王斐然
广西鑫耀安装工程有限公司， 广西 柳州 545000
摘 要：随着社会经济的快速发展，国家电网也迎来了前所未有的发展浪潮，特别是智能电网的发展程度更是不可比拟。与传统变电站相比，智能变电站的优势体现在其智能化、分层的操作系统上。但在现阶段，我国智能变电站的运行和维护还存在一些缺陷。因此，员工需要不断完善工作制度，优化和创新应用技术。在收集数据时，工作人员需要做好数据分类工作，从而提高数据建模的效率和质量。另外，将高连通性的数据划分为多个单独的形式，从而进一步实现智能变电站的信息共享。
关键词：变电站；智能化；改造及运维
1 改造过程
智能化变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以信息显示数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时具备电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能。
1.1 设备安装
在变电站设备本体处安装智能监控终端，并配备通讯管理装置，负责收集、处理、传输设备状态信息和实时数据。主要安装点位和采集内容如下：（1）中、高压控制柜：采集电压、电流、功率、功率因数、电度等遥测信息，以及开关位置、手车位置、综合保护装置（如速断保护、过流保护、零序保护）等遥信量。（2）变压器：监测变压器线圈温度和风机状态，实现对变压器温度非电量遥测量的采集；通过调节有载调压分接头挡位来调节电压，实现遥调功能。（3）低压控制柜和馈线开关：通过数字仪表对低压控制柜的电力数据以及运行状态进行采集，并加装遥控单元，用于实现远程控制。（4）电容补偿柜：实时监测有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数，实现电容器自动投切，增加阈值远程调控功能。（5）交、直流屏：通过加装检测模块，实现交、直流数据的遥测量采集、电池出口电压和电池组保护信号（如：过压、欠压等）采集。（6）计量表：采集各计量装置的电量数据。（7）其他重点位置（视不同区域的变电站而定）。
1.2 环境监测
安装摄像、门磁、烟感、水浸、温湿度等传感采集模块。利用摄像与门磁遥视变电站出入口和站内电力设备、监测变电站人员出入情况。感烟装置安装于低压电容柜、EPS有源滤波柜、UPS蓄电池内，监测是否有起火燃烧等现象。水浸传感器放置在变电站内入口或设备附近，实时监测站内是否被水浸入。温湿度传感器应尽量分布于站内各处，实时采集站内环境情况。
1.3 图像及模型
根据需要，利用摄像头拍摄的图像，编写识别算法，识别是否有异常损坏，检验进站人员安全用品的穿戴情况，并向监控平台上传告警信号，同时对现场设备情况进行视频备份，便于问题处理时的追溯。为进一步提高运维水平，可以利用BIM技术，对变电站进行3D建模，将实际变电站进行1:1数字孪生模拟，实现变电站设备全寿命周期管理。通过数字模拟，结合变电站运维数据做出相应的状态反馈，提高运维的工作质量与工作效率。深入建模后，可以模拟人员进行设备巡视，运维人员无须到达现场，仅从数字孪生图中即可查看各项运行数据，提升变电站安全性能和巡查效率。
2 智能化变电站运行维护的注意事项
2.1 程序优化控制需注意的问题
为了提高智能化变电站的可靠程度，满足设备运行程序化的需求。技术人员需不断对程序进行优化，并制定相应的应急措施。一旦发生运行故障，应立即停止所用设备的运行，以减少对其他设备的影响，降低经济损失。对于程序化过程中能够影响设备正常运转的问题，技术人员需有针对性的应对方案。其次按照操作顺序对设备程序化进行逐级控制，在这个过程中还需设计出人工急停的功能，保证智能化电站的正常运转。对于监控系统来说，也应将其加入程序化控制中，确保监控系统的正常运行，不仅能够实时监督其他设备的运行情况，还能够减少设备之间的相互影响。为改善上述问题，电网公司提出了一种矩阵式智能联动的变电站巡检方法，进一步保证智能化变电站的安全性和稳定性。其系统结构如图1所示。
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图1安防监控系统结构
2.2 智能一次设备巡视维护注意事项
智能一次设备主要检测保护设施是否发出了警告信息，产生警告的原因包括采样光纤中断或是GPS对时中断，当合并单元出现故障时，保护装置就会将处于连接状态的设备断开，以保证设备安全。对于交换机的维护工作，应保证其进度与监控的维护工作同步。一旦交换机运行出现问题，应立即联系专业维修人员进行检修，若在检修工作的科学程度不够高，就会导致整个设备系统的瘫痪。电子互感器的作用是测试系统内的电流值，检测设备之间的连接情况。在对其进行维护时，工作人员首先需观察其外部是否受到损坏，而后运行程序对其内部情况进行了解。除此之外，技术人员在进行日常维护工作时，还可以应用逐级排查的方式对问题进行精准定位，以保证设备在处于保护状态下的正常运行。为进一步保证智能一次设备的有序运行，电网公司设计了一款巡维中心生产综合管控平台，其具体数据流动关系图如图2所示。
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图2巡维中心生产综合管控平台数据流关系
3 智能化变电站运行维护的技术要点
3.1 站内一次设备运维要点
3.1.1 电子互感技术
电子互感技术是对设备维护起到了极大的促进作用，电子互感技术依托于电子互感器，利用电子互感器对站内设备进行测量和判断。电子互感器的正常运行主要依靠信息处理、信息传输和信息换取三方面的相互配合，才能实现对电流电压的实时监测，对变电站内是否存在电流或电压异常的情况进行判断。在对站内设备维护时，要先检查电子互感器外观，此外，检查互感器的内部结构，如有异常需及时解决处理，否则会影响到智能化变电站在电力系统中的应用效果。
3.1.2 GIS
GIS是指气体绝缘全封闭组合电器设备，由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线等组成，其内部含有一定压力的绝缘气体。在变电站出现高压以及超高压时，GIS充分发挥自身配置灵活和可靠性、安全性高的优势，将高压进行处理，实现对电流和电压的安全转化。对变电站内的设备进行检修时，要先检查GIS组合电器的外部连接是否牢固，之后要对GIS的内部汇控箱进行检修，最后对GIS的各个零部件进行逐一排查。
3.2 站内二次设备运维要点
在GIS出现故障时，及时终止光纤传输，具体操作步骤如下：智能变电站由四个系统对设备进行维护，分别是：故障信息系统、数据采集与监视控制系统、故障录波系统和综合自动化系统，这四种系统具备不同的信息调度和电网故障诊断功能，在系统发生故障时，可以自动化、智能化、准确化地记录故障前后各种电气量的变化情况，通过对这些数据的分析和比对，生成完整的故障诊断报告，这对提高电力系统的安全性起到重要促进作用。
结束语：
传统变电站运行效率低，人工成本高。将变电站从传统方向向智能化方向改进是电力行业的发展趋势，使变电站具备完善的“五遥”（即遥信、遥测、遥控、遥调、遥视）功能，信号通过网络传输汇集到调度控制系统的数据采集和监视控制平台，收集数据后，平台对事件进行分析，协助监管机构进行判断。然后监管机构命令离线人员响应或直接干预控制现场设备，构成智能运维的全过程。随着材料、传感元件、软件、网络技术的不断进步，变电站的运行维护方式也在不断向更高的水平推进，这对国计民生和公共利益都具有重要意义。
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