智能化变电站运行与维护技术探讨

摘要：电网智能化是我国电网向着现代化、自动化发展的必然选择，已有超过百座智能化变电站在我国建成。由于相关技术研究和发展时间不长，投入运行和维护的经验也相对欠缺，目前一些智能化变电站已经暴露出一些亟待解决的问题。为了保证智能化变电站运行的安全性和可靠性，就需要在变电站的运行维护工作中多多积累实践经验，研究新技术。本文对智能化变电站运行与维护技术进行了探讨。

关键词：智能化；变电站；运行；维护；技术

中图分类号：TM63文献标识码： A

变电站作为连接电网和输电线路的重要装置，其工作是一个最为关键的环节，通常以往的一些事故经验教训发现，很大一部分事故都发生在变电站内，所以做好变电运行管理工作是十分重要的，这对实现电力企业安全生产目标及提高安全管理水平具有极其重要的作用，也是保证电网安全稳定运行的关键。

一、 智能化变电站的技术特点分析

智能化变电站的结构框架主要包括运行管理框架、设备管理框架、信息体系框架这三个部分。智能化变电站运行管理的基本框架主要包括调度层、变电站层和设备层这三种，在运行过程中，变电站的电气设备会形成智能处理核心，在电网形成操作策略后，调度层的调度台会对智能电网发出具体的调度运行的指令，处理核心接收到调度指令后，会将指令分解成独立的操作步骤，在得到调度确认后，再进行具体的操作。在这个过程中，调度人员的任务就是将操作指令发给智能化变电站。智能化变电站的设备管理框架主要包括营理层和智能变电站两部分，其中设备管理方面是运行方式的基础。设备管理中心对设备运行状态进行数据采集后，能完成对辅助决策、动态监测和风险预测这三方面的建模，然后变电设备的各处理模块会自动形成建议，通过审核后就会形成最终的管理建议。管理中心会根据各部门实际需要将这些建议信息提供给需要它的部门和单位。智能化变电站的信息体系框架主要包括设备管理中心和信息工作站这两部分。设备管理中心是用于处理智能变电站事项的一个平台；信息工作站的运行关系到整个变电站的智能化操作，它通过对站内外的信息进行加工，能形成局部决策。运行管理框架、设备管理框架和信息体系框架这三方面技术的综合使用，促进了变电站智能化操作的实现。

二、智能化变电站运行与维护技术

1、 明确一次设备运行维护重点

在当下的智能变电站中，依旧强调重点维护GIS 组合电气以及电子互感器等一次运行设备。对于GIS 设备，需要对其外观腐蚀、损伤、变形等进行目视检查，对其汇控箱门是否密封良好、加热器是否规范启退、继电器是否出现过热等，以及SF6 气体压力等仪表指示、异常气味和声音、电缆空洞封堵、二次线发热和松脱等进行日常检查；同时每隔一年进行螺栓紧固、静止阀复位等操作，每隔两年就地和远方操作一次很少使用的设备；每隔五年对SF6 气体水分、压力动作、罩子密封性、主回路电阻、多级插头等进行检查，以此确保设备正常运行[2]。而对于电子互感器则应做好日常运行巡检工作，包括外观、传输光缆、外绝缘等有无腐蚀、裂纹等损伤，器件连接是否松动，运行时有无异味或异常振动，关键连接点是否伴有变色、过热、跳火、锈蚀等异常，以便及时消除隐患。

2、 强化二次设备运行管理维护

根据智能变电站二次设备特点，可对下述设备加大运行管理和维护力度，一是自动和保护装置，需要密切关注装置运行状态、告警信息、MU 和GOOSE 等光纤熔接、光口闪烁等情况；运行保护装置时，严禁触摸带电部位或拔插插件或社保，不得操作固化定值、修改定制、更改通信地址、开出传动等命令，并定期检查其保护状态、定值、压板、差流等信息，以保证网络正常通信，装置可靠运行；其中智能终端、测控装置、合并单元等位置的检修压板需要予以高度重视，必须确保其单独或并行投入和退出以及故障处理等操作规范到位；二是对于合并单元，要求重点观看液晶显示屏中是否存在告警信息，合理分析合并单元工作状态、GPS 对时、采样光纤通道等情况，以此及时发现、解决异常[3]；三则要加强通讯系统运行维护，其中电子设备运行、单机或主机的值班灯较为关键，并由后台稳步操控不同层序的开启与隔阂。上述维护要点有助于提高变电站数据的实时性和准确性。

