智能变电站运维常见问题及解决思路

毛德超 姜 亮

（1.国网信阳供电公司 2.国网河南省电力公司）

0 引言

我国电力运维管理体系起步较晚，在近年来虽然受到工作人员的重视，但仍然面临着诸多困难。管理体系达不到科学化，变电站的财务补贴收缩，变电站资金管控严格，资金管理问题较多，经济运行受阻，企业运维管理人员积极性不高。很大程度上抑制智能变电站运维收入的发展，社会环境内的运维收入利用的透明度的矛盾持续激化。运维管理的主要目的是使变电站在运行过程中的所有资源都得到合理利用，避免出现资金流向不清、业务开展受阻情况，使运维收入能够得到合理的利用，通过这种方式使变电站内部的资金利用率得到提升，这样能够有助于节约工作成本，同时还能避免出现资产流失的情况，使资产得到升值和保值。

1 目前智能变电站在开展运维管理时存在风险的主要原因

（1）缺乏良好的变电时段管理体系

智能变电站中采用的管理方式为较为传统的变电管理，并没有根据季节和用电高峰时段进行合理的调整，这就导致在夏季这样的用电高峰季节容易出现跳闸和短路等问题。

（2）GIS设备的应用问题

在对GIS设备故障原因进行分析时，工作人员需要从多个角度进行探讨，在设计环节出现的故障主要是由设计结构或元件绝缘度较差导致，对于绝缘子来说，当其使用的场强参数如果缺乏科学性，则十分容易出现故障。而在进行GIS设备的整体故障分析时，故障发生以及管控需要以生产环节为主要阶段，工作人员需要严格按照原有的设计要求进行生产，并尽量采用高质量的材料，能够保障生产工艺的安全性和规范性。通过这种方式能够避免故障的发生，但GIS设备在正式运转过程中，也有可能由于违规操作或其他外界因素导致接地开关出现短路的情况，进而引发故障，所以工作人员在进行维修和管理时，应当根据已有的操作流程，同时开展好设备防护操作，以保障GIS设备的合理运行。

2 基于变电站全面管理下的变电站内控与电力运维管理工作的优化方式

（1）蓄电池技术的合理应用

这项技术的主要作用在于解决不同类型的蓄电池与厂商电池并联使用时存在的不兼容的问题，通过蓄电池共用管理技术能够实现模块化的电池扩容。相关工作人员在进行处理时，需要对电池进行有效的控制，让锂电池优先放电，这样能够使市电削峰和削峰填谷技术得到合理的应用。充电模式在目前的使用中被分为单充模式和共充模式。共充模式所指的是各个电池接口与外置铅酸电池在充电过程中按照一定的限流值同时进行充电，而单充模式所指的是各个电池接口与外置铅酸电池，根据系统预测好的顺序进行依次充电，这一充电技术一般在市电容量存在缺口时进行使用。而放电模式也可以分为共放模式和优先放电模式两种不同的类型。供放模式一般为默认模式，按照预设好的限流值或者电池容量的占比大小做出相应的放电，这样能够达到放电截止的条件，而优先放电模式可预设两极放电的次序，通常会应用于市电削峰和削峰填谷的场景下，而梯级电池主要应用于削峰时，铅酸电池则应用于备电时。电池共用管理模式则能够使不同厂商所生产的不同种类的蓄电池组同时应用于使用中，这一处理技术能够有效减少工程在开展时存在的难度和复杂程度，极大提高蓄电工程和电力配套设施建设的速度，对于工程造价的降低以及整体工程建设来说有十分积极的作用。

（2）完善变电站的运维管理制度

在智能自动化系统的运行过程中都需要应用较多的自动化检修与维护技术，而相关工作人员也需要对这类智能自动化系统进行监管，为了保证110kV GIS的正常运行，相关工作人员需要将自动化技术应用于110kV GIS的自动监控中，这样不仅能够节省人力资源，还能使监控工作的整体效率得到提升。目前市场上所应用的自动监控技术包含集中式监控技术、远程监控技术以及总线监控技术。就目前来说，集中式监控主要是在电气生产单位内安装各种传感器，自动化技术还能够帮助工作人员了解电力的生产状况和输送状况，使相关工作人员能够针对电力的运行状况做出相应的指标调整，这样能够保证自动化技术的可行性。除此之外，还需要充分掌握变电设备异常声音的判断方式，在日常工作中需要注意变电设备的运转状况，如果发现存在特殊声响，工作人员需要立即对变电设备进行断电，并且做好相应的检修工作，这样能够使故障时刻保持较为正常的状况，避免出现故障进一步扩大的情况。

