对智能变电站运维模式的研究

吕利旭　侯果山　何永亮　丁建生

（许继电气股份有限公司，河南　许昌　461000）



对智能变电站运维模式的研究

吕利旭侯果山何永亮丁建生

（许继电气股份有限公司，河南许昌461000）

摘要：随着社会经济的发展，人们对电力需求呈现多层次的趋势，不仅对电力系统提升了要求，也对变电站加大了重视。基于此，探究智能变电站运维模式显得尤为重要。本文以智能变电站运维模式概念为基础，结合其主要功能和目前存在的故障问题，重点分析完善智能变电站运维模式的途径，以期提升电力输送系统的安全性和可靠性。

关键词：变电站；运维模式；智能化；电力系统

智能变电站以计算机技术、控制技术和通信技术为基础，通过对其电气一次设备、二次设备进行调控，从而实现自动化、智能化和信息化管理过程。随着我国经济建设步伐的不断加快，电力建设也得到了长足发展，变电站等电力设施的智能化也得到了进一步的增强，引进先进的变电站设备，采取科学的建设工艺，合理配置变电站资源，完善高效的变电站运行系统，确保智能化变电站能安全、可靠、持续运行，更大程度上为我国经济发展创造更好的条件。

1　智能变电站运维模式的概念分析

1.1智能变电站运维模式的概念

智能化变电站是科学技术发展的产物，其运维模式主要包括建设智能化变电站、确定设施运行周期、验收工程、日常检测和养护以及设备定期检修等部分。其与传统变电站相比，具有规范电力输送管理、控制好输送过程的同时做好工作安排的优点。通过控制外界环境等客观因素，完善各项管理的规章制度，使得每一项运维程序都有据可依［1］。对于主观因素，则建立起科学的监管体系，将运维流程、工作人员培训、部分责任等工作都落实到位，使其处于持续的运行状态。智能变电站重视对细致、全面、严格、实用等管理方式的研究，以建立健全智能变电站运维模式，提升电力系统运行的稳定性。

1.2智能变电站运维模式的技术支持

智能变电站的运维模式分为远程控制和运维系统。从远程控制的角度分析，其使用异地、双方同时拨号的方法，借助计算机等设备，连接变电站系统，从而达到管理的目的。从运维系统的角度分析，其在启动系统程序的刹那，同时拥有与终端客户端相同的权限。如此一来，使得打开服务端的时候，同时也启动了客户端，从而可以实现通过客户端控制服务端。需要注意的是，远程系统数据传输的稳定性影响着维护的有效性。目前，为确保系统数据传输，其技术主要有通信技术TPC、网络技术ATM［2］。对于系统的维护，应注重系统运行过程中的维修操作。

2　智能变电站的主要功能分析

2.1系统控制、检测

针对智能变电站中的组件，系统对其主要有控制和检测的功能。通过对系统中整体高压设备的控制，有利于充分发挥组件的全部功能。目前，采取最广泛的管理方法为顺序控制，对机器设备进行逐一管理。当接收到中心控制站的相关指令时，能立即进行自动操作，并对信息进行核验。工作人员可以根据设备的状态信息，判断其运行是否存在故障，并通过动态检测，及时了解系统中可能存在的安全问题，并马上进行针对性的控制和维修。

2.2警告功能

警告功能主要是指预防变电站系统中可能存在的故障，依靠系统中的监控设备实现。工作人员通过监控设备的运行过程，收集警告功能发出的不同信号，通过分析信号中代表的含义，对系统中可能出现的故障进行准确判断，并及时维修。这种功能对工作人员的要求较高，必须注重智能变电站的日常养护，增加监控系统的巡查次数。

3　智能变电站主要故障分析

3.1智能变压器的问题

变压器是智能变电站中的重要组成部分，其通过改变系统中交流电压的高低，能较好地隔离、变换电流。如果想要保障智能变压站的顺利运行，则必须确保变压器的质量，其容易发生故障的方面有以下3种：一是零部件漏油，当变压器设备的表层浮出黑色液体时，可以判断为变压器出现此类故障，但通常这种故障不易被发现，因此必须定期对变压器设备进行检查；二是设备运行声音异常，变压器正常运转的情况下，发出的声音是比较有节奏的，当变压器的运转声音出现杂乱的情况，可以检查变电器的零部件，查看故障问题，引发该类故障的原因有变压器受到其他高耗电设备的影响、内部零件的接线出现不稳定、变压器组件缺失等；三是设备的引线出现故障，这种故障较为少见，但其对智能变电站的影响较大。针对这种情况，工作人员必须定期检查引线，查看其是否存在老化、接触不良等问题。当引线出现开裂或者松动的情况时，应及时更换，并将变电器安装在干燥的地方。

