智能变电站运维技术管理探究 附对智能变电站二次设备运维关键技术的思考.docx

智能变电站运维技术管理探究【摘 要】近年来，经济的发展和社会的进步，智能变电站是当下的一种发 展趋势，电压变化是变电站工作的原理，智能变电站在供电系统中存在的意义就 是能完成电脑的接收和重新分配电压变换任务，不过在日常维护过程中，容易滋 生各类的故障问题，本文针对智能变电站发展存在的相关问题以及发展现状，提 出了相关的运维技术管理措施。【关键词】智能变电站;运维技术;管理引言整/电网之中最关键的部分之一就是变电站。要想完善智能电网的建设，智 能变电站的建设是重中之重。智能变电站可以通过利用一些先进的电气元件设备 来实时的控制和调节电网，第一时间做出分析以及明智的决策。所以我们需要根 据智能变电站目前存在的问题，结合智能变电站的运维特点，对变电站的管理维 护和检修提出一些意见以及具体的解决方案，最终保证智能变电站可以高效率的 正常运行。1提高智能变电站运维技术管理水平的重要性将智能变电站应用到智能电网当中，要求变电站具有较好的可靠性，智能变 电站还要具备较强的自诊与自愈功能，保证各项设备故障得到更好预防，一旦发 现有设备可能会出现故障，则需要提前发出预警信号，将设备故障损失降到最低。 智能变电站的运行，不仅能够对各项设备实施电气量数字化采集，而且能够保证 各项设备的节点温度与环境参数等非电气量得到良好采集。通过合理运用智能变 电站运维技术，并对各项设备故障进行综合处理，能够保证电网系统的有序运行, 降低各项设备出现较大故障的概率。2智能变电站运维技术管理探究2.1 对设备管理模式的要求当前，在管理变电站设备时，采取的是专业设备的管理方式，也就是变电站 中的各个部分的管理都由专人管理，如设备的检修及维护等。电网管理部门在决 定变电设备通过什么方式运行时，可以以变电设备的运行需求为依据。由此可知, 由于管理的手段受到传统管理模式的限制，技术水平存在局限性，在管理运用设 备时并不是统一的，而是分开进行，使得变电运维容易出现问题。这主要体现在 两个方面：一是运行方式多余，操作人员为了保证供电更加可靠，在对变电设备 的运行状态了解不足的情况下，采取的一些措施就会多余;二是存在较大的风险, 由于在管理设备和运用设备技术时并不是统一而是分开进行的，导致操作员对设 备的工作状态的了解不全面，使得设备使用存在着隐性风险。由于在变电运维技 术中提出了智能化技术的概念，因此出现了一种新的设备管理理念。在新的管理 理念下，对设备的管理不再局限于某一个部分，而是包括整个变电站，使得对变 电站的管理更加全面，实现了设备和运行管理的结合。通过运用智能化变电技术, 管理人员可以时刻了解变电设备的运行状态。如果有问题出现，设备会自动发送 维修请求，这就是智能化的运维管理，有效提升了设备管理的效率。2.2 构建一个完善的变电站建设和网络交换环境智能变电站二次系统的重点在于新一代的智能和高效率的控制，可以自动化 的完成信息的测量和采集等工作，通过预置式光缆电缆的混合模式，进而打造成 一个高度集合，结构紧凑的智能变电站。实现全站数字化和信息共享机制。从现 阶段的发展中可以看出，智能变电站的基本构架，一般是采用GIS室内的SF6 集成式的隔离断路器。通过11 OkV双母线接线、SF6气体绝缘母线，实现了智能 变电站智能端合并单元的一体化,而且这种模式下，更为注重的是运行和管理, 也要将传统的被动选择,转换成为主动化的引导设备。从目前的发展中可以看出, 智能变电站在我国的使用时间还不是很长，进而导致各个方面的使用经验都有所 欠缺。要想更好的改善这一情况，则需要构建一个完善的运维管理机制，加强对 智能变电站的管理体制。