3、加强整定值和压板管理

随着科技与信息一体化的飞速发展， 智能变电站在一体化信息平台上， 对数字化保护装置的操控性， 显得更为便捷， 因此，要保证智能变电站的安全运行， 必须加强数字化保护的定值管理， 严格各项操作， 尤其是对定值的修改和切区等操作。智能变电站中， 传统保护的功能投入和出口跳闸硬压板， 被数字化软压板所取代。装置检修硬压板， 也不再是原来的含义， 而是被赋予了新含义， 因此， 对于智能变电站的各项操作规范与流程，都必须严格规定。

4、 继电保护校验

(1)光缆技术的数字信息传输作用。对一次设备采集到的信息就地转化为数字量， 通过光缆技术把信息传输到测控保护装置中，接着输送到后台监控系统，同时监控系统和保护装置对一次设备的监控也是通过光缆技术传输信息实现。随着科学技术的不断进步，IEC61850标准、电子式电压互感器、电子式电流互感器技术日益成熟并被使用，通过这些技术，可以让开关量信号直接就地转化为数字量。同时保护装置通过网络接收电子互感器的数字量信息，且对智能操作单元的开关数字量进行接收和监控，从而对智能变电站进行继电保护。

(2)数字化保护测试方法的运用。对智能变电站的继电保护装置进行测试要严格按照IEC61850标准来，主要技术设备有继电保护装置、保护测试仪等，主要测试方法有一对一测试和一对多测试，具体来说，一对一测试就是用两根光纤太网线把试验仪和一台保护装置连接起来， 按一定的时间差提供数字化模拟量并接发信息。同理，一对多测试方法就是连接多台保护装置进行测试。

5、 运行监视和故障分析

一般来说， 在一次设备和二次设备之间有开关位置信号、控制信号等信息需要传输。在智能变电站中，对这些信息的传输是通过光纤以太网来进行的，具体来说，就是过程层与间隔层之间、间隔层和变电站层之间都是通过光纤以太网进行连接的，通过网络信息自动化操作， 可以方便快捷的进行自测， 一旦有问题， 能及时发现。同时， 智能变电站把信息通过光纤以太网进行传输， 通过网络接口在网络系统中设置具有故障录波功能的设备， 不仅可以完成信息记录和监控， 而且可以直接把信息输送到后台系统中。此外，通过传感器和微机技术，完成信息的采集并独立进行检测，及时发现问题并发出警报， 为设备检修提供一定的数据依据。

6、 注重倒闸操作的安全管理

智能变电站的现场倒闸操作运行的相关设备要满足一定的技术条件，并具备一键式顺控（标准化）操作的功能，满足监护双机操作的条件，同时顺控操作也应当填写操作票，在顺控操作前应当进行预演，保证操作过程的安全可靠准确的运行。在执行顺控操作时，监控后台要执行规范的操作票显示功能，把每一个操作进程都显示出来， 同时也要与站端方式保持一致。操作结束后，运行人员要检查设备运行的最终状态，完成操作。若发现异常情况，就必须严禁顺控操作，并将情况上报技术管理部门。

综上所述，智能变电站的运行维护与常规变电站的存在很大不同，作为运行单位必须加强新知识的培训，加快对新设备、新技术的消化和吸收。才能适应智能电网的发展。

参考文献：

[1] 王强， 贺洲强. 智能变电站运行维护管理[J].探讨电力安全技术，2012(5).

[2] 武文军.浅谈智能变电站的优点及运行维护[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版，2011(12).

[3]田成凤.智能化变电站相关技术研究及应用.[C].天津.天津大学.2010