3.2智能断路器、互感器的问题

断路器的问题主要分为电路器设备的误动、断路器设备的拒动。其中误动是指智能设备在没有指令的情况下完成分闸或者跳闸的程序，其原因主要有：设备接线处出现老化，使得绝缘皮发生破损；安装了不合理的设备导线；零线的接地使得电流通过该分流而流入地下。拒动是指在需要合闸或者跳闸的情况下，没有发出信号。引发拒动的原因有：不稳定的系统电压，接反的初级或者次级线圈，熔丝处发生接触不良等。针对智能变电站的断路器问题，在选择断路器时，应注重其质量，目前使用最广泛的断路器有延迟型、冲击电压型等。在实际运行过程中，工作人员可以加大日常检测力度，将断路器的故障预防在初始阶段，在一定程度上延长断路器的使用年限，保障智能变电站的正常运行。

互感器（仪用变压器），分为电压和电流两种形式，能够将大电流或者是高电压转化为标准的低电压。因此，其出现的问题也可以分为电压互感器问题和电流互感器问题。前者是目前智能变电站中最常出现的问题，引发原因有：互感器本身质量、外界安装环境、过长时间的运行、没有定期进行检查等；后者主要是指系统中的荷载过大，使得互感器发生故障，同时互感器的内部零件出现松动，降低了系统的绝缘功能，从而导致漏电。互感器发生问题的概率较大，对智能变电站的运行造成较大不良影响，如果互感器出现故障，应及时停运设备，并仔细检查设备，尽量避免互感器问题带来的经济损失。

3.3智能开关的问题

智能隔离开关是变电站高压开关中使用较多的一种零部件，能够在电力系统中起到很好的隔离作用，其工作原理比较简单，且容易被操作。但在变电站中，由于隔离开关的载流处接触的面积较小，其接触到的触电较多，较易出现接触不良等方面的问题，使得载流的接触面积变大，从而使得温度上升，影响整个系统的正常运行。同时，在安装隔离开关设备时，没有注意到铜和铝的接触，也会引发智能隔离开关的问题。为预防以上问题，在生产隔离开关时，必须遵循其生产流程。安装时需要按照相关标准，合理确定安装位置，保证隔离开关在变电站中发挥相应的作用。此外，维修人员应不定期抽查隔离开关，确保其能正常运转，提升变电站的工作效率。

4　完善智能变电站运维模式的途径分析

4.1设计合理的智能变电站运维主系统

智能变电站运维主系统呈现全面分布式的架构，借助计算机网络将整个电力系统紧密相连，其中维修站、制造商、远程控制等部分共同构成了系统用电客户，并以此为基础，形成主站，使得供电企业和用电客户直接接触，形成良好的人机操作界面。其中，多个维修模块共同组成其子站，使得变电站的维修区域相连接。在构建运维主系统时，应遵循系统功能、设备位置等原则，将变电站中存在的问题传输到各个节点上并得出答案。每个分布点的设施处都应成立相应的维修部门，并设立维修代理，由系统设备的总代理统筹分布代理，这一类代理通常为专家系统、神经网络。设备维修是运维主系统中重要部分，每个分布的代理都拥有自身问题的解答库，通过规范的方式进行描述，或者将其分布到神经网络中，再完成各自相应的任务。

设计合理的智能变电站运维主系统，需要供电企业加大对人才的培养力度，立足与供电区域实际情况，综合考虑运维模式的有效性、用电客户需求、用电总量等方面的因素，设计出最合适区域的系统网络。智能变电站还处于发展阶段，其运维模式主要具备以下两方面的优势：一是电气设备的更新速度快，其科技含量较高，都包含远程操控等功能，相较于传统变电站，其操作模式变多，能较好地发现运行过程中的细节失误；二是运维系统减少了人为失误，能动态监控变电站的运行过程，及时发现变电站设备的问题，规范维护系统。

4.2建立健全智能变电站运维系统维护体系

建立健全智能变电站运维系统维护体系，应从以下三方面进行。首先，规范变电站运行规程，主要有变电站电气设备、运行方式、监测技术参数、监测高压设备的运转以及监测互感器等，将智能变电站的运维体系与设备组成联系起来，确保互感器等设备的正常运转；其次，成立维修小组，制定科学的设备巡查制度，采取定期检查和不定期抽查的方式，明确巡检的设备、线路和周期，编写详细的处理措施，预防智能化变电站运维系统中可能出现的问题，设备主要包括系统可视化型设备、检测设备、终端服务器、光纤盒和交换机等。此外，智能变电站中还存在部分高级软件应用程序，也应对其的运转、技术维修等方面进行详细规定。在巡查过程中，必须严格按照相关标准，逐一排除智能化变电站中存在的问题，利用先进的设备，检查其存在的缺陷，准确判断变电站运行情况。工作人员应做好详细的巡查检修记录，为下一次检修提供数据，合理更换已经老化的设备，提高变电站设备的质量。统筹运维系统的运转、维护等过程，确保输送电能的稳定性和可靠性。

