论变电站智能运维技术应用

柏荣帅

摘要：针对智能变电站变电运维安全与设备维护中现存的问题进行梳理和概括，结合工作实际对其存在的问题提出了相应合理化建议，旨在促进智能变电站的稳定运行，确保国家安全用电。

关键词：智能变电站;運维安全;在线监测;设备维护

1 引言

变电站承担着变换电压等级、汇集电流、分配电能和调整电压的重要作用，其安全运行关系到整个电力系统的安全稳定。保障变电站安全本质上是确保变电站内设备和环境的安全。早期对变电站设备的巡视主要依靠人工，然而随着大电网建设的不断推进，变电站数量飞速增长，传统的人工巡视方式耗时耗力，无法有效应对变电站设备的运维管理需求。计算机技术、传感器技术及网络通信技术的快速发展促使传统变电站逐渐向着高度自动化、数字化、智能化方向发展，在这个过程中不断出现针对变压器、开关等一次主设备的状态监测装置及在线监测系统;同时，针对难以检测的非电气状态量引入了计算机视觉技术，构建起变电站的视频监控系统;另外，近年来巡检机器人的投入进一步改变了变电站的运维管理模式。

2 智能变电站正常运行重要性概述

智能变电站的运行维护安全和设备维护能够将变电站运行中可能出现的各种安全事故有效预防，同时高压和低压的隔离使变电站电能运行故障的概率大大降低。同传统的变电站相比，智能变电站采用的是计算机控制模式，因此其在运行维护和设备维护工作中采用的是计算机排除方法。高端智能变电站相对于传统的变电站，成本较高，若不能对其进行科学高效的维护和设备管理，将直接影响变电站的正常运行，严重时甚至会造成设备出现损毁等情况，降低电力企业的经济效益。智能变电站的设备维护工作开展，主要是通过定期维护消除设备中可能存在的各种问题，并进行提前预防和解决，有效减少正常生产中的成本投入，对我国电力企业的正常发展具有重要意义。

3 变电站智能运维技术中的问题

3.1 基础设备安全性不足

变电站的运行和维护工作是保证电力企业正常运行的根本，基础设备的安全则是基础中的基础。基础设备的安全性对整个变电站的运行稳定性具有直接影响，若存在基础设备安装质量缺陷，往往会使得整个变电站的运行安全性受到影响。对此，在开展变电站运维安全管理工作时，需加强基础设备的安全质量管理。

3.2 运行管理严格程度不足

当前，很多智能变电站并未设置专门的安全防范装置且应急预案缺乏，这导致智能变电站运行过程中出现问题后人员不知如何进行规范的操作。机械设备在运行过程中，人员并未严格按照规定时间严格查看，日常的检修工作人员在开展的过程中也并未进行严格的查验。运行标准的缺乏和不规范，使设备运行中出现的问题无法得到及时有效的调查和解决，导致后续运行中隐患不断积累，最终造成严重的安全事故，威胁变电站的运行安全性。

3.3 信息保密程度不足

对于智能变电站的信号传输，主要是通过数字模型对等传输方式来进行相关信息的传递。也就是说，智能变电站的信息传输采用的是局域网络的传输模式，这种传输模式能最大程度保证智能变电站运行过程中的传输安全性和稳定性。实际上，大部分的变电站在进行数据信号的传输时未对其进行高级别的安全防护，使得智能变电站设备在遭受到外界攻击时容易出现信息系统崩溃情况，对整个智能变电站的运行安全性产生较大的影响。

4 变电站智能运维技术应用

4.1 遥视系统

遥视系统重点在于对变电站内设备、环境及人员的监控，应用现状呈现点多，面广，但功能局限的特点。首先，点多：电压等级110kV以上的变电站均已建立变电站视频监控设备，部分已实现全域视频监控。视频图像就地存储，其中电压等级110kV以上变电站的视频信号基本接入至国网统一视频平台，部分接入省变电站辅助一体化监控平台。其次，面广：监控对象可覆盖一次设备、二次设备、控制室、各出入通道等。然而功能局限：目前省变电站辅助一体化监控平台应用的主要功能为摄像头的监视、录像、守望等实时功能，以及与安防、消防、门禁等其他辅助设备智能联动功能，仅实现“千里眼”能力，依然属于传统视频监控系统范畴，对监控视频中有效信息的筛选、分析及判断还需要依靠监控人员，系统的智能化高级功能还未完善。当前的“被动监控”模式只适用于特定地点、时间监控和事后追溯，缺乏主动判别能力。为此，学术界早已引入机器视觉概念，尝试将人工智能技术应用于对监控视频信息的有效提取及智能分析中，从而及时发现事件并进行控制，变“被动”为“主动”。

4.2 智能设备的BIM模型细度确定

BIM模型细度主要根据厂商提供的设计图精细度和未来运维检修管理中需要用到的精细度来定;比如高度集成的二次设备在运维中需要掌握其运行原理，在建模精细化上应该根据功能模块来进行建模;一次倒闸操作的设备，在倒闸操作这个模块需要建模到零件级别，最低也需要到组件级别;建模之后，需要将现有信息赋值在相应设备的相应位置上。在环境的建模以及运维流程路线建模，管理标准及操作流程等信息都需要同步植入。同时接入智能分析系统中操作安全预警距离数据，为现场管理和辅助决策管理服务。围绕同一个设备模型满足不同层级协同运维管理需求，优化运维管理平台的整体设计。

4.3 检修辅助安全措施

使用大量的虚回路光缆连接，能够使原本看得见的二次回路隐藏成为黑匣子，隔离检修设备和运行设备，要求根据二次检修辅助安全措施实现。将二次虚回路图为基础，根据相应的检修安措规范创建安措规则，从而能够实现可视化的安措自动生成。在生成安措票之后，以设备目前的情况实现设备异常检修状态的判别，并且还能够给出异常原因和影响的范围，在实现安措模拟的过程中，以模拟操作对安措状态进行更新，以此能够为二次回路操作提供操作顺序和操作结果告警、校核。在执行安措之前，以生成按错票的逻辑预演，能够及时发现操作票中的逻辑问题，从而能够避免安全操作逻辑错误导致的保护误动及闭锁事故的出现。在每次完成按错检修之后，诊断装置能够利用得到相应保护设备检修压板状态、SV压板状态、GOOSE压板状态等信息，对比标准化的安全措施，将是否实施检修安措到位进行检查，如果不到位，诊断装置中就会出现明显告警及标识。二次检修辅助安全措施中还要具有操作过程和结果的记录、回访，以此能够寻找事故或者查找问题。

5 结束语

为了确保对变电站运行情况的全面了解，需要对当前智能变电站变电运维和设备维护工作中存在的问题不断研究和解决。一方面电力工作人员需要不断加强培训，提高对先进运维知识的了解，在出现问题后能够采取及时有效的措施;另一方面，采用更加可靠安全的监测系统和设备，确保变电站运维和设备维护的科学高效，提高事故的预防及处理能力。

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