智能变电站运行维护管理

楚开明

（国网淮北供电公司运维部，安徽 淮北 235000）

当前，我国电网正逐渐向着高电压、信息化、互动化及分布式的智能电网方向发展[1]。智能变电站作为智能电网建设的一个重要环节，其担负着智能电网电压变换和电能转移的重要任务。智能变电站采用了当前最为先进的传感器技术，光纤通信技术，智能组件技术等高科技技术，完成了变电站主系统和辅助系统的智能化发展[2]。智能变电站作为变电站发展的最新方向，其安全可靠运行需要全新的运行维护管理方法，本文对智能变电站运行维护管理方法进行了分析。

1 智能变电站技术特点

1）智能变电站结构图

可将智能变电站按照功能不同划分为过程层、站控层和间隔层三层结构，其设备架构图如图1所示。

图1 智能变电站设备构建图

其中在过程层中主要是智能组件和一次设备，智能组件主要是由合并单元、智能设备和相关的终端组成的，其能够完成智能变电站电能传输及分配功能，同时智能组件也完成了智能变电站的保护、测量及在线状态监测功能[3]。间隔层中的设备主要是指测控设备、继电保护设备及故障录波设备，这些设备可以实现智能组件的通信、输入及输出、远方控制等功能。站控层设备主要包括通信设备、控制系统、对时系统等相关子系统，其能够实现对全站的测量功能和控制功能，有效完成对全站的数据采集和控制，同时还具有保护管理的功能。

2）智能组件的状态监测功能与顺序控制功能

智能变电站能够实现智能组件的状态监测功能和顺序控制功能。由于对智能化的高压设备进行顺序控制有利于智能组件功能的实现，因此，在通常在智能变电站中采取顺序控制的中心管理机模式，通过对监控中心指令的执行，经过自动校核后完成对改变运行方式设备的有效控制，并以图形界面进行配合，确保智能设备实现可视化的操作。

智能变电站能够根据监测设备所获得的设备结构及状态参数信息，对历史运行记录进行合理分析，有效评估当前设备的运行状态，对变电站运行的各种设备进行智能诊断。智能变电站内的智能组件能够对相关设备实现智能监测，这样就能够有效地对能装置的故障情况及信号回路动作情况。

3）智能告警功能

智能变电站的监控系统能够实现智能告警功能，其能够对故障判断和处理提供辅助支撑，同时对信号的分类处理进行有效显示。根据变电站整体的推理模型及装置逻辑动作过程，实现对告警信号的分类及汇总，确保智能变电站内的信息得到实时处理，对智能变电站内出现的异常进行告警并提供解决处理意见，辅助变电运行人员进行决策分析。

2 智能变电站实际运维管理分析

某220kV智能变电站于2013年11月投运，其中220kV线路7条，110 kV线路6条，35kV线路2条，采用LW35-252/T4000-50型自能式SF6及GL312开关，利用开关智能汇控柜进行控制。220kV线路智能汇控汇集A、B套智能终端，型号为PRS-7789型智能终端；A、B套合并单元，型号为PRS-7393-1型常规采样合并单元。

2.1 软压板运维管理

该智能变电站保护功能“硬压板”被后台监控系统界面上的“软压板”所取代，保护装置有3种运行状态，即跳闸的运行状态，信号的运行状态和检修的运行状态，这些状态都是由运行人员切换定值或对软压板进行投退来完成的。其所储存的定值如表1所示。

表1 某智能变电站保护装置定值

该智能变电站保护装置均采用光纤通信方式，各个设备层之间通过 GOOSE网即可完成连接，站控层与间隔层之间通过 MMS网完成连接，其数据流程如图2所示。

图2 智能变电站数据流程图

该智能变电站在实际运行中，通过软压板的投退和定值区的切换即可完成站端继电保护的整定，对相关的运行状况、事件记录信息等通过 MMS网络即可传输至监控机中，告警信息都是以报文形式进行传送的。

