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    智能变电站运行维护管理中常见问题及规避措施

    时间：2023-01-14 14:55:05来源：百花范文网本文已影响人

    国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 蒋 硕

    在电力系统中变电站是不可被替代的，同时也是重要的组成部分。为了提升电网日常工作效率，为居民用电提供更多保障和安全性，行业内引入了智能变电站，并为其辅助配套了相关运行技术。这种智能变电站充分调用了计算机技术、大数据计算数据和云计算等高新信息技术，为电力系统运行节省了大量的人力、物力资源。考虑到这种技术较为新颖，为了确保智能变电站的高效运行，并且规避实践中出现的问题，行业内仍然处于对其研发和探索的阶段。

    变电站类型繁多，其中智能变电站其先进性和科学性被快速被引入电力系统中，成为近几年热门的电力技术[1]。

    在智能变电站中，拥有种类繁多和操作复杂的各类型智能设备，这些设备总体来说稳定性和智能化都较高。较高的可靠性使其在促进工作效率不断提升的同时，降低了电力系统人力资源调配的局限性。与此同时，智能化的优势使这种变电站的数据传输速度较快，在现代化经济社会发展的大环境下具有一定的技术优势[2]。

    在智能变电站中，除了有传统的电子信息传输功能，其还为通信平台赋予了更多科技性和网络性。通过网络技术，智能变电站可以实现信息的全方位收集和分析，甚至可以在后续为其添加监控功能，以此来为电网运维工作提供更可靠性的辅助技术。如在出现突发问题时，技术团队需要快速给出应急方案，此时智能化信息管理平台可以通过自身控制和调节功能，加快技术团队与电网、变电站之间的交流速度，提高两者的紧密结合程度，快速地对问题进行解决。

    在数据运行的维护过程中，智能变电站也体现出良好的发展优势。而在信息的输入和输出方面，这种变电站也真正实现了数字化，为变电站信息输送赋予了更高的准确性和精细化水平。除此之外，在智能化变电站中，大部分的智能设备可以被看作一个整体，其联动、协调的整体性较好，不同类型的设备可以被连接在一起，减少了设备运行多余操作的同时，提高了设备的利用率，为技术团队减轻了工作负担[3]。

    3.1 安全性

    在智能变电站中，一些电子元件处于设备的关键部位，用途较大。但因为这些光学元件自身特性，对于外界自然环境变化具有较高的敏感程度，易受到干扰，其在被投入使用后可能在性能上发生改变。

    一些关键的元件，如有源电子互感器，只有在模块管理模式设置完成后才可投入正常使用，对技术团队专业程度要求较高。与此同时，该类型的设备的耗能较大，敏感性较高，在运行中不具备较高的稳定性。

    除此之外，磁场的出现也会造成一些电子元件的性质发生改变。如高压互感器在受到磁场影响之后，其自身信号可能会变得不稳定。此时，工作人员必须通过特殊的和有针对性的计算途径对问题进行解决，无形中增加了工作人员的工作负担。

    而与传统的变电站相比，智能变电站在传输模式上有所变化，由“点对点”模式转变成了“对等”模式。这种模式虽然更便捷，传输效果也更好，但其对设备运行的安全性要求十分严格，如果系统中的某个细微之处存在障碍或没有受到妥善的保护，就可能在整个系统之中暴发较为严重的故障问题，为变电站带来经济损失。出现这一问题的原因，不仅与隔离点未被妥善设置在装置之间有关，也与隔离辅助软件应用效果有关。考虑到这一点，整个变电站可能在运行中会受到一些安全威胁。

    3.2 快速保护及安装保护问题

    实践过程发现，电子传输过程耗时较长，并非单一运行的过程。在这一传输过程中会涉及较多专业的电力系统，其过程的稳定性也十分重要，而这对传输保护技术和相关工作团队的要求较高。在数据传输时，除了要用到交换机之外，还需要对单元进行合并才可确保传输工作的顺利开展。但这种复杂的工作流程不仅降低了电子数据传输过程的便捷性和可靠性，也为工作人员增加了工作负担，导致其工作效率降低[4]。

    而在安装保护这一问题中可以发现，技术团队常在设备周边配置一些保护装置。这种行为其实同时也是为了节省电缆的使用量。常见的保护设备有智能汇控柜，这种保护设备在我国变电站运维保护工作中较为常见，但因该设备自身的特殊性，在运行中同样对外界环境变化十分敏感，如果外界温度和湿度出现细微变换，该设备的运行就会受到限制和影响。这一特性会在无形中增加设备的运行成本，为工作团队带来诸多不便。

    4.1 案例概况

    某110kV智能变电站如期完成建设。在该变电站中包含两台主变运行，并且包含了10kV、35kV、110kV三个电压等级。目前，在该智能变电站中，已经投入运行的主变数量为两台，远景规划3台，每一台的容量为50MVA。

    而投入运行的电压等级中，各匹配情况为：GIS组合电器配合双母线的接线方式——110kV部分；
    单母分段接线方式——10kV部分（当期投入了24回）。除此之外，还存在4组无功补偿电容器，6012kvar容量/组。

