變電運維技術中的智能化技術

徐敏

（國網江蘇省電力公司揚州供電公司 江蘇省揚州市 225009）

在電力系統中，變電站是關鍵構成單位，發揮出了核心效用。智能化技術的深入應用，變電站發揮出的效應越來越大。變電站智能化在工作時，充分應用數字網絡設施，聯合不同的運轉體系，從而集中管理變電站。變電站的智能化，可對變電站的運行情況進行全面監控，提升了其自主管理能力，減少或完全規避了一些不良情況。不過，由于智能化變電站本身構成復雜，對科技水準要求高。這就需要時刻優化升級技術，維護智能化變電站的穩定性，從而發揮出更大效果。

1 變電運維技術相關概述

1.1 變電運維現狀

在電力行業中，變電站起到決定性作用。變電站全天24 小時都在不間斷的運行中，這種監控方可以及時處理一些突然發生的情況，不過會影響到人力最合適的分配結果。在科技高速提升下，變電站的監管方式已實現了智能化，不需要時刻安排專業的監管人員管控變電站運行中或許會出現的問題，而且利用現代化設備，可全面控制變電站，并借助控制中心接受相關信息，將變電運行命令傳輸給變電站。通過對比變電站管理模式，很明顯，智能化模式才能滿足當前電力系統發展需求，更好更精準收集整理、剖析探究數據信息。另外，智能化變電站可保證不同部門間的彼此作用。[1]在科學范圍內，測量、調節中心完成控制自動化，變電傳輸效率和運行速度大為提升。

1.2 變電運維智能化體系結構

變電運維智能化從技術結構層次劃分，可分為過程層、間隔層以及站控層。其中，過程層涉及變壓器、隔離開關、斷路器等智能化設備組件，是智能化變電站一次設備。過程層包含測控裝置、保護裝置等，是二次設備。間隔層與其他部分緊密聯系，使間隔數據可以作用于間隔的一次設備。在變電中，站控層是最高級的設備。主要包含控制系統、通信系統等，搜集數據，操控開關，監控其他設備等一系列智能化的操作都是由站控層實現的，該部分集高級管理于一體。

1.3 變電運維智能化技術特征

變電運維中的智能化技術的檢測范圍更大更廣。可完成整個電網系統的覆蓋。與以往監測系統相比，該技術也更加全面。不僅可以監測到變電站、用戶、負責供電方的基本信息，還能檢測到家庭用電的基本情況。實時監控運行情況。以往變電站所采用的監測模式都是單向的，而智能化變電站，實現了雙向監測，可最快速度內，時刻在線監測，不僅高智能化，同時還具有人性化特點。另一方面，可以隨時獲取變電設備的工作運行情況，及時評估變電運行系統，提前預測系統中存在的隱患，嚴重時發生警告，便于第一時間處理。

1.4 變電運維智能化技術優點

智能化技術的優點主要體現在兩方面。一方面，確保變電站穩定運行。智能化應用于變電站中，可對其進行數字化控制。變電站在工作時，根據對調度指令的分析，在開展各項操作，操作穩定性得以保證。將智能化技術應用于變電站系統中，實現了技術創新。智能化設備引入，電力系統自動化管理得以落實，使監測設備更具科學性，設備管理工作順利開展，電力系統穩定性大幅度提升。另一方面，自動化管理變電設備。電力系統運行過程中，自動管理變電設備，需要從兩點著手，分別是管理設備和管理變電站。管理設備主要是對電氣設備進行管理，借助信息管理模式完成。借助信息平臺可以融合變電站相關信息，之后利用智能技術，建立數字變電站，使電力系統運行時，有一定支撐，從而確保其穩定性、安全性。同時，也能優化變電站運行情況，電力系統工作質量隨之提升。[2]

