楊富宇 郭小江 高令

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)及電力系統(tǒng)的管控已基本實(shí)現(xiàn)了智能化。與較傳統(tǒng)的常規(guī)變電站相比較，智能變電站在運(yùn)行維護(hù)方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，其能夠在很大程度上節(jié)約人力資源和物力資源，同時(shí)也能在很大程度上保障電力供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。因此，本文針對(duì)智能變電站與常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)的差異進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站;運(yùn)行維護(hù);常規(guī)變電站;差異化

1 智能變電站運(yùn)行維護(hù)背景介紹

1.1 智能變電站概述

所謂智能變電站，主要體現(xiàn)在智能化上，是指利用先進(jìn)的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部變電站間信息傳達(dá)、資源共享和信息化接收，為變電站信息傳輸帶來(lái)便利，并借助先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和智能輔助控制技術(shù)，進(jìn)行變電站運(yùn)行維護(hù)的一種電力系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我們國(guó)家提出了智能電網(wǎng)構(gòu)建的組織和部署規(guī)劃，在“十二五”規(guī)劃期間，將智能變電站建設(shè)放在突出位置，逐步實(shí)現(xiàn)和進(jìn)一步推進(jìn)智能化變電站的應(yīng)用和普及。

1.2 智能變電站應(yīng)用概述

與常規(guī)變電站相比，智能變電站有了很大的變化，主要體現(xiàn)在先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用。在智能變電站系統(tǒng)內(nèi)，電子互感器、智能接收器、交換機(jī)設(shè)備等相互配合，共同為電網(wǎng)運(yùn)行安全服務(wù)。在智能變電站工作系統(tǒng)內(nèi)，先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，大大解放了人類(lèi)勞動(dòng)，提高了工作效率，同時(shí)也減少了變電站危害事故的發(fā)生，提高了運(yùn)行維護(hù)水平。與傳統(tǒng)變電站運(yùn)行維護(hù)相比，智能變電站的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）通信規(guī)范化帶來(lái)了運(yùn)行維護(hù)的便捷化。相比傳統(tǒng)變電站，智能變電站采用統(tǒng)一的自動(dòng)化系統(tǒng)，在該系統(tǒng)內(nèi)部，從設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)到后期的運(yùn)行維護(hù)，該系統(tǒng)內(nèi)對(duì)象能夠建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在智能變電站系統(tǒng)內(nèi)，采用面向?qū)ο笠约耙粋€(gè)抽象通信服務(wù)接口連接，并且這個(gè)接口是獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的。這就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)通信的規(guī)范化，能夠提高變電站的操作性能，運(yùn)行維護(hù)更加輕松和便捷。（2）GOOSE技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行維護(hù)的及時(shí)性和高效性。GOOSE技術(shù)的應(yīng)用是智能變電站的基礎(chǔ)，通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，變電站系統(tǒng)內(nèi)部的開(kāi)關(guān)量能夠進(jìn)行準(zhǔn)確傳送，與此同時(shí)，還可以對(duì)變電器及其他電子元器件的各項(xiàng)性能指標(biāo)，如溫度、檔位、運(yùn)行狀況等進(jìn)行信息的傳輸，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，客戶(hù)端能夠迅速發(fā)現(xiàn)和反應(yīng)。大大提高了運(yùn)行維護(hù)的效率和水平。（3）電子式互感器實(shí)現(xiàn)了智能變電站運(yùn)行維護(hù)的動(dòng)態(tài)化。在智能變電站系統(tǒng)內(nèi)，電子互感器的應(yīng)用是必不可少的，它主要由合并單元和傳感模塊構(gòu)成。通過(guò)使用電子式互感器，能夠?qū)ψ冸娬鞠到y(tǒng)內(nèi)各類(lèi)性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且這種檢測(cè)的精確度和敏感度要更高，傳輸性能也更好。

2 智能變電站與常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)的差異

隨著技術(shù)的進(jìn)步，擁有更高科技含量，信息共享更加便捷的現(xiàn)代化智能變電站系統(tǒng)逐漸形成，并且應(yīng)用越來(lái)越廣泛。因此，我們要對(duì)智能變電站與傳統(tǒng)變電站運(yùn)行維護(hù)差異進(jìn)行分析，以為變電站運(yùn)行維護(hù)手段創(chuàng)新與改革奠定基礎(chǔ)。

2.1 常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)的主要方法簡(jiǎn)介

2.1.1 常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)狀況介紹。在常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要分為了保護(hù)和測(cè)控兩個(gè)部分。保護(hù)裝置的主要功能在于一旦變電站系統(tǒng)發(fā)生故障，能夠進(jìn)行快速的切除和故障隔離，保證系統(tǒng)恢復(fù)正常。但前提是保護(hù)裝置對(duì)于故障信號(hào)要有正確的響應(yīng)。另一個(gè)部分就是測(cè)控系統(tǒng)部分，它主要是對(duì)系統(tǒng)中電流信號(hào)的檢測(cè)，以便對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和解決。通過(guò)保護(hù)裝置和測(cè)控單元的結(jié)合，常規(guī)變電站系統(tǒng)完成了日常的運(yùn)行和維護(hù)工作。