强化智能变电站系统运维模式的责任意识，运维工作需要根据用电客户实际需求、季节气候特点开展。供电企业应将每个星期、每个月份、每个季度的工作安排写入运维计划，并基于变电站整体视角，将工作安排有机统一，合理配置智能变电站的人力、物力资源，优化维修岗位安排，将每个检修环节的任务落实到部门、人员，建立良好的竞争机制和奖惩机制，统一指挥变电站运维运行过程。

4.3规划智能变电站的运维程序，提升责任心

运维程序主要包括维修和运行两个环节，只有不断加强两者之间的联系，统筹其工作程序，落实每个环节的检修，才能更好地促进电力行业发展。巡视过程是运维程序中的重要组成部分，主要包括熄灯、正常、全面、特殊等方面的巡视，智能化中还有远程巡视。供电企业可以组织工作人员编写《智能变电站远程巡视标准化作业指导书》［3］，借助摄像机等设备，对智能化产品进行拍照，并对其进行合理的编制，为巡视提供更全面的保障。

提升工作人员责任心，通过定期培训等方式，强调运维模式的重要性，检查工作人员的操作技能，带领工作人员优化运维模式操作系统，提高运维工作的效率和质量。智能变电站经过长时间的运行后，将会产生丰富的数据资料，工作人员应及时收集该类数据，并对其进行规范整理，给每个智能变电站配备独立安全的电子资料存储空间，并对数据资料备份，确保资料的完整性，为智能变电站运维模式的发展创造更好的条件。工作人员也必须不断加强自身职业道德修养，练习自身智能设备的操作技能，仔细检查变电站各类设备，并充分发挥运维系统的其他设备辅助作用，保障整个程序的合理性和科学性。加大对智能变电站的重视程度，利用一体化运维模式，促进电力行业的整体发展。

5　结语

随着电力建设工程的不断增多，智能化、自动化已成为变电站的潮流，只有通过优化其运维系统，提高整个系统的安全性，确保电力输送的稳定性和持续性，才能促进企业不断发展。在智能化变电运维系统的运转过程中，受到设备质量、外界环境等方面的影响，使得其出现部分故障，工作人员应加大对整个变电站的检测力度，及时发现变电设备中存在的问题，并采取针对性措施。工作人员要深入研究智能变电站的运维模式，提高自身专业及能力，提升运维过程的安全意识，落实责任制度，通过建立有效的奖惩机制，促进员工落实相关工作，提高员工的工作积极性和主动性，为供电企业适应激烈的市场竞争打下坚实的基础。

参考文献：

［1］孙中尉，邹杰，韩本帅.智能变电站新型蓄电池应用及连接方式优化研究［J］.电工技术，2015（11）：37-39.

［2］张硕，马庆峰，卜轶锋，等.基于PON技术的配电通信网一体化运维管理系统研究［J］.河北电力技术，2015（6）：39-41，55.

［3］金建勋，陈孝元.面向智能电网能量调控应用的超导磁储能技术：理论模型、装置特性、研究现状和应用展望［J］.南方电网技术，2015（12）：44-57.

中图分类号：TM63；TM76

文献标识码：A

文章编号：1003-5168（2016）02-0126-03

收稿日期：2016-01-23

作者简介：吕利旭（1980-），男，本科，助理工程师，研究方向：智能变电站方面、电气自动化专业、局域网通信等。

Research on Operation Mode of Intelligent Substation

Lv LixuHou GuoshanHe YongliangDing Jiansheng
（Xuji Electric Co.Ltd.，Xuchang Henan 461000）

Abstract:With the development of social economy,people showed a trend of a multi-level demand for power,not only to improve the power system requirements,but also to increase the attention of the substa⁃tion.Based on this,it is particularly important to explore the intelligent substation operational mode.In this paper,based on the intelligent substation operational mode concept,combined with its main function and existing problems in the production of fault,the way of developing patterns of intelligent substation op⁃erations was mainly analyzed,in order to improve the safety and reliability of electricity transmission system. Keywords:substation；operational mode；intelligent；the power system