例如，在二次压板的操作中，相关人员是不可以随意更改的，而是应该在压 板推出之后再使用，也要对其数值进行相应的调整。在压板投入的状态下，也需 要相关的操作人员适当的控制压板，并且将数值调整到一个固定的区域中。2.3 二次回路的状态监测智能变电站的二次回路监测与传统变电站的二次回路监测还是有着一定的 区别的，传统的变电站运用的是模拟信号传输的方式，然而智能变电站所采用的 数字信号传输的方式，另外，智能变电站将传统的电缆连接方式进行了转换，转 换成了光纤组网的连接。我们可以对相关技术进行优化，在一定程度上能够提升 对通信内容的监测效率。现阶段智能变电站的二次回路状态监测主要包括以下两 种，即物理链路状态监测与逻辑链路状态监测。物理链路状态监测主要是进行变 电站的通信网络的各个通信环节进行监测，进而实现对整个状态进行评估。想要 做好物理链路状态监测，就要对所涉及到的设备对象有着充分的了解，明白物理 链路的状态模型，及时对相关的信号做出处理。逻辑链路状态监测就是对智能变电站的过程层网络报文进行监测，其目的在 于增强整个网络通信内容的正确率以及有效性。现阶段我国智能变电站在进行运 行时，需要进行大量的工程配置，在进行工程配置时，一旦出现错误，运用人工 的方法很难达到纠正错误的效果，在该种情况下，运用运维系统能够有效的进行 纠正，对网络报文进行随时的捕获，还能够对报文的格式进行诊断，一旦发生错 误，能够及时的进行更正，进而起到预防事故的作用。2.4 健全组织机构变电站运维中心的建立可以加强智能变电站的运维管理，还可以帮助理顺智 能变电站运维体系的整个流程。所以，建立一个健全的变电站运维中心是相当重 要的。首先需要对变电站的运维成绩和最终的运维效果进行评价，建立一个完整 的评价机制，明确权力以及分工。权力的授予需要慎重考虑，规范化运行维护流 程，定期检查，利用远程系统，完善管理体系。明确操作的具体流程进行规范性 操作，最大可能的避免操作失误。定期对设备进行检修，保证工作稳定、有效地 进行，提前做好出现紧急问题的应对措施。顺应互联网时代的发展趋势，结合当 下最先进互联网科技，不断创新技术，实现运维管理的信息化，推动智能变电站 现代化进程。2.5 加强智能变电站的巡检工作智能变电站设备巡检工作的质量关系变电站运行的安全性和可靠性，因此要 加强对智能变电站的巡检工作，做好巡检工作的每个细节，避免发生安全事故。 智能变电站所处的地理位置一般比较偏僻，地质环境比较恶劣，经常会遇到大风 或者雷电天气。如果不加强巡检工作，很难及时发现变电设备中存在的问题，而 在这种环境下进行供电，很容易发生安全事故。因此，在智能变电站运行过程中, 要以电力企业运行的情况为依据开展巡检工作，并提高对巡检工作的重视程度。 还要和当地的环境特点相结合，保证巡检方案制定的科学性和合理性。在当前的 变电运维技术中应用智能化技术，进行巡检时多使用机器人，能够极大地降低巡 检工人的工作量，加强了巡检质量，以保证智能化变电站的运行质量。结语如果要对智能变电站进行可靠性和安全性的保障，既要对智能变电站的运维 管理作出改善，改善智能变电站的运维管理方式，是落实智能电网发展的相关要 求。在中国现代化的建设中，必须要重视电力企业，它是社会发展的主要能源提 供者，所以一定要做好能源的防控，完善建设制度，加强对人员对设备的管理， 从根本上保障智能变电站的安全性和可靠性，让智能变电站可以正常运行，并推 动我国社会发展。参考文献：柯娟.智能变电站二次系统的运维管理模式J.电子技术与软件工程，2014 (22)： 110张贵中.智能变电站安全运检技术研究及应用D.华北电力大学(北京)， 2017.陈炯聪.智能变电站数据信息过程管控方法与融合应用研究D .华南理工 大学，2018.