、事件記錄等）均在局域網上實現，一旦某個智能電子設備受到惡意攻擊，在變電站未實現信息有效安全防護的情況下，有可能對整個變電站自動化系統的安全運行帶來極大地影響。由此看來，變電站自動化系統的信息安全防護機制變得尤為重要。

2.3 就地安置保護組網方面的影響

基于智能變電站技術特點而言，應該以減少二次電纜的敷設為主，但減少二次電纜敷設，則需要就地安置保護設備。對于就地安置保護設備的選擇而言，選擇智能匯控柜室外安裝較為科學合理，且能夠取得較高的保護效果。但這就對應用環境就提出了較高要求，如要求柜內溫度應在零上5～55 攝氏度之間，而為了達到這種環境要求，則需要給予更多的成本投入。

3 智能變電站運行維護注意事項

3.1 建立科學合理的智能變電站運行維護體系

在智能變電站運行維護期間，要加強對智能變電站設計環節的重視，一方面要聯系好設備制造廠家，結合實際需求展開協調溝通，將智能化設計理念融入設備制造，同時還要貼近實際應用需求，才能得到需要的智能化電氣設備。另一方面，智能變電站還需要科學完善的設計規范，在實踐運行期間不斷優化改進，逐步形成符合變電站運行需求的設計規范體系。施工檢修也是智能變電站維護運行的重要內容，傳統檢修模式過于落后，采用繼電保護模擬輸入輸出部分，存在較多的缺陷問題，逐漸被時代淘汰，現階段采用智能保護設備，可以實現對變電站的智能化管控，減少故障概率，這就需要完善的校驗檢修標準及規范作為支撐。同時，智能變電站運行后，一旦出現升級改造的任務，就可能對部分間隔進行改動，這一操作則會生成配置文件，這時候就需要重新下裝描述文件，同時展開校驗，這對整個變電站運行都將造成巨大影響，為此要加強重視。在智能變電站運行環節中，如果某個IED設備出現任何異常情況，如交換機、保護裝置等，都需要按照新的處理流程操作，主要是因為智能變電站與傳統變電站差異較大，只有按照流程操作，才能確保智能變電站安全運行。

3.2 建設智能變電站運行維護專業隊伍

較傳統變電站相比，智能變電站運行維護涉及的專業更多，包括通信、自動化等，這就對繼電保護人員提出了更高的要求，要對這些專業知識都有所了解，才能更好地完成故障檢修、校驗等多項工作。在智能變電站運行期間，如果保護裝置、合并單元等出現故障問題時，檢修人員要依靠掌握的知識及經驗做出基本的判斷，確定故障范圍，調查現場后分析出現該問題的具體原因，同時還要考慮到停止設備帶來的損失及影響，采取科學合理的措施。由于智能變電站具有專業、復雜的特點，這就要求運行維護人員不斷提升自身能力，加強對相關知識的學習，才能滿足智能變電站的運行維護要求，這也要求建立專業人才隊伍，選擇綜合性技術人才，不能過渡依賴廠家服務，才能保證智能變電站正常運行。

3.3 明確智能變電站各專業分界面

在智能變電站運行維護期間，二次系統涉及多個專業，包括自動化、通信、繼電保護等，并且各個專業界面逐漸模糊。針對智能變電站的運行維護特點，應該加強對各個專業的分工，改變這種專業模糊的現狀，將變電一次、變電二次、通信等管理任務都分離開，結合實際及需求確定其工作職責，才能實現界面分工。

3.4 加強定值和壓板管理

由于一體化信息平臺對智能保護裝置的操控更加便捷，所以必須加強智能保護裝置的定值管理，對定值的修改、切區等操作必須有嚴格的規定。智能保護裝置的軟壓板替代了傳統保護裝置的硬壓板，唯一的裝置檢修硬壓板也被賦予了新的含義。如果智能設備處于運行狀態，要嚴禁投入“置檢修”壓板；設備開關檢修時，應退出本間隔保護失靈啟動GOOSE 發送軟壓板。

3.5 規范工程文檔和IED設備管理

智能變電站配置描述（SCD）文件、IED 能力描述（ICD）文件、已配置的IED描述（CID）文件等宜納入繼電保護專業管理。虛端子配置表由設計院提供，調試單位在工程竣工后作為竣工資料移交運行單位繼電保護部門。加強SCD文件在設計、基建、改造、驗收、運行、檢修等階段的全過程管控，驗收時要確保SCD文件的正確性及其與設備配置文件的一致性，防止因SCD文件錯誤導致保護失效或誤動。

4 關于智能變電站的一些思考

傳統電流電壓互感器、智能終端與合并單元數字化模擬量技術進行合并運用，存在需要用二次設備對一次設備進行適應的情況，傳統化的二次電纜仍然需要被使用，包括刀閘、斷路器與智能終端等，因此并未真正地進入到智能化的程度，必須對智能化一次設備進行大力發展，如智能化斷路器設備等。診斷智能網絡系統與設備時，需要有專業化的人員進行判斷與指導，在日后，可對分析方式進行智能化改進，對故障問題進行定位，具體到某個IED 設備上，使維護智能化變電站的工作更加快速與便捷化。發展一次設備的狀態在線智能化監測技術到較為完備成熟化的程度，應當通過監測技術來獲得一次設備相關的信息與數據，以此為基準，進行評估與檢測，提升檢測的實際精準化程度，同時形成針對設備的檢測策略，評估監測設備應用狀態的工作將更加科學化，決策也能夠保障準確性，減少錯誤，智能化技術的使用優勢得以顯現。

5 結論

本文主要對新型的智能化變電站的相關情況與問題展開探討，具體研究的是維護運行方面的問題，智能化變電站中更多地使用了數字化技術，電氣設備的應用情況也被改變，因此必須結合其實際狀況確定其維護與運行要點，否則智能化變電站的作用無法充分顯現，還會產生運行問題。在日后，需加強對智能化變電站的了解，深入分析其中的電氣設備運行狀況，強化技術力量，解決既有的變電站維護問題，提升維護水平，形成適合智能化變電站的維護運行體系，以此來支持智能化變電站的長久發展與應用。