浅析智能变电站的运行及维护

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:苏良清 黄振宇 王陕峰 湛拥军
[导读] 摘要:变电站是电力系统的重要组成部分,是连接发电厂和电力用户的重要环节。
        国网宜昌供电公司检修分公司变电运维室  湖北宜昌  443000
        摘要:变电站是电力系统的重要组成部分,是连接发电厂和电力用户的重要环节。随着经济社会的快速发展、先进的电力及信息通信技术的应用,传统变电站已经无法满足当前社会发展的需求,智能变电站逐渐普及。本文简要介绍智能变电站的情况,分析目前变电运维工作中存在的问题及不足,并从实际运维工作出发,提出了解决措施和建议,旨在为变电运维部门和相关人员提供帮助,推进智能变电站的健康发展。
        关键词:变电运维;智能变电站;安全运维;隐患风险
        1 智能变电站的概述
        智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
        变电站的智能化是一个不断发展的过程。就目前技术发展而言,智能变电站是由电子式互感器,智能化开关等智能一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850通信规范基础上,能够实现站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比,智能变电站主要有以下几点优势:
        1)简化二次接线:少量光纤代替大量电缆;
        2)提升测量精度:数字信号传输和处理无附加误差;
        3)提高信息传输的可靠性:CRC校验、通信自检;
        4)可采用电子式互感器:无CT饱和、CT开路、铁磁谐振等问题,绝缘结构简单、干式绝缘、免维护;
        5)一、二次设备间无电联系:无传输过电压和两点接地的问题;
        6)各种功能共享统一的信息平台:监控、远动、保护信息子站、电压无功控制VQC和五防等一体化;
        7)减少变电集控室面积:二次设备小型化、标准化、集成化;二次设备可灵活布置。
        2 当前智能变电站运维中存在的问题
        智能变电站的建设与投运,解决了传统变电站的一些弊端,实现了变电站的数字化运行,提升了电力生产的可靠性与稳定性,但目前在实际运维中仍有一些问题亟待解决。
        2.1 运维人员素质亟待提高
        随着智能变电站程序操作、一键顺控、智能防误系统等新技术的不断推广应用,对变电运维人员的知识储备、学习能力、业务素质等提出更高的要求,尤其对于县公司的部分运维人员,因为业务接触电压等级较低,对新技术接触相对较少,现有业务水平难以满足运维的需要。应通过开展技术培训、实操训练、竞赛比武等活动不断提升专业人员整体素质、推动变电运维新技术的落地、实施与推广。
        2.2 二次压板操作的问题
        随着新设备、新技术的引进,智能变电站的二次压板问题较传统站点更为复杂。硬压板从保护装置压板转变成智能终端压板;保护装置压板从硬压板转变成软压板;保护功能、出口的投退转变成虚端子的通断。此外,检修压板功能的变化、检修逻辑的引入,使得误操作的风险大大增加,误投退、投退顺序不当都可能引起保护的误动。
        2.3信息网络安全问题
        智能变电站的信息传输采用的是局域网络的传输模式,该模式能在技术上最大限度保持数据的安全性、稳定性。但是实际运行过程中,部分变电站未对网络及数据安全做必要的防护措施(如防火墙、杀毒软件、安全密钥、数据加密等),使得站内系统容易因遭受外部黑客或内部误操作的攻击,而造成系统崩溃、网络瘫痪,进而影响整个智能变电站甚至电网的安全稳定运行。


        2.4智能终端柜面临的问题