2 變電運維智能化技術管理

2.1 對設備管理模式要求

現階段，在變電站設備管理方面，基本上都是采用的專業設備特定管理方式。說白了就是，變電站所涉及設備的維修保養、設備技術、實驗以及對設備存在的不足等方面的管理，都是由電網單位專業的工作人員來進行的，電網管理單位在選擇變電設備管理方式時，根據變電設備在運行時的實際需求而定。由此可能看出，因為技術水平和管理方式的不足，設備管理并沒有和設備技術應用結合在一起。此方式下，給變電運維帶來了一定困擾。比如，沒必要的設備運行方式，極大的風險等。不必要的方式主要體現在：相關工作人員，為了確保供電的穩定、可靠、安全，一般都會在沒有掌握設備運行情況的基礎下，采用完全多余，沒必要的運行方式來操作。在風險方面，主要體現為：管理設備和設備應用技術是各自獨立來工作的，并沒有聯系在一起，這就導致相關操作人員無法完全了解設備運行狀態，這在變電站設備的運行方面是一種埋藏的安全隱患。隨著變電運維技術中，應用智能化技術觀念的提出，全新的設備管理理念得以問世，對變電設備的管理在該理念的作用下，直接上升到管理整個變電站的層面，實現了設備管理和設備運行管理極大程度上的融合。而變電運維工作中，應用智能化技術，可實現相關工作人員實時掌握變電設備啟動情況。如果變電設備出現故障，設備自身可主動提出維修請求，使工作人員第一時間內收到變電設備故障信息。在這種智能化的設備管理情況下，設備管理質量和速度大幅度提升。

2.2 對信息保障體系要求

其實，通過上文中提到的變電運維相關概述，也不難發現，變電運維技術中的智能化技術離不開網絡支持。而變電運維對網絡技術的需求，不單單在于智能化變電運維的三方面，在整個電網系統中離不開網絡技術。而且采集信息工作，必須借助于智能電網才能實現。因此，在實現電網系統智能化的過程中，首先需要建設網絡技術保障機制。在智能化變電運維，智能化電網系統的建設中，都需要以信息技術為前提來開展，并且網絡系統貫穿于整個過程中。在這種情況下，快速方便的信息訪問和數據上傳方式都是必備的。不過，就當前階段而言，電網智能化和變電運維智能化技術還難以實現這樣的要求。主要是因為信息系統還不完善，不同信息系統間的聯系不密切，規劃不統一，急需改進優化。[3]

3 變電運維應用智能化技術面臨問題

在電網系統中，變電運維智能化起到決定性作用。不過，在當前的電網系統中，該技術僅僅處于初步發展期，具體應用中存在眾多問題，制約了變電運維智能化發展。問題分析如下：

3.1 電子式互感器保護反應較慢

與一般的互感器相比，電子式互感器在傳輸數據方面，數據是從互感器內部直接發送給交換器或是測控裝置的，其實會涉及到眾多中間環節，而中間環節的存在，導致傳輸數據時間逐漸被拉長。另外，在對跳閘口附近的系統終端進行保護處理時，互感器保護時間也會被拉長。電子式互感器從最開始的傳輸數據到之后的單元合并，再到最后的保護裝置，整個流程稱之為采樣，而保護裝置接入斷路器，這一環節稱之為跳閘。通過與以往的變電站對比，電子式互感器傳輸數據、合并單元需要較長時間才能實現。總的來說，變電運維智能化反而要比以往的變電運維技術在智能互感器保護反應方面要慢。

3.2 安全性、穩定性較差

我國在電網系統建設過程中，一直都將變電設備運行的安全、穩定置于重中之重的地位，不過，變電運維智能化在設備安全性、穩定性運行方面所取得的效果都達不到理想值。

3.2.1 變電設備運行安全性能一般

以往變電站所應用的通信方式基本上都是點對點的，比當前變電運維智能化技術的安全性要高。在交互機制方面，該技術有明顯的局部特征。一般情況下，該技術根據平等的信息溝通方式，將局域網內所有的監測智能電子設備信息統一起來。如果沒有及時采用科學的方式對數據資料進行防護，那么在整個系統中，但凡有一點局域網遭到破壞，勢必影響到整個變電系統。而變電系統中的監測智能電子設備不具備點對點連接特點，所以變電設備之間也沒有對應間隔點。根據此類問題，需要將有關的軟件展開針對性的防護，這點特別重要。因此，監測智能電子設備對變電系統安全性有直接影響。變電系統功能要借助相應軟件實現，由此可能看出，在變電系統安全性方面，軟件信息所發揮的重要作用。不過，變電運維智能化技術在當前發展過程中，其安全性仍然達不到理想目標。

