基于“集中監控+無人值守”模式的電網設備運維策略優化

國網吳忠供電公司 趙雯雯

當前電網相關設備的組成部分中，主要都是由變電站組成的。可以說，變電站作為供電系統中一個不可或缺的部分，對于整個供電系統來說都是十分重要的。因此，本文針對無人監測與集中監控的情況，以變電站為例，將這兩個方面應用到不同的實際情況中，對于變電站以外的各種設備，也會在后續分析中提到。但不論是問題發生的位置還是實際使用過程中的使用頻次，變電站都在扮演一個主要的角色。從技術上找到問題，主要面向變電站解決相關問題，從而實現整個電力系統的升級換代，迎來國家電網運營的穩定，為民眾帶來一個高效、穩定、安全的用電環境，最終達到促進社會和諧的目的。

1 數字化運營改造

不論是集中監控還是無人值守，這兩個關鍵技術的背后一定是靠數字化作為支撐的。數字化作為國家電網改造的重要環節，是能夠提供不同運算結果和實際應用場景的。例如在變電站中，如果將變電站改造為智能型變電站，那么其在實際運用過程中將會有很大的進步。數字化的變電站作為一種智能設備，其智能主要體現在以下幾點：首先數字化是一種指代，其主要意味著一種從人工向更加智能方向的轉變，將一部分人工操作的過程轉化為計算機的自動操作，利用預先設計好的相關程序并能夠符合工作中的人工標準，在實際應用過程中可以自主運算，解決問題并及時報告，作為數字化，其目的就是朝著更高效率、更省人力的方向前進的。

在實際電網的變電站運用中，變電站發展出了一套智能、環保、自動、交互的智能方式。在這個過程中，有關數據會通過相關的儀器傳輸至智能變電站的儲存系統，通過數字化中的分析部分分析這一段儲存內容的有關消息，分析完畢后，根據實際要求與需要進行下一步解決，在解決過程中，如果遇到系統可以解決的問題，例如電網程序錯誤、變電站系統故障等，智能模式中相關程序和硬件可以進行重啟或修復，自動運行解決程序，得以解決問題。而在遇到一些只有人工才能解決的故障，例如部件損壞或嚴重的軟件問題時，系統將會采用備用程序，及時上報有關部門，在收到維修故障的消息后，有關工作人員就會及時出動解決，即使是像這樣系統無法解決的問題，數字化電網設備也能夠及時上報給有關工作人員，避免了中間傳輸信息所損耗的時間，能夠在現有數字化技術中得到消息傳輸最高效的利用。

整個過程中，作為系統的處理、解決與傳輸，都很好地貫徹了數字化電網設備的相關要求。數字化作為當前無數電網設備升級的一個不可或缺的前提，將變電站和其他相關重要電力設備升級到數字化設備的規定要求內，就可以在之后進行各種方式的革新與創新，后續的集中監控與無人值守也都是在這個前提下完成的[1]。

當前發達國家并沒有制定有關智能變電站的行業標準。但由于智能化和數字化正在迅速地發展，國外的有關電網設施也在不斷進步，向著智能化與數字化不斷發展。而因為整個世界并沒有制定相關標準，每個國家對于自身的設備智能化要求不同，這也導致了不同發電站的發展道路各不相同。

例如，西門子公司的建設標準就是設備的自動化程度，以及遇到緊急情況的緊急處理能力。在這條道路上，公司對于其發展的主要目標就是能夠盡量減少人工干預，從而達到系統自動識別，自動解決的目的。這樣，就可以減少人工成本，提高整個電網公司的經濟效益，促進整個公司的發展進步。而在ABB 公司看來，自動化并不是其公司發展的主要目標，同樣作為電網發展的規模巨大的公司，ABB 公司著重于在如何運行和在整體規模上把握整個電網運行。該公司主要依靠較大規模和較大投資量完成各種各樣的有關研究項目，用來支撐ABB 公司對于一體化的研究與探索，走出了一條與西門子公司不同但同樣具有發展意義的發展道路。

