朱興柯 李 斌 李長(zhǎng)生 王澤雄 吳治軍

(云南電網(wǎng)公司普洱供電局，云南 普洱 665000)

1 前言

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，雖然變電設(shè)備的微機(jī)保護(hù)和數(shù)字式儀表已經(jīng)廣泛采用，但是在變電站層面上卻沒(méi)有突破。保持著傳統(tǒng)的控制理念和控制方式。智能型變電站能夠把現(xiàn)場(chǎng)操作改變?yōu)檫h(yuǎn)程操作，提高了變電站的響應(yīng)速度，當(dāng)實(shí)現(xiàn)完全智能化后，變電站的操作流程應(yīng)更加簡(jiǎn)潔。

某110kV變電站系統(tǒng)采用了IEC 61850通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了信息網(wǎng)絡(luò)共享、保護(hù)測(cè)控裝置的高度集中、SMV采樣值、GOOSE報(bào)文和IEEE 1588對(duì)時(shí)報(bào)文三網(wǎng)合一、一鍵智能操作和視頻聯(lián)動(dòng)。結(jié)合該變電站集中式保護(hù)測(cè)控裝置、智能終端、過(guò)程層交換機(jī)、同步時(shí)鐘、一鍵智能操作、后臺(tái)狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的首次應(yīng)用，給原來(lái)的運(yùn)行管理模式帶來(lái)了變化，下面就如何有效管理新模式下變電運(yùn)行倒閘操作、運(yùn)行維護(hù)、事故處理等進(jìn)行分析和探索。

2 智能變電站與數(shù)字化變電站區(qū)別

數(shù)字化變電站強(qiáng)調(diào)信息獲取、傳輸、存儲(chǔ)和控制形式方面的問(wèn)題，更加看重變電站多種信息數(shù)字化傳輸和數(shù)字化控制。建設(shè)數(shù)字化變電站是對(duì)傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)的巨大變革，電磁式的TA、TV將被電子式的光TA、光TV替代，所有變電站測(cè)量和保護(hù)設(shè)備也必須滿足這一變化，摒棄傳統(tǒng)的模擬輸入而改用數(shù)字式的輸入。實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字化后，保護(hù)設(shè)備將輸出數(shù)字信號(hào)，一次設(shè)備控制回路也將采用數(shù)字化的接口替代傳統(tǒng)的模擬量控制方式。在全站數(shù)字化的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)變電站運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息傳輸速度將達(dá)到前所未有高速，IEC61850等復(fù)雜的設(shè)備信息模型和靈活的傳輸協(xié)議能夠發(fā)揮其最佳的效果。智能變電站不僅僅是設(shè)備和傳輸方式的革新，更多地強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)程操作和智能控制，強(qiáng)調(diào)一次設(shè)備信息的完備和操作的友好性特征，體現(xiàn)智能電網(wǎng)的自動(dòng)化和互動(dòng)化的概念，所以智能變電站和數(shù)字化變電站是具有顯著差異的，可以說(shuō)數(shù)字化強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)的手段，而智能化強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)的目的。

3 運(yùn)行模式變化分析

3.1 電氣倒閘操作

全站的隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、手車式斷路器通過(guò)電動(dòng)化工程改造后具備了鏈?zhǔn)讲僮鞯臈l件，視頻聯(lián)動(dòng)檢查設(shè)備狀態(tài)新技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電氣倒閘操作一鍵式自動(dòng)程序操作(以下簡(jiǎn)稱“一鍵智能操作”)，一鍵智能操作分為智能集控操作和智能調(diào)控操作兩種模式，常規(guī)操作模式流程與一鍵智能操作模式流程如下:

圖1 操作流程

通過(guò)上圖流程對(duì)比，結(jié)合實(shí)踐操作應(yīng)用，一鍵智能操作在提高供電可靠率、改善人機(jī)功效、風(fēng)險(xiǎn)有效控制三個(gè)方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，分析如下:

1)倒閘操作用時(shí)大幅度減少，供電可靠率顯著提高。

2)一鍵智能操作及一體化五防的應(yīng)用，改善了人機(jī)功效。減少了后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)、對(duì)位通信環(huán)節(jié)，使五防系統(tǒng)更簡(jiǎn)化、更可靠。

3)操作流程的簡(jiǎn)化，有效減少了操作風(fēng)險(xiǎn)。一鍵智能操作在指令發(fā)出后由裝置完成判斷、檢查、操作，整個(gè)操作鏈無(wú)需人為干預(yù)，減少11個(gè)環(huán)節(jié)，作業(yè)流程大幅簡(jiǎn)化。

圖2 操作流程數(shù)量圖

圖3 操作用時(shí)圖(單位:分鐘)

3.2 運(yùn)行維護(hù)工作

繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、測(cè)控裝置高度集中后，裝置使用量、設(shè)備占地減少。光纖數(shù)據(jù)傳輸代替電纜模擬傳輸后，電纜用量大幅減少，降低了維護(hù)工作量。通過(guò)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用功能開(kāi)發(fā)和巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，充分整合了信息資源，使人力資源進(jìn)一步得到優(yōu)化、工作效率大幅提高。