对智能变电站二次设备运维关键技术的思考摘要：随着智能变电站的推广实施，二次设备运维方面的问题逐渐暴露，如 SCD文件管控薄弱，新装置运行状态缺乏监视，二次回路不可视，装置调试可 能给运行设备带来较大风险等。现分析了二次设备运维技术现状，提出了站内二 次设备统一配置、多环节清晰解耦以及在线版本比对的模型文件管控方法，给出 了基于网络报文记录分析装置实现二次设备在线监测和回路可视化的技术方案， 还研究了装置的离线仿真、在线仿真等调试技术。该研究着眼于智能变电站的痛 点问题，可显著降低运行和改扩建过程中的风险，解决二次设备运维困难的问题, 为智能变电站发展进行了有益的探索。关键词：智能变电站;二次设备运维;关键技术引言智能电网是当前电网发展的趋势，智能变电站作为智能电网的重要组成部 分，是智能电网的网络架构核心。智能电网通过智能变电站实现了对运行数据的 采集并执行相关的命令单元，确保智能电网相关功能的实现。因此，智能变电站 的设计不但需要体现智能电网的主要特征，而且还要能够体现出智能电网关键设 备的应用。本文对智能变电站二次设备关键技术进行了探讨1。1二次运维现状1.1 文件管控智能变电站自动化系统配置以SCD文件为基础，在实际工程配置过程中模 型文件管控方面存在几个问题：一是缺乏统一管控的理念和设备;二是缺乏版本 比对工具和方法;三是缺乏二次设备运行模型的在线校验工具，存在模型更新后 忘记下载或装置解析出错的风险。1.2 二次设备状态监视相比常规变电站来说，智能变电站间隔层和过程层装置的信号能提供丰富的 装置运行自检信息，但是二次设备运行状态监视研究还不深入，这些信号还没有 被充分利用起来。1.3 运行设备调试二次设备调试主要还是沿用常规变电站的调试方法，站内模型修改后缺乏全 面的离线验证手段，运行状态的设备和调试状态的设备必须进行物理隔离，装置 间功能无法进行在线验证。智能变电站设备均基于IEC61850规范，使用统一的 数据模型，具备引入新的离线仿真调试和在线仿真调试方法的条件2。2二次设备集成化思路及关键技术2需求分析二次设备整合和集成是实现新一代智能变电站最终目标的首要任务及重要 途径。从技术和产业发展需求的角度来分析，二次设备按面向间隔配置，每个间 隔部署保护、测控、PMU、计量、录波等装置，各装置功能相互独立，可靠性 高，维护方便。但二次装置硬件配置重复，全站接线复杂，信息共享不充分，缺 乏全站系统层的协调和功能优化，整体投资成本较大。随着计算机技术发展及芯 片集成化处理能力不断提高，在保障电网安全运行可靠的前提下，将现有成熟应 用的功能、设备进行集成或整合。2.2关键技术新型二次设备的关键技术有以下几个方面。（1）集成化二次设备硬件平台化技术。采用通用一体化硬件平台和插件式 功能板件设计，达到“插件易更换，装置易互换”的应用效果;采用模块化的多CPU 硬件架构+高速内部总线统一高效的数据采样、数据处理、数据存贮、数据传输 处理。（2）二次设备功能模块化和配置组态技术。通过装置支撑软件提供接口， 将应用功能与硬件平台解耦;选配不同的插件和功能模块组建合适的应用装置;应 用功能模块支持可视化编程和配置组态;具有结构清晰、集成度高、扩展性好、 适应性强等特点。（3）二次设备运行状态采集和监视技术。由自检信息扩展至物理板件、通 信端口以及逻辑链路等监测;采用嵌入式采集方式;为二次设备可视化运维、健康 评估和状态检修提供数据支持。（4）时间同步状态监测技术。闭环时间同步状态管理，监测量包括对时间 状态测量数据和设备状态自检数据，采用SNTP基于乒乓原理问答机制进行时间 同步状态监测;以告警直传上送时间同步状态给调度3。