    4.2 改善措施

    4.2.1 设备管理具体措施

    变电站的运行稳定性直接影响智能设备的运行情况，基于此对智能变电站的管理体系是否完善显得尤为重要。考虑到智能变电站中存在两种不同特点的设备，应当在完善体系时进行分类考虑，并且要采取有针对性地管理措施，对其具体情况进行分析后再对方法进行选择，确保管理体制的有效性。在变电站中存在一次设备和二次设备。其中，一次设备的智能化更高，而二次设备的网络化更高，两者的先进程度都较高，同时对管理体制的水平要求也较高。与此同时，终端设备、互感器等先进设备共同组成了智能变电站，这些设备的先进程度高，对技术团队的要求也较高。基于此，在具体制定管理措施时，应当注重以下几点。

    一是应当重视数据资料库的建立的必要性[5]。对于设备来说，为了确保其正常运行，技术团队必须对其内部构造和运作机理进行充分了解，但因为大多数变电站设备都较为智能，内部电子元件多，结构复杂，因此在对其内部构造进行记录时会产出数量规模庞大的数据体系，而在其运行过程中，如果存在不足和缺陷，技术团队也应当快速记录下来。这一系列工作完成后，会产生大量数据，此时数据库的存储就显得尤为重要。数据库仓储能力、分类和筛选能力对于后续工作人员对资料进行调用也有帮助。

    二是技术团队应当注重顺控操作票的重要性，必须在完成试验后才能对其进行使用。因此，日常工作中应当妥善管理顺控操作票，并且对其适用范围进行明确的界定。使用时也要严格按照“六要八不要”的原则操作。

    三是操作人员及技术团队的日常管理同样也十分重要。对于变电站日常运行维护工作来说，强大的工作团队才可以在面临各种细节问题时进行妥善地处理。而这些设备人员不仅需要对现场情况进行充分了解，还须对每一类设备的运行机理和操作方法都应当有深度了解。

    四是在技术团队对现场设备进行操作和管理时，需要满足变电站“五防”原则。

    五是重视远程巡护工作，这一点在下文进行详细阐述。

    安全管理在对智能变电站的运维工作管理中，应当重视以下几点：

    一是重视安全制度和岗位追责制度的建立。在工作中，技术团队可以优先建立一个较大的目标，然后按照轻重缓急先后顺序将其拆解为多个小任务，最后管理部门可以将这些较为细节的任务分发到各个岗位中，确保在出现工作问题时可以追溯到某一个具体的员工。

    二是要建立健全奖惩机制。当工作出现问题时，应当按照行业标准和规范对其进行处罚，对其他员工起到警示作用。对于一些超额完成任务，并且安全意识和责任意识较高，主观能动性和创造能力也较高的技术人员，应当发放一定的奖励和绩效，不断促进其工作动力。与此同时，建立安全机制，定期开展安全讲座和专业知识理论比赛，对于从侧面提升员工安全意识有所帮助。在安全管理中，最为核心的工作原则之一就是“两票三制”。两票为工作票、操作票；
    三制为交接班制度、巡回检查制度、设备定期切换制度（如图1所示）。

    图1 安全管理核心的工作原则

    其中，工作人员要尽可能确保“两票”制度具备公正性和完善性，防止出现无票或伪造票的不公平行为出现。除此之外，对于“三制”的执行力度也要大力加强，确保条例规范落实到位，防止其成为“一纸空文”。日常工作中，秉持这一工作原则，不仅可以完善安全制度管理体系，还可以预防操作危险，避免安全隐患，让“安全”两字贯穿在整个智能变电站工作站中，通过有效的制度和管理工作，防止工作人员和机械设备受到意外情况时，出现安全问题或遭到损坏。

    4.2.2 巡视管理

    巡逻工作包含内容较多，包括日常巡视工作管理、设备厂家定期回访巡视管理等。其中，对于日常巡视工作，智能设备管理人员应当意识到自己工作范围及工作职责，对设备的使用条件和涉及专业内容进行充分了解，并且确保智能设备的使用要求和所处环境之间具有较高的匹配性。在对智能设备运行工况进行巡视时，如发现设备报警或出现异常时，应及时对异常点进行监控或调度，并给出相应的解决方案尽快解决故障。如有必要，可以将不同专业的运检人员组织在一起，展开联合巡视管理工作。

    这种联动工作不仅可以为不同类别的智能设备安排不同的巡视专业人员，确保巡视工作更具有针对性和有效性，还可以在周期内提高各技术主体团队之间的沟通交流水平，确保后续工作顺利展开。在智能设备运行一段时间后，设备供货厂家需要调派专业人员前来变电站进行专业回访巡视。针对一些投运的设备的运行工况，回访人员可以给出相应的改善和建议措施，完善管理体制。针对一部分设备在运行中暴露的问题，回访人员需要对其进行书面记录，并将问题以详细记录的形式反馈到供货公司，进一步对产品综合性能进行分析和改良（如图2）。

    图2 改善措施概述

    无论是普通变电站还是智能变电站，都属于较为先进和新兴的技术产物，这一类设备组织在我国的引入时间较短，实践程度不深，相关行业的技术人员可能未具有较丰富的实践经验，在自身专业素质水平上也有待提升，在日常运维工作中可能出现较多短板。基于此，各变电站之间应当加强交流沟通，重视专业信息共享平台的搭建，重视合作，协同进步，互惠互利，并及时互通最新的研究成果，转变为具有实际用途的管理机制，为完善变电站运维管理工作内容不断努力，确保电网的正常运行，为我国电力事业不断增砖添瓦，从而有效提升居民生活品质，提升工业发展销量。

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