3.3 事故處理

應(yīng)用后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)智能輸出綜合數(shù)據(jù)和輔助決策功能，在一鍵智能操作和視頻聯(lián)動(dòng)跟蹤模式下，提高了事故、異常判斷準(zhǔn)確性和處理的快速性，增強(qiáng)了安全性。

4 運(yùn)行維護(hù)管理辦法

通過(guò)新設(shè)備的使用、新技術(shù)的應(yīng)用，110kV景東智能化變電站接入系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行150天以來(lái)，經(jīng)過(guò)8次不同類型故障的檢驗(yàn)，裝置均能在區(qū)內(nèi)故障時(shí)正確動(dòng)作，可靠切除故障，區(qū)外故障時(shí)實(shí)現(xiàn)可靠閉鎖。智能化設(shè)備投入系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了電力技術(shù)、設(shè)備、運(yùn)行和管理等方面水平的提升，在倒閘操作、運(yùn)行維護(hù)、事故處理等方面發(fā)生了新的變化，對(duì)新的變化沒(méi)有切實(shí)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和管理經(jīng)驗(yàn)所借鑒，下面從倒閘操作、運(yùn)行維護(hù)、事故處理三個(gè)方面研究管理的新模式。

4.1 倒閘操作

1)制定智能閉鎖系統(tǒng)檢查規(guī)范。

2)針對(duì)隔離開(kāi)關(guān)拉、合過(guò)程中發(fā)生電機(jī)或操作回路異常，容易造成拉弧的緊急情況，應(yīng)制定上一級(jí)設(shè)備隔離的應(yīng)急處置策略。

3)值班人員在進(jìn)行遙控、遙測(cè)、遙信和數(shù)據(jù)調(diào)取工作時(shí)，不得隨意進(jìn)行人工置數(shù)、置位改變主接線監(jiān)視圖上的模擬數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)。

4)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備模擬預(yù)演和開(kāi)票功能。

5)在執(zhí)行一鍵智能操作前，須先登錄視頻監(jiān)控系統(tǒng)，確保整個(gè)操作過(guò)程的聯(lián)動(dòng)監(jiān)控。

6)各設(shè)備單元應(yīng)加裝感應(yīng)式帶電閉鎖裝置，使全站所有設(shè)備單元具備自動(dòng)驗(yàn)電功能，防止帶電合接地開(kāi)關(guān)惡性誤操作事故的發(fā)生。

4.2 運(yùn)行維護(hù)

4.2.1 編制規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

4.2.2 建立健全的圖紙資料

4.2.3 拓展的功能

1)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)生成運(yùn)行日志，便于巡檢工程師等各方對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的掌握和分析。

2)保護(hù)、測(cè)控、自動(dòng)裝置的電源插件電壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和異常報(bào)警。

3)高溫、潮濕環(huán)境下自動(dòng)調(diào)節(jié)溫濕度，保證戶外智能終端設(shè)備運(yùn)行可靠。

4)智能機(jī)房空調(diào)設(shè)備能自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制室內(nèi)空氣溫、濕度在規(guī)定范圍內(nèi)，確保戶內(nèi)設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

5)視頻、照明聯(lián)動(dòng)，提高夜間視頻觀察效果。

6)變壓器冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備等輔助設(shè)備根據(jù)控制策略能夠自動(dòng)切換。

4.2.4 裝置異常的保護(hù)自適應(yīng)

1)當(dāng)全球GPS和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航兩套對(duì)時(shí)裝置時(shí)鐘失去同步時(shí)，保護(hù)裝置將閉鎖全站主變差動(dòng)、方向保護(hù)，系統(tǒng)能智能調(diào)整后備保護(hù)定值，滿足保護(hù)裝置上、下級(jí)配合需要。

2)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，將使相應(yīng)層級(jí)的保護(hù)裝置功能喪失，在主變保護(hù)、110kV線路保護(hù)裝置喪失保護(hù)功能時(shí)，上一級(jí)線路保護(hù)范圍應(yīng)延伸至本站。

3)過(guò)程層交換機(jī)應(yīng)雙重化配置，保證信息交換的可靠性;備份其基本、高級(jí)配置數(shù)據(jù)，確保交換機(jī)故障時(shí)能及時(shí)替換，防止保護(hù)、測(cè)控功能喪失。

4.3 補(bǔ)充事故處理策略

1)通信故障狀態(tài)下的應(yīng)急處置管理規(guī)定。

2)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器拒動(dòng)、設(shè)備異常等不同故障類型下的應(yīng)急處置策略。

3)隔離開(kāi)關(guān)拉、合閘過(guò)程中，因設(shè)備異常造成半分、合長(zhǎng)時(shí)拉弧緊急情況下采用上一級(jí)設(shè)備隔離的應(yīng)急處置策略。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能化變電站較常規(guī)變電站在運(yùn)行管理、設(shè)備管理、技術(shù)管理等方面發(fā)生了較大的變化，一些原有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定已不適應(yīng)新設(shè)備、新技術(shù)應(yīng)用的管理需求。以上對(duì)智能化變電站運(yùn)行管理進(jìn)行了有益的探索，為三網(wǎng)合一、集中式智能化變電站有關(guān)運(yùn)行、設(shè)備、技術(shù)、管理標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了基礎(chǔ)。