3.2.2 穩定性較差

變電運維智能化技術所采用的互感器是有源電子，互感器是工作時候必須要安裝相關的元件，從而影響到變電系統的穩定。另外，光學互感器也會受到外界影響，出現不穩定現象。其實，這主要是因為光纖和玻璃的連接存在缺陷，而制約了穩定性。除此之外，高壓電子互感器在運行時容易受到電磁波干擾，信號傳輸受到嚴重影響，存在畸形或是不穩定等情況。對于這些不穩定成因，必須要采用恰當的合適的方式加以保護。

4 解決變電運維智能化技術問題的策略

4.1 應用繼電保護校驗技術

（1）通過光纖完成信息傳輸。一般情況下，光纖通信技術都是在變電站一次設備中應用的，能直接收集到信息數據并進行轉化，由此提供了良好條件，而保護裝置若要接受數據，需要借助網絡技術來實現。

（2）在數字化保護下，才能使用測試方式。進行繼電保護的基礎便是嚴格按照相關的制度來進行。其中，保護測試儀是用到的核心設備，而繼電保護校驗一般應用單對單或是單對多的方式，然后用兩條網線將保護測試儀器連接起來，由此完成測試工作。

4.2 提升安全性和穩定性

基于變電運維智能化的不穩定、不安全性，筆者分析了幾點改進策略。首先，在變電設備啟動時，在微型設備、電子技術使用的基礎上，將電波圖和電壓關合閘有效集合在一起，在一定的時間內確保穩定的電壓。其次，檢測設備運行情況，這點可借助微機技術來實現，若檢測到錯誤信息，要第一時間進行處理，這點尤為重要，需重點關注。然后，實行自我監測。全面整體監控變電系統，重要監控斷路器，發現不正常情況，立刻發生警報，便于相關工作人員最快時間內展開維護，在使用斷路器時，也要借助智能控制器，精準檢測二次設備，從而得到更精確的數據，保證變電運維系統啟動工作中的穩定性。最后，對于出現故障的設備維修，要按照不同設備，不同型號選擇最適用的維修方式，保證最快時間內解決故障。

4.3 加入二次系統

變電運維智能化技術中，高效控制、操作穩定、極高的數據辨認度、有秩序的時間、保護局域網等是二次系統的主要優點。如果在變電運維智能化技術原本的基礎上，展開對二次系統的研制，可實現信息的自動采集、測量，對有效控制極為有利。通過研制二次系統，變電站將發展為擁有高環保性、高精尖裝備、高系統集成度的智能化的變電站。[4]

4.4 積極研制引導智能設備

現階段，變電運維智能化技術所應用的技術涵蓋眾多方面，比如雙母線接線、小車式開關柜技術等，由此來實現，在變電運維智能化系統中，單元合并的科學化、一體化。實現數字技術和智能技術的有效融合，使其集中應用于變電運維智能化技術中，并且關鍵點要放在變電系統的管理和運行方面，從而主動研制引導智能設備，而并非被動接受。驅使變電運維智能化技術更為完善。

5 結束語

總之，變電運維智能化技術已成為發展趨勢，該技術不僅可以維護變電站的正常運行、維護，還能為網絡技術提供一定的專業保證。雖然，當前變電運維智能化技術存在一定弊端，但總體而言，還是有很大好處優勢的，只有持續提升相關工作人員的專業技能，及時處理、優化完善問題，最終電力系統變電運維的質量和速度將大幅度提升，發揮出更大效用。