王德忠

（國網(wǎng)山東省電力公司萊陽市供電公司，山東煙臺 265200）

智能變電站運行管理初探

王德忠

（國網(wǎng)山東省電力公司萊陽市供電公司，山東煙臺 265200）

現(xiàn)階段我國正大力推進智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)工作，國內(nèi)已建設(shè)或改造了幾座具有示范性的智能變電站。智能變電站對電網(wǎng)運行和設(shè)備管理都有了新的要求和標準。本文從智能變電站的理念觸犯，列舉了智能變電站的主要設(shè)備及其運行方式和設(shè)備管理方式，并重點描述了智能變電站的功能應(yīng)用于管理方式，從智能變電站的基本架構(gòu)出發(fā)，闡述了智能設(shè)備管理決策的新模式。

智能變電站 模式 運行 管理

智能變電站是利用了先進可靠的智能環(huán)保設(shè)備，通過對全站數(shù)據(jù)和信息數(shù)字化，利用網(wǎng)絡(luò)化平臺進行數(shù)據(jù)的采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等。并且利用智能設(shè)備和軟件對在線設(shè)備的運行狀態(tài)、檢修周期進行檢測和預警。是實現(xiàn)變電站系統(tǒng)自動化、一體化、標準化、協(xié)同化的高級變電管理系統(tǒng)。

1　職能變電站理念

隨著計算機技術(shù)和人工智能理念的不斷發(fā)展，越來越多的工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)了引入智能化設(shè)備的趨勢。在輸變電領(lǐng)域中，雖然數(shù)字儀表及設(shè)備的微機保護已經(jīng)廣泛采用，但是與智能變電站引入的“智能設(shè)備”有著一定的差距。智能設(shè)備要求不但具備電力傳輸與分配的功能，還可以實現(xiàn)測量、控制、保護計量等功能。智能設(shè)備不再強調(diào)傳統(tǒng)的一次設(shè)備、二次設(shè)備區(qū)分，而是由各智能設(shè)備形成一個組件，即可以實現(xiàn)系統(tǒng)的所有功能，又能夠獨立運作。智能變電站更具備“全網(wǎng)”意識，強調(diào)滿足電網(wǎng)運行、注重變電與調(diào)度中心、變電站之間的協(xié)調(diào)合作，實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2　職能變電站主要設(shè)備

智能變電站主要設(shè)備按照其功能可以劃分為站控層、過程層和間隔層三層。其中站控層主要包含：計算機網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)控主機、遠動主機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。整個站控層的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)采用國際電工委員會第2004年正式發(fā)布的《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》中IEC61850通信標準進行設(shè)計和應(yīng)用。而過程層主要包含一些智能組建和一次設(shè)備。智能組件由合并單元、智能設(shè)備和相關(guān)的終端組成，主要功能在于實現(xiàn)智能變電站的電能傳輸與分配。與此同時，智能組件還可以對智能變電站起到保護、策略和在線狀態(tài)監(jiān)測的作用。而間隔層的主要設(shè)備有測控設(shè)備、繼電保護設(shè)備、故障錄波設(shè)備等。通過這些設(shè)備完成智能組件的通信、輸入及輸出、遠程控制等動作。除了各智能組件以外，智能變電站還需要有一個完備的設(shè)備狀態(tài)信息網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)將設(shè)備信息發(fā)送到核心智能處理器中進行動態(tài)監(jiān)測、風險預測以及輔助決策等功能。而在核心處理器中有相應(yīng)的功能模塊，在進行數(shù)據(jù)處理以后，把相應(yīng)的風險及管理建議發(fā)送到設(shè)備管理中心。設(shè)備管理中心則依據(jù)信息進行決策，決策信息被反饋給調(diào)度及任務(wù)執(zhí)行部門。

3　職能變電站運行方式及設(shè)備管理模式

智能變電站的運行方式屬于一種智能化、迅速化、友好化、方便化的管理方式。其設(shè)備構(gòu)成主要有智能型的電氣設(shè)備構(gòu)成，在智能變電站有一個核心的智能處理器，進行調(diào)度指令的接受，并將其分解為設(shè)備的具體操作步驟。在進行設(shè)備操作之前，會把設(shè)備現(xiàn)有狀態(tài)和數(shù)據(jù)反饋給調(diào)度中心，實現(xiàn)對可能存在風險的提示。在調(diào)度確認并發(fā)出指令后，智能核心會直接進行操作，操作結(jié)束以后將執(zhí)行結(jié)果反饋給調(diào)度中心。在整個操作過程中，每一個指令、操作步驟和執(zhí)行結(jié)果都會自動記錄在核心處理器的數(shù)據(jù)庫中。