3二次设备模块化设计二次设备采用模块化设计，解决传统建设模式存在的现场施工量大、施工周 期长、建设质量难以掌控、二次设备接线工作量大的问题。3模块化设计方案3.1.1 组合二次设备的模块式设计结合变电站标准配送式理念，针对组合式二次设备的特点，在现有硬件系统 及生产工艺不需大改的基础上，设计组合式二次柜体,集成多个功能模块设备（后 台、服务器、电源等），在厂家生产、拼装、调试后，以整体形式发往现场，减 少现场施工量及施工周期。组合柜内采用固定模块式设计，方便后期更换及运维。3.1.2 组合二次设备的即插即用由厂家在柜内设置集中接线区，将柜间装置的输入输出信号及电源在集中接 线区进行航空插头配置，通过与柜外的预制光缆和预制电缆直接连接，达到与系 统沟通的功能。组合柜与外部预制线缆在现场可进行快速对接，实现即插即用 4o3.2更换式检修方案为了适应现场快速检修响应的需求，在检修片区枢纽站或地市级检修公司设 置检修中心。在检修中心设置备用装置库，当现场就地化二次设备检修和故障更 换时，在检修中心对备用装置配置和测试后发往现场，现场经整组传动后即可投 运，现场作业时间大幅缩短。更换式检修方案主要涉及装置标准化接口、配置文 件备份技术、设备状态监测等关键技术。就地化二次设备采用标准化接口，实现 各个厂家同种类型设备的互换，提升了安装效率。标准化航插接口实现“即插即 用、现场作业简单高效，减少了停电时间，提高了工作安全性;设备接线采用航 空插头预制，安装简单，设备检修和故障更换时的安装时间大幅缩短，避免了误 操作;基于标准化接口采用自动测试技术可提高设备调试效率。就地化保护采用保护智能管理单元进行配置管理。就地化保护投运后通过智 能管理单元对保护设备相关的参数进行备份。备份文件包括CID、CCD、工程参 数、定值等。智能管理单元发送启动备份命令，装置应答后启动备份，将需备份 的所有内容形成一个数据文件后，上送备份文件生成报告，智能管理单元以MMS 文件服务召唤备份数据文件。采用无液晶的就地化二次设备后，保护装置的状态监测功能集中在就地化保 护智能管理单元完成，自动化装置的状态监测功能集中在监控后台完成。二次设 备状态监测系统接收装置保护动作、告警信息、状态变位和监测信息，在线分析 采集的各种数据信息，对收集到的数据进行过滤、分类、存储等，最终实现实时 监视分析二次设备及保护信息专网的网络通信状态。二次设备状态监测系统能以 直观的方式将智能变电站保护系统的运行状况反映给变电站运检人员和调度人 员，为智能变电站二次系统的日常运维、异常处理及电网事故智能分析提供决策 依拗5。结束语综上所述，智能变电站二次设备模块化集成的设计技术可以以模块化划分， 模块化组合的二次设备方案体现了模块组合设计、工厂化安装和整体运输的特 点，除了降低工地和接线任务量，需要大幅度提高建设效率。二次设备模块化设 计属于智能变电站模块化建设的发展趋势，设计原则建议根据变电站的一次设备 型式、布置和建设模式。随着智能变电站自动化系统的发展不断完善，对二次设 备集成度要求越来越高，面向间隔的功能将逐渐就地化处理并与一次设备间进集 成，最终实现真正意义上的“智能设备工参考文献：1庄研，李成栋，胡绍谦.智能变电站二次设备运维管控技术研究与实现J. 机电信息,2019 (18)： 22-24.2曹宝玉.智能变电站二次设备运维关键技术研究D.湖北工业大学，2017.3石敏.新一代智能变电站集成化二次设备关键技术的应用研究D.华北电 力大学(北京)，20164潘勇，袁涤非，梅玉成，季东方，顾锦书.室内智能变电站组合式二次设 备方案及关键技术研究J.华电技术,2014, 36 (04)： 30-33+78.5曾佥I锋.智能变电站二次设备关键技术探析J.中国电业(技术版)，2014 (01)： 44-46.