配网自动化系统的操作水平对于工程质量产生的影响极为明显，而最终的效果直接取决于操作者的责任心和技术水平，无论多么先进，多么高级的配网自动化系统在应用时，都是由相关工作人员来进行操作。而最终的工作成绩和设备的使用寿命，很大程度上都取决于使用它的工作人员，所以操作者的综合素质对于设备的应用来说极为重要。这就要求操作人员不仅需要具备高度的责任心，还需要具备正确的操作和养护技能，能够在工作中排除一些常见和一般的故障，尤其是在出现某些较为困难的问题时，也能够对其进行应急处理，这就要求操作者在工作时需要刻苦学习，并且具有专业理论基础。电子互感器是智能变电站正常运行的关键设备。实际工作中经常会遇到故障，影响变电站的正常运行和功能发挥。一旦发生故障，变电站将无法得到直流电支撑，一些重要设备就不能发挥作用，影响用户的正常使用，给企业造成一定损失。正是由于电子互感器在工作中的重要性，所以要在前期检测过程中做好监督工作，避免出现故障。

（3）GIS设备的监控与检修

在110kV GIS变电设备的运行过程中都需要应用较多的自动化检修与维护技术，而相关工作人员也需要对这类变电设备进行监管，为了保证110kV GIS的正常运行，相关工作人员需要将自动化技术应用于110kV GIS的自动监控中，这样不仅能够节省人力资源，还能使监控工作的整体效率得到提升。

（4）错峰平谷技术的应用

市电削峰在目前的智能变电站电源技术建设中有十分积极的作用，可利用用电高峰期与低谷期的蓄电池来完成充电，这样能够有效解决在进行基站建设时的机房改建和电源扩容等多方面的问题。在城市环境中，用电高峰期是不可避免的一种用电特殊状况，而在用电高峰期时可将蓄电池应用于其中，这样能够起到市政电路的补充充电的作用，而在进入低谷期时，则可使用市政电路为蓄电池进行充电，通过这种方式能够使电能得到有效的限流和储存，实现市政电流应用时的削峰平谷。

备电电池错峰充电技术的使用原理在于高峰用电时期环境下，通过对电池充电电流进行限制并对通信设备的供电进行强化，这样能够使蓄电池起到错峰充电的效果，一般情况下工作人员在进行充电时，最高消费比例设置在15%左右较为合适，通常适合应用于电容量缺口较小，并且每12小时的停电时长在3小时以内的基站环境中。但值得注意的是，这一充电模式所造成的负面影响也是不可忽视的，主要是由于电池充电时长相较于正常充电来说更长，因此结合这一技术的特点，可以将备用电池错峰结合，限流充电的方式共同应用于其中，而除了使用备用电池可进行错峰充电，同时工作人员还可通过智能控制设备对电池充电时的电流进行调整，而最高削峰比例可达到30%左右，这一技术在应用时存在一定的限制，保障级别较低，适合应用于二线城市或三线城市中市政高峰用电时期，电容量缺口较小并且每日的停电时间在3小时以内的智能变电站。

错峰充电与储能电池结合削峰型技术的使用原理在于，在高负荷状态下的用电高峰时期，对储能电池进行放电满足高峰时期的用电需求，而在市政用电网络的低谷时期，利用多余的电能对电池进行充电，则能够满足在不同环境下的电能应用。对于负载高峰与低谷时期的判断，工作人员可按照相应的载荷来进行调整。这一技术能够有效针对通信设备的负载波动状况进行控制，通过这一技术的应用能够使最高的削峰比例达到40%。这一技术适合应用于市政电容量存在较高缺口以及高峰时期用电量增加明显的一线城市或大型二线城市中，尤其是这一技术可应用于不存在连续性停电的低等级基站，进而保障基站电源的合理运作。

储能电池削峰型技术属于一种较为简单的技术，即在用电负荷高峰时期，针对储能电池进行放电，而在低谷时期直接运用多余的电能进行储能电池充电。这一技术最高削峰比例仅为15%左右，但不会使备用电池的充电时间延长，储能电池只有在备用电池的充电以及负荷高峰期叠加时段才能够应用，而在进行使用时主要应用于三线城市左右的市政供电缺口较小的环境中。

3 结束语

目前我国智能变电站在运行过程中整体良好，但依旧在各种细节方面存在一定的问题。相关工作人员需要设置完整的管理制度，并根据不同的用电高峰环节做出对应的调整，做好错峰平谷与蓄电池的优化，建立完善的变电站运维管理制度，进而保障变电站能够在不同的环境下为不同的用电需求进行供电。