        安装在室外的智能终端柜,其环境控制变得十分重要。相比机房22℃恒温条件,室外终端柜中的温度变化比较剧烈,夏季高达50℃以上,冬季则在0℃以下。此外,还存在湿度过大、雨水渗透等问题。柜内设备,特别是电子设备容易因环境的剧烈变化而出现老化、性能下降,甚至出现故障,从而影响电网的安全稳定运行。因此,在智能变电站的设计之初就应该把终端柜的环境问题(温度、湿度、防水、防潮灯)考虑在内,并在日常运维中加强巡视与检修,避免高温、冰冻、潮湿等恶劣环境对智能终端柜内的设备带来损坏。
        3 智能化变电站运维工作的几点建议
        3.1规范智能化变电站运维人员和调控人员职责
        智能化变电站实现了数据的共享,不少功能都实现了远方遥控。目前,变电站现场运行维护工作由变电运维班来完成,集中监控和远方遥控的职责在调控中心。对于智能化变电站,监控系统在技术上均实现了顺序及远方修改定值区的功能,另外各类辅助应用系统也具备了远方的监控功能。为了进一步提升智能化变电站的运维工作效率,应充分利用技术资源,进一步明确智能化变电站运维人员和调控人员的职责,充分发挥智能化变电站资源优势,体现其带来的运维及操作的便利性。
        3.2加强对交换机等网络设备的运维管理
        智能化变电站中屏柜间的硬连接减少,光纤取而代之,随之变电站的交换机数量加多。交换机上端口数量比较很多,光纤的连接具有随意性,如果不能对每个端口连接的交换机进行定位,将给运行维护工作带来极大的不便。因此,一方面在建设初期应要求施工方对端口光纤进行定位,同时要求设计单位在施工图纸中包含相应的内容;另一方面,需要加强基建阶段的施工环境管理,杜绝土建施工与设备安全同步进行,防止粉尘对光纤设备接口造成影响。
        3.3加强智能化变电站的资料管理
        针对智能变电站图纸资料管理的特点,应做好以下几个方面:一、明确电子资料管理的范围和对象,保证电子资料的完整性;二、重要电子资料应统一管理,并由专人保管;三、每座智能变电站的电子资料应使用单独的介质,并不得挪作它用,防止受到病毒或恶意代码的破坏。
        3.4加强智能化变电站数据的整合与应用
        目前智能化变电站中采集的数据比传统变电站大量增多,但其数据利用率还较低、高级应用较少。以智能辅助系统为例,各类辅助设施均实现了数据的远传及监视功能,但往往不同厂家数据无法兼容,因而造成一个设备、一个厂家、一套系统、一个服务器。这样不仅仅浪费了建设资金、占用了大量的屏柜、还增加了运维压力。因此,建议将智能站的各类动环及辅助系统(在线监测系统及防火、防盗、通风、环境监测等)进行有效整合并集成应用,以集约资金、提高效率、减少运维压力。
        3.5加强智能变电站的设备巡视
        状态可视化完善的智能变电站,宜采用以远程巡视为主,以现场巡视为辅的巡视方式,并适当延长现场巡视周期。运行维护部门应结合变电站智能化水平制订智能设备的远程巡视和现场周期巡视。
        自检及告警信息远传功能完善的二次设备宜以远程巡视为主,兼顾现场巡视。现场巡视的重点应在:外观无损伤、无闪络、本体及附件无异常发热,无锈蚀、无异响、无异味、各引线无脱落、接地良好;采集器无告警、无积尘、光缆无脱落、箱内无进水、无潮湿、无过热等现象。
        结束语:
        智能变电站的产生是基于先进的电力技术、自动化技术、通信技术的紧密结合,也代表着变电运维工作正逐步朝着数字化、智能化的方向发展。智能变电站的应用给电网的发展带了新的机遇,进一步提升了运维检修效率,但同时也给变电运维人员带来了新的挑战。运维人员要理论联系实际、积极探索,主动作为,对生产过程中遇到的问题寻找对策,提高运行维护效率、减少生产过程中的不安全因素,促进电网的安全稳定运行。
        参考文献:
        [1]钟慧玲,陈凡.智能变电站变电运维安全与设备维护分析[J].科技创新导报,2018,15(36):61+63.
        [2]唐如海,刘文娟,孙兴,张军,娄道国.智能变电站运维隐患危险点防治[J].大众用电,2016(S2):87-90.
        [3]张斯涵.变电运维过程中危险点防控对策探析[J].科技资讯,2015,13(33):46+48.
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