2 當前無人值守電站設備運營現狀

2.1 無人值守變電站的整體狀況

從世界上整體電網的發展狀況來看，無人值守是整個變電站和相關電網設備的發展趨勢。無人的優點，最顯而易見的一點就是能夠減少相關人員的工作，有關工作人員可以不用上崗，利用數字化、智能化帶來的優勢，實現無人化的電網設備運行，從而能夠達到人力資源的節約，減少相關人力成本，提高整個變電站和相關電網設備的運行效率。而從深層次的角度來看，無人值守的背后，代表的是一種技術自動化。表面上看其作為一種高效的運行方式帶來的是實際上的效益提升，而實質上它作為一種生產方式的變革，大大降低了以往人工工作過程中發生的一些風險。而作為生產力而言，無人值守的模式從過去較為繁瑣和重復的人力勞動脫離了出來，從根本上提升了供電模式中的生產效率。

在無人值守的過程中，利用數字化中遠程操作的方式，將無人值守的優勢最大化。在這個過程中，電網的安全穩定性得到了提高。由于遠程操作對于員工的數量要求少，同時對于員工的質量要求高，這就導致了對于無人值守過程中遠程操作相關工作人員的要求變得更高。在招聘工作人員時，對于他們的培訓會更多，要求也更高。而這樣的流程走過后，遠程操控的穩定性自然得到了提高，在實際工作過程中，更加專業的電站工作素養能夠讓無人值守的電力設備變得更加安全，整個值守模式也更加專業，一旦出現問題，就能有具體有效的方法用來解決。

在中國，在110kV 和其以下的相關電網設備基本完成了無人值守的目標。但對于數值更大的變電站，就沒有采用無人值守地方法看守，而是更偏向類似ABB 公司的自動化技術。由此看來，無人值守在中國的應用前景暫時主要集中于110kV 這一規模的電網設備中。因此，在對無人值守電網設備的運維過程中，要加強對110kV 這一情況下的具體研究。只有這樣，對于我國無人值守的具體情況才能有更好的研究與進步，一旦研究產出成果，就可以應用到我國數量巨大的電網設備中。

在這個過程中，同樣能運用數字化帶來的其他優秀成果，不斷更迭相關技術，使得自動化相關技術得以不斷進步，使無人值守過程中在電站處的相關監測設備更加精確，建立更加發達、傳輸效率更快的通訊基站，從而在無人值守的遠程操控過程中獲得更好的響應速度以及更少的延遲時間。在這個過程中，也要注意發生緊急情況的處理機制。一旦有遠程操作無法解決的內容，一般來說還是需要相關專業人員進行現場解決與干預。而在這個過程中，如何及時止損，避免進一步的損失，這都是需要有關工作人員考量的問題。同時，也應當健全無人值守過程中電網設備的自我修復功能，這樣就可以將無人值守的作用最大化，避免重復性的相關工作人員的干預[2]。

2.2 無人值守情況下相關技術的更迭與創新

首先，自動化作為無人值守過程中一個不可或缺的重要成分，將其作為一個重要的升級對象，其實就是變相助推了無人值守的進步。例如，在某電力公司的升級過程中，就升級了110kV 這一情況下的自動化系統，添加了在無人值守下系統的自動輔助功能，這一功能可以很好地通過SDH 技術的相關功能，從安全方面出發，及時報告現實情況中的一些問題并及時解決，利用多業務傳送平臺和分組傳送網等先進技術輔助整個無人值守的進程。

3 集中監控相關技術的應用

3.1 集中監控站點的運作模式

集中監控，顧名思義，通過現有的一定技術手段，加上相關工作人員的幫助，集中一定的監測設備與技術，以聯合與合作的形式加強監管一部分需要監管的設備，從而達到及時準確地發現問題和解決問題的最終結果。在這種情況下，每一個集中的部分都要被下放進需要監管與調查的部件中，將需要監測的部分與集中監測設備一一對應，由于當前世界集電站發展的整個趨勢是無人值守化，這樣的趨勢帶來的結果就是供電系統與電網設備需要更加精密，檢測更加準確地儀器。只有這樣，儀器檢測帶來的結果才能更讓人放心，后續的工作也自然順理成章地完成了。