在该智能站的压板操作中，根据实际的工作经验，总结出运行人员应遵守的要求有：

1）运行人员的软压板操作应在监控后台实现，操作前应在监控画面上核对软压板实际状态，操作后应在监控画面及保护装置上核对软压板实际状态。

2）正常运行的保护装置远方修改定值压板应在退出状态，远方控制压板应在投入状态，远方切换定值区压板应在投入状态。运行人员不得改变压板状态。

3）正常运行的智能组件严禁投入“置检修”压板，运行人员不得操作该压板。

4）设备开关检修时，应退出本间隔保护失灵启动压板，退出母差装置本间隔投入压板。

5）设备从开关检修改冷备用或保护启用前，应检查间隔中各智能组件的“置检修”压板已取下。

6）运行人员定值区切换操作在监控后台进行。操作前应在监控画面上核对定值实际区号，操作后应在监控画面及保护装置上核对定值实际区号，切换后打印核对正确。

7）检修人员的修改定值只允许在装置上进行，禁止在监控后台更改。

2.2 智能组件的巡视维护管理

该智能站在过程层和间隔层中采用了大量的光缆进行连接，因此智能设备的耦合度得到了增强，这就使得智能变电站的二次设备发生退出时其对其他设备的影响增强，同时由于保护设备已经没有硬压板，因此，依靠设备内的软压板对装置进行隔离，降低了装置整体的安全性和可靠性。由于智能终端需进行开关刀闸信息的采集及测控装置、保护设备及合并单元的分析，因此这些设备一旦发生了故障，其影响范围将非常大。因此对该智能站进行维护时，需加强对智能二次设备的巡视，特别是智能组件的维护，确保该智能变电站的二次设备能够安全稳定运行，根据实际的运行经验，应重点做好以下智能组件的维护工作。

1）检查后台机保护功能压板、出口压板、装置压板投退状态正确，电流、有功、无功显示值正常，与保护装置显示相符，无异常报文。

2）检查智能终端、合并单元、保护装置、网络交换机、自动装置等各种指示灯、通信状态正常。

3）检查室外智能终端箱密封良好，无进水受潮，箱内温湿度控制器工作正常。

4）检查光纤接头可靠连接，光纤无打折、破损现象。备用芯防尘帽无破裂、脱落，密封良好。

2.3 顺控操作分析与管理

顺控操作是国网公司规定的智能变电站重要特征之一，是指在满足预定条件的前提下，按照预定操作顺序自动完成一系列控制功能。顺控操作打破了传统运行操作方式，提高了运行工作效率和操作正确率。因在操作流程、步骤、操作命令表达及实现方式等方面均与常规倒闸操作存在较大差异，根据运行半年的实际经验，本文总结出该智能站在进行顺控操作时要注意以下几个方面。

1）首先要确认设备完好，符合倒闸操作的基本要求。

2）确保智能变电站监控系统中的顺序控制票均是经过审核合格的。

3）在进行顺控操作执行时，监控后台应以规范的操作票模式来显示顺控票，逐步显示每一步操作进程，并与站端方式保持一致。

4）顺控操作结束后，现场运行人员应核对设备最终状态并检查有无异常信息后完成此次操作。

5）为保证安全，实现顺控操作的变电站应有对临时接地线的管控措施。

6）固化于系统内的顺控操作票应定期审核，扩建、设备升级改造等应及时修改审核。

3 结论

作为智能电网的重要支撑，智能变电站是当前电力行业发展的最新动向。随着我国电网智能变电站的逐步投入运行，我们必须对智能变电站运维关键技术进行掌握，及时总结先进的运维经验，提高智能变电站运维水平，加强智能变电站运维管理，确保智能变电站安全稳定可靠运行。

[1]钟连宪, 梁异先. 智能变电站技术与应用研究[M].北京: 中国电力出版社, 2010.

[2]赵琳, 刘振, 任雁铭, 等. 220kV数字化变电站测控保护一体化的实现方式[J]. 中国电力, 2010, 43(4):38-40.

[3]王勇, 梅生伟, 何光宇. 变电站一次设备数字化特征和实现[J]. 电力系统自动化, 2010, 34(13): 94-99.