智能變電站運維常見問題及解決思路

毛德超 姜 亮

（1.國網信陽供電公司 2.國網河南省電力公司）

0 引言

我國電力運維管理體系起步較晚，在近年來雖然受到工作人員的重視，但仍然面臨著諸多困難。管理體系達不到科學化，變電站的財務補貼收縮，變電站資金管控嚴格，資金管理問題較多，經濟運行受阻，企業運維管理人員積極性不高。很大程度上抑制智能變電站運維收入的發展，社會環境內的運維收入利用的透明度的矛盾持續激化。運維管理的主要目的是使變電站在運行過程中的所有資源都得到合理利用，避免出現資金流向不清、業務開展受阻情況，使運維收入能夠得到合理的利用，通過這種方式使變電站內部的資金利用率得到提升，這樣能夠有助于節約工作成本，同時還能避免出現資產流失的情況，使資產得到升值和保值。

1 目前智能變電站在開展運維管理時存在風險的主要原因

（1）缺乏良好的變電時段管理體系

智能變電站中采用的管理方式為較為傳統的變電管理，并沒有根據季節和用電高峰時段進行合理的調整，這就導致在夏季這樣的用電高峰季節容易出現跳閘和短路等問題。

（2）GIS設備的應用問題

在對GIS設備故障原因進行分析時，工作人員需要從多個角度進行探討，在設計環節出現的故障主要是由設計結構或元件絕緣度較差導致，對于絕緣子來說，當其使用的場強參數如果缺乏科學性，則十分容易出現故障。而在進行GIS設備的整體故障分析時，故障發生以及管控需要以生產環節為主要階段，工作人員需要嚴格按照原有的設計要求進行生產，并盡量采用高質量的材料，能夠保障生產工藝的安全性和規范性。通過這種方式能夠避免故障的發生，但GIS設備在正式運轉過程中，也有可能由于違規操作或其他外界因素導致接地開關出現短路的情況，進而引發故障，所以工作人員在進行維修和管理時，應當根據已有的操作流程，同時開展好設備防護操作，以保障GIS設備的合理運行。

2 基于變電站全面管理下的變電站內控與電力運維管理工作的優化方式

（1）蓄電池技術的合理應用

這項技術的主要作用在于解決不同類型的蓄電池與廠商電池并聯使用時存在的不兼容的問題，通過蓄電池共用管理技術能夠實現模塊化的電池擴容。相關工作人員在進行處理時，需要對電池進行有效的控制，讓鋰電池優先放電，這樣能夠使市電削峰和削峰填谷技術得到合理的應用。充電模式在目前的使用中被分為單充模式和共充模式。共充模式所指的是各個電池接口與外置鉛酸電池在充電過程中按照一定的限流值同時進行充電，而單充模式所指的是各個電池接口與外置鉛酸電池，根據系統預測好的順序進行依次充電，這一充電技術一般在市電容量存在缺口時進行使用。而放電模式也可以分為共放模式和優先放電模式兩種不同的類型。供放模式一般為默認模式，按照預設好的限流值或者電池容量的占比大小做出相應的放電，這樣能夠達到放電截止的條件，而優先放電模式可預設兩極放電的次序，通常會應用于市電削峰和削峰填谷的場景下，而梯級電池主要應用于削峰時，鉛酸電池則應用于備電時。電池共用管理模式則能夠使不同廠商所生產的不同種類的蓄電池組同時應用于使用中，這一處理技術能夠有效減少工程在開展時存在的難度和復雜程度，極大提高蓄電工程和電力配套設施建設的速度，對于工程造價的降低以及整體工程建設來說有十分積極的作用。

（2）完善變電站的運維管理制度

在智能自動化系統的運行過程中都需要應用較多的自動化檢修與維護技術，而相關工作人員也需要對這類智能自動化系統進行監管，為了保證110kV GIS的正常運行，相關工作人員需要將自動化技術應用于110kV GIS的自動監控中，這樣不僅能夠節省人力資源，還能使監控工作的整體效率得到提升。目前市場上所應用的自動監控技術包含集中式監控技術、遠程監控技術以及總線監控技術。就目前來說，集中式監控主要是在電氣生產單位內安裝各種傳感器，自動化技術還能夠幫助工作人員了解電力的生產狀況和輸送狀況，使相關工作人員能夠針對電力的運行狀況做出相應的指標調整，這樣能夠保證自動化技術的可行性。除此之外，還需要充分掌握變電設備異常聲音的判斷方式，在日常工作中需要注意變電設備的運轉狀況，如果發現存在特殊聲響，工作人員需要立即對變電設備進行斷電，并且做好相應的檢修工作，這樣能夠使故障時刻保持較為正常的狀況，避免出現故障進一步擴大的情況。