集控站在遠程工作的過程中，其主要作用就是控制調度，并且負責一部分的監測功能。集控站首先要調度數據采集與監視控制系統和相關的物流行業，在所有調度工作完成后，需要將調度結果分種類、分批次地發送到不同的變電站中進行下一步操作。在這種模式下，由于可以一次性控制多個不同的變電系統，繁雜巨大的數據將能被合理地區分與歸類。由于程序被簡化了，集中控制相比較過去較為老套的控制方法顯得更加有效率，還能節省不少的人力物力，從而達到節省成本，提高效益的良好結果。這種運作模式的內容較多，大批量的數據都需要相關硬件和人力進行處理，但同時也能保證其安全性與有效性，在集控過程中，可以運用好調度的數據，正確處理數據，最終得到正確的結果。

而一旦出現上述的內容量巨大，工作過程需要多處分類的情況時，就需要采用集中監控站點的分級管理了。分級管理就是利用數據之間的不同特點，以及每個數據對應的處理難度，將各類結果按照一定的次序或規定分為不同的種類。按照這樣的次序分類以后，就可以進入分級管理了。在分級管理的整個過程中，不同難度與種類的數據按照一定方式排列，并根據規定的次序分給不同的集控站進行下一步處理。而當相關數據的數量達到一定程度時，集中監控就可以再次拆分，分成更小一層的集中監控站點。直到達到了規定的范圍內后，才可以進行集中監控的數據分發，下放到各個變電站里，從而進一步處理數據[3]。

3.2 我國當前集中監控站點的不足

目前，由于我國的無人值守電網設備越來越多，集控站的建設自然也被提上日程。但與國外一些相關自動化和集中監控技術較為發達的國家相比，雖然我國無人值守電網設備基數大，但其技術發達程度相比較于國外還是有一定差距的。而自動化技術不論是對于集中監控還是無人值守來說，都是一個基礎性的同時也十分重要的技術。而在技術方面，不單單是自動化技術這種較為硬性的技術，在軟性方面我國的相關水平較之國外也有一定的差距。因此，不論是硬件還是軟件，我國的集中監控站點都有很大的進步空間。這也是當前需要迫切發展集中監控站點的原因之一[4]。

4 集中監控與無人值守的合作關系

在我國電網設備的改革與運用過程中，出現了無人值守與集中監控這兩項較為關鍵的技術。特別是當前無人值守的運作模式正在逐漸普及，我國國家電網以及其他有需要從事相關行業的公司或企業都應適當學習這種方法，并進行一定的運用。而在無人值守的技術內容中，由于其作為一種復雜程度高，專業性較強的一門技術，一旦涉及到關于無人值守電網設備的內容，就會涉及到很多較為前衛或較為先進的電力系統相關技術。特別是隨著近幾年網絡技術的不斷推行，大數據和智能AI 技術的下放，電力系統也應當以此契機，利用學習無人值守的機會及時運用網絡相關技術，為整個國家電網的改革與進步添磚加瓦。

不論是數據采集與監視控制系統、分布式管理系統還是最新一代計算機編程語言，都為整個無人值守電網技術提供了非常重要的基礎性作用。在此過程中，集中監控的作用自然就發揮出來，通過以自動化為基礎的無人值守技術可以提高整個國家電網的運行效率，而在這其中十分關鍵的采集數據、分析數據和歸納數據的功能就交由集中監控來執行。通過兩者的合作，集中監控可以充分發揮其作用，而無人值守則可以利用集中監控帶來的相關數據，優化整個電網設備的相關策略[5]。

5 結語

在這樣一個電力發展迅速、用電需求量大，同時通電地區幾乎是覆蓋了全國的大背景下，人們對于國家電網的要求也自然越來越高。同時，由于供給的設施數量和精密程度都異常龐大，一旦這其中出現供電問題，就需要得到迅速解決，因為一旦供電設施中電網設備出現問題，那么其影響的就是整個地區的用電。其涉及的相關群眾的用電生活就會受到很大的影響，特別是當前電力的影響范圍早已擴散到了人民生活的方方面面。不論是通訊、娛樂休閑和工作，一旦離開電力，人民生活可以說是倒退了幾十年，一旦停電，其造成的危害和損失將會更大。從電力維修的相關現狀來看，當前我國的電網設備出現故障后，大多數情況下仍然采用的是人工維修電網相關故障設備的方法。在這種方法的實際運用中，一般拖延時間長且維修效率不高。在技術突飛猛進，不斷創新革新的過程中，利用好集中監控與無人值守這兩項新技術，可以更好地幫助我國電網設備更新換代，為人民提供更好地電力服務。