智能變電站的設(shè)備管理除了常規(guī)的設(shè)備管理外，還需要對智能設(shè)備先進相應(yīng)的針對性管理。首先是巡視管理。智能變電站的巡視管理應(yīng)該制定嚴格的巡視檢查制度由運行單位實現(xiàn)對智能設(shè)備的常規(guī)巡檢。按照一般設(shè)備的巡檢周期，由專業(yè)的巡檢人員和維護單位對智能設(shè)備進行巡檢。主要包括對光學互感器正常巡視和檢査、對合并單元的巡視和檢查、以及智能組件的巡視檢查。其次要對部分智能設(shè)備定期切換和試驗，確認其功能和檢測數(shù)據(jù)正常。再次還要加大對智能變電站的缺陷管理。智能設(shè)備的缺陷分為危急、嚴重、一般缺陷三種。其中危急缺陷有：電子互感器故障、合并單元故障、GOOSE斷鏈且可能造成保護不正確動作的、保護開關(guān)異常變位可能造成保護不正確動作的、保護裝置故障或異常退出、GOOSE交換機故障、光功率發(fā)生變化導致裝置閉鎖、保護裝置接收合并單元數(shù)據(jù)異常、智能終端故障。針對這些專業(yè)的設(shè)備故障和缺陷，要由專業(yè)人員進行調(diào)試維護，并制定相應(yīng)的應(yīng)急預案進行缺陷管理。

4　職能變電站功能應(yīng)用與管理

智能變電站的功能有基本功能和高級應(yīng)用功能兩種。其中基本功能包括智能化告警分析、智能開票、防誤操作；而高級功能主要有—體化電源監(jiān)控模塊、智能控制、設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修、事故信息綜合分析決策。

智能變電站中的智能組件實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測功能和順序控制功能。首先對變電站中的智能化高壓設(shè)備進行順序控制功能是實現(xiàn)職能組件功能的額基礎(chǔ)。通常在智能變電站中利用順序控制的中心管理機模式，通過對監(jiān)控中心發(fā)出指令的執(zhí)行，在智能組件自動校檢后完成對改變運行方式設(shè)備的有效控制，并且通過圖形界面的配合，實現(xiàn)智能設(shè)備的可視化操作。智能變電站通過對檢測設(shè)備獲取的設(shè)備機構(gòu)及轉(zhuǎn)態(tài)參數(shù)信息的管理，以及歷史運行數(shù)據(jù)的分析檢測，從而有效的對當前設(shè)備的運行狀態(tài)進行評估，實現(xiàn)對變電站各類型設(shè)備的智能診斷和管理，通過這種管理和檢測，有效應(yīng)對智能裝置的故障情況和信號回路的動作情況。

智能變電站的監(jiān)控系統(tǒng)還可以實現(xiàn)智能告警功能，對故障判斷和處理提供輔助支撐，并且能夠?qū)π盘柕姆诸愄幚韺崿F(xiàn)有效顯示。智能變電站的整體推理模型和裝置邏輯動作過程可以把報警信號進行分類和匯總，保證智能變電站內(nèi)的給雷信息得到及時處理。并對智能變電站中的異?，F(xiàn)象進行報警，并輔助變電站運行人員進行決策分析。

5　結(jié)語

智能變電站作為智能電網(wǎng)重要組成單元和支撐，已經(jīng)成為目前電力系統(tǒng)發(fā)展的新方向。因為它的運行方式和設(shè)備管理模式使電氣設(shè)備從具體的單一層面提升到了電網(wǎng)的整體層面。不但降低了電網(wǎng)運行的風險，還提高了整體電網(wǎng)的可靠性。針對這樣的情況，我們必須盡快掌握智能變電站運行維護的關(guān)鍵技術(shù)，提高經(jīng)驗和水平，確保智能變電站安全穩(wěn)定可靠的運行。

［1］鐘連憲，梁異先.智能變電站技術(shù)與應(yīng)用研究［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］李慧星.華東電網(wǎng)智能變電站運行管理模式研究［J］.華東電力，2010-6.

［3］柴從信.智能變電站運行管理研究［D］.華北電力大學，2013-6.