配網自動化系統的操作水平對于工程質量產生的影響極為明顯，而最終的效果直接取決于操作者的責任心和技術水平，無論多么先進，多么高級的配網自動化系統在應用時，都是由相關工作人員來進行操作。而最終的工作成績和設備的使用壽命，很大程度上都取決于使用它的工作人員，所以操作者的綜合素質對于設備的應用來說極為重要。這就要求操作人員不僅需要具備高度的責任心，還需要具備正確的操作和養護技能，能夠在工作中排除一些常見和一般的故障，尤其是在出現某些較為困難的問題時，也能夠對其進行應急處理，這就要求操作者在工作時需要刻苦學習，并且具有專業理論基礎。電子互感器是智能變電站正常運行的關鍵設備。實際工作中經常會遇到故障，影響變電站的正常運行和功能發揮。一旦發生故障，變電站將無法得到直流電支撐，一些重要設備就不能發揮作用，影響用戶的正常使用，給企業造成一定損失。正是由于電子互感器在工作中的重要性，所以要在前期檢測過程中做好監督工作，避免出現故障。

（3）GIS設備的監控與檢修

在110kV GIS變電設備的運行過程中都需要應用較多的自動化檢修與維護技術，而相關工作人員也需要對這類變電設備進行監管，為了保證110kV GIS的正常運行，相關工作人員需要將自動化技術應用于110kV GIS的自動監控中，這樣不僅能夠節省人力資源，還能使監控工作的整體效率得到提升。

（4）錯峰平谷技術的應用

市電削峰在目前的智能變電站電源技術建設中有十分積極的作用，可利用用電高峰期與低谷期的蓄電池來完成充電，這樣能夠有效解決在進行基站建設時的機房改建和電源擴容等多方面的問題。在城市環境中，用電高峰期是不可避免的一種用電特殊狀況，而在用電高峰期時可將蓄電池應用于其中，這樣能夠起到市政電路的補充充電的作用，而在進入低谷期時，則可使用市政電路為蓄電池進行充電，通過這種方式能夠使電能得到有效的限流和儲存，實現市政電流應用時的削峰平谷。

備電電池錯峰充電技術的使用原理在于高峰用電時期環境下，通過對電池充電電流進行限制并對通信設備的供電進行強化，這樣能夠使蓄電池起到錯峰充電的效果，一般情況下工作人員在進行充電時，最高消費比例設置在15%左右較為合適，通常適合應用于電容量缺口較小，并且每12小時的停電時長在3小時以內的基站環境中。但值得注意的是，這一充電模式所造成的負面影響也是不可忽視的，主要是由于電池充電時長相較于正常充電來說更長，因此結合這一技術的特點，可以將備用電池錯峰結合，限流充電的方式共同應用于其中，而除了使用備用電池可進行錯峰充電，同時工作人員還可通過智能控制設備對電池充電時的電流進行調整，而最高削峰比例可達到30%左右，這一技術在應用時存在一定的限制，保障級別較低，適合應用于二線城市或三線城市中市政高峰用電時期，電容量缺口較小并且每日的停電時間在3小時以內的智能變電站。

錯峰充電與儲能電池結合削峰型技術的使用原理在于，在高負荷狀態下的用電高峰時期，對儲能電池進行放電滿足高峰時期的用電需求，而在市政用電網絡的低谷時期，利用多余的電能對電池進行充電，則能夠滿足在不同環境下的電能應用。對于負載高峰與低谷時期的判斷，工作人員可按照相應的載荷來進行調整。這一技術能夠有效針對通信設備的負載波動狀況進行控制，通過這一技術的應用能夠使最高的削峰比例達到40%。這一技術適合應用于市政電容量存在較高缺口以及高峰時期用電量增加明顯的一線城市或大型二線城市中，尤其是這一技術可應用于不存在連續性停電的低等級基站，進而保障基站電源的合理運作。

儲能電池削峰型技術屬于一種較為簡單的技術，即在用電負荷高峰時期，針對儲能電池進行放電，而在低谷時期直接運用多余的電能進行儲能電池充電。這一技術最高削峰比例僅為15%左右，但不會使備用電池的充電時間延長，儲能電池只有在備用電池的充電以及負荷高峰期疊加時段才能夠應用，而在進行使用時主要應用于三線城市左右的市政供電缺口較小的環境中。

3 結束語

目前我國智能變電站在運行過程中整體良好，但依舊在各種細節方面存在一定的問題。相關工作人員需要設置完整的管理制度，并根據不同的用電高峰環節做出對應的調整，做好錯峰平谷與蓄電池的優化，建立完善的變電站運維管理制度，進而保障變電站能夠在不同的環境下為不同的用電需求進行供電。