变电站运维自动化技术应用

任瑞玲

摘要：传统的变电站运行和维护工作步及变电站运行人员、管理人员、检修人员，工作过程中涉及使用多个生产系统，包括保信系统、设备状态监测系统、安全生产管理系统、视频及环境监测系统等。随着电网规模的不断扩大，可靠性要求不断提升，人力资源变得越来越紧张。变电站运维自动化技术的应用促进资源的整合配置，提高工作效率，保证电网运行的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。

关键词：变电站;运维;综合自动化

引言

随着经济社会的发展，电网规模不断扩大，国内供电企业大量采用了变电站综合自动化系统，实现远方集中监视、控制等，既提高了劳动生产率，同时降低了人为误操作的可能性。采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向，同时也是电网满足社会需求的必然途径，在应用的过程当中，无法避免地引发出一些问题。

自20世纪90年代以来，变电站综合自动化系统在我国得以广泛的应用。目前所使用的自动化运维技术，仍未能充分发挥所有功能，存在的问题较多，可以改进的地方也有很多，没有达到无人值班的效果，如变电站综合自动化系统的技术标准、运行和检修的管理体制等问[1]。

1 变电站综合自动化系统概述

变电站综合自动化系统指的是通过执行相关规定的功能，实现控制电气设备的系统性动作。其主要是通过微处理器和计算机管理系统等系统组成，通过自动化控制技术与即时通信技术，实现对变电站运行设备的控制，借此实现提高运行几率的效果。在此过程中，其还可以实现对变电站运行设备的实际监控、测量与控制等效果。在变电站运行的过程中，减少了二次设备的使用，简化了变电站设备的二次连线，保障变电站的平稳运行，减小其实际成本，以此提高变电站的经济效益。目前，变电站综合自动化系统所采用的的结构形式主要有3种类型：集中式、分散与集中相结合和全分散式[2]。

2 变电站运维自动化技术的应用

变电站的二次系统的发展存在重控制，轻运维的情况。在电网控制方面，由于变电站自动化的发展，提高了操作的便捷性，已经基本实现了无人值守，多数操作已经可以通过二次系统（主要通过电网调度自动化系统）进行控制。但在运维管理方面，国内与变电站内设备运维相关的技术发展较国外缓慢一些。

完成变电站运维的作业任务，需要关注八大类信息，包括：电网量测数据（也叫电网运行数据）、故障和保护动作数据（继电保护数据）、运行分析数据、设备状态监测数据、电能质量数据、视频数据、环境监测数据、作业管理数据。主要包含7个业务系统：调度SCADA系统、保信系统、安全生产管理系统、设备状态监测系统、电能质量系统、环境预警系统、视频监测系统。其具体内容分别如下：

调度SCADA系统：内容包括设备模拟量数据、设备状态量数据，用于掌握当前电网运行状态也可用于确认设备运行状态。

保信系统：内容包括事件顺序记录、保护装置数据、故障录波数据、保护录波文件，用于掌握故障信息。

安全生产管理系统：内容包括设备台账、設备缺陷、工作票操作票、运行交接班、运行日志、运行记录、设备巡视检修计划，用于保存生产信息，进行任务安排。

设备状态监测系统：内容包括变压器监测、电缆监测、局部放电监测、断路器监测、绝缘监测、避雷器监测、环境监测、SF₆监测、变压器油监测等等，用于设备检修计划安排的辅助决策。

电能质量系统：内容包括电能质量的稳态和暂态信息，用于监测电能质量信息。

环境预警系统：内容包括站内温湿度、风速、水浸、SF6气体浓度等自然环境状况、照明设备、暖通设备的工作状态。

视频监测系统：内容包括从视频主站系统采集的变电站的实时监控画面，通过指定区域的监控设备监测运行状况，并在巡维中心可以控制该视频装置。

3 变电站运维自动化现状

随着自动化运维的覆盖面不断增加和扩展，电气二次设备日益增多，相互之间的联系日益复杂，为电力二次系统运维带来诸多挑战，结合当前变电站自动化系统的运维方式，发现当前运维方式存在着一些问题：

从资源层面上，电力二次系统技术涵盖电气、自动化、计算机控制、通信等等多学科知识，软硬件实现方式众多，数据分散、异构、格式不一，要实现完整全面的运维数据的分析，需要运维人员不仅具有较高的专业技术水平，还需要具备相当广泛的专业面。因此，运维事件处理过程中，往往难以快速地提取全局的、有效的信息，从而导致难以及时识别系统事件，定位故障原因。

从运行信息层面上，由于电力调度的实时性要求，二次系统运维人员需要时刻关注大量而且繁杂的数据，诸如二次系统业务运行状态、二次设备运行状况、网络互连情况、系统信息安全、机房环境参数等;而同时关注这些运行数据和状态数据，运维人员往往会被淹没在海量的告警信息之中。

从业务层面上，当采用多种监控系统时，各个监控系统的业务对象不同，部署及管理相互独立，导致系统安全的相关信息不集中互不相通，安全策略难以保持一致，不仅无法直接解决前面所述的各种问题，还会造成复杂数据干扰的情况，影响运维工作的实际效率。

从规则层面上，缺少知识库和规则引擎等专家系统技术、人工智能技术的支撑，从海量原始数据提取关键信息进行分析的工作还是由运维人员人工完成，专业管理人员在业务决策时得不到有效支持;而由于日常运维经验与知识不能以有效的方式积累，重复出现的事件和故障，一方面造成熟悉相关问题的人员不断重复处理，另一方面无法通过预判分析避免相同问题的重复出现。

运行维护人员的操作水平关系到整个综合自动化系统的顺利运行[3]。在积极改善管理体制和学习电网企业相关标准的同时，还要培养出一批高素质的专业人才。现阶段绝大部分设备依靠厂家进行维护，缺乏可以及时发现问题并解决问题的专业队伍，发现设备缺陷到处理完成需要历经几个阶段，问题得不到及时的解决。

结语

未来，随着通讯和网络技术的逐步完善，变电站运维自动化技术在提高变电站工作效率方面将有更加显著的效果。利用技术手段，改善变电站运维工作的效率和质量，改变变电站运维的工作现状，已然成为发展的必然趋势。总之，变电站运维自动化技术可以提高变电站工作的效率，保证电网的稳定运行。

参考文献

[1]卢天宇，任万利，武鑫.无人值班变电站运维管理模式分析及其应用发展[J].民营科技，2018（10）：8.

[2]于东.变电运维技术中的智能化技术[J].通信电源技术，2018，35（09）：54-55+59.

[3]梁敬铸.智能化变电站运行维护实践分析[J].集成电路应用，2018，35（09）：90-92.