2.1.2 常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)工作的不足。首先，常規(guī)變電站受模塊工作范圍和要求的限制和影響，很難在各自區(qū)域內(nèi)進(jìn)行精確地維護(hù)。例如，保護(hù)裝置需要電力信號(hào)的反饋，但是系統(tǒng)本身問(wèn)題和保護(hù)裝置性能因變電站系統(tǒng)故障引起的變化很難實(shí)現(xiàn)保護(hù)的精確化，只能夠針對(duì)系統(tǒng)的反饋進(jìn)行常規(guī)的保護(hù)工作。其次，常規(guī)變電站二次載荷問(wèn)題較為嚴(yán)重。在常規(guī)變電站系統(tǒng)中，二次電纜連接的設(shè)備多，負(fù)載重，這就造成了系統(tǒng)中二次額定負(fù)載問(wèn)題的出現(xiàn)。二次設(shè)備與保護(hù)裝置的配合比較復(fù)雜，效率較低。最后，信息共享難度較大。在常規(guī)變電站系統(tǒng)中，信息處理的及時(shí)有效性較低，同時(shí)共享難度也很大，設(shè)備之間不具備互操作性，信息在傳輸過(guò)程中有時(shí)間間隔，無(wú)法確保傳遞信息的高效性，這也降低了變電站運(yùn)行維護(hù)工作的效率和水平。

2.2 基于常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)不足的智能變電站工作提升

經(jīng)過(guò)以上分析，我們看到了常規(guī)變電站在運(yùn)行維護(hù)上的諸多問(wèn)題。近年來(lái)，智能變電站應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，并且在未來(lái)，將替代傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，成為推動(dòng)電力運(yùn)行安全重要的保障。與常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)工作相比，智能變電站主要有以下幾大不同。

（1）減少常規(guī)二次電纜使用量，智能變電站終端主要是使用光纜，不僅信息傳遞效率高、用時(shí)少，而且更加安全，受電磁影響較小。（2）加強(qiáng)了跳閘保護(hù)，改變傳統(tǒng)的跳閘方式。現(xiàn)代化的智能變電站系統(tǒng)采用軟壓板方式進(jìn)行投退，改變了傳統(tǒng)的跳閘方式。（3）操作系統(tǒng)更加人性化，技術(shù)水平更高。IEC61850的應(yīng)用使保護(hù)第二次設(shè)備具備遠(yuǎn)方操作的技術(shù)條件。（4）網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)，安全工作更加到位。智能變電站實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，安全措施也相應(yīng)發(fā)生了調(diào)整。

綜合以上內(nèi)容，我們看到與常規(guī)變電站系統(tǒng)相比，智能變電站在運(yùn)行維護(hù)工作上有了很大的創(chuàng)新。從保護(hù)功能、信息傳輸功能、測(cè)檢功能等方面進(jìn)行了大幅度技術(shù)突破，大大解放了人類(lèi)勞動(dòng)，維護(hù)了電力運(yùn)行的安全。

3 現(xiàn)代化智能變電站的差異化運(yùn)行維護(hù)

3.1 連接介質(zhì)的變化帶來(lái)了保護(hù)功能裝置的變化

在智能變電站中，實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。設(shè)備之間的連接媒介轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫|或雙絞線(xiàn)，相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)時(shí)的裝置也發(fā)生了一定變化。例如保護(hù)功能壓板投退發(fā)生了調(diào)整，常規(guī)的保護(hù)功能“硬壓板”轉(zhuǎn)變?yōu)楹笈_(tái)監(jiān)控系統(tǒng)界面上的“軟壓板”。在投退保護(hù)裝置操作上，操作人員只需要在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作就能夠完成全部工作，不在需要進(jìn)行保護(hù)屏上的作業(yè)。

3.2 GOOSE回路及相關(guān)保護(hù)的改變

常規(guī)變電站繼電保護(hù)時(shí)，跳閘、合閘壓板是對(duì)系統(tǒng)故障反應(yīng)后進(jìn)行的自動(dòng)行為，但很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制。智能變電站系統(tǒng)則將這些行為結(jié)合在了后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)界面上，利用GOOSE技術(shù)，將跳、合閘壓板在全站設(shè)成了唯一，所有的保護(hù)裝置都是通過(guò)智能控制柜操作去實(shí)現(xiàn)的，不僅效率更高，而且也更加準(zhǔn)確，保護(hù)效果更好。

3.3 信息共享更加便捷，裝置的影響擴(kuò)大

相較于常規(guī)變電站，智能變電站系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)被保護(hù)裝置共享，因此在智能終端采集的開(kāi)關(guān)、刀閘信息在GOOSE網(wǎng)絡(luò)中共享測(cè)控裝置、保護(hù)單元、合并單元。一旦這些裝置發(fā)生了故障，整個(gè)智能變電站保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)同時(shí)反映，因此信息傳遞的便捷也帶來(lái)了準(zhǔn)確性對(duì)于保護(hù)裝置影響的改變。必須確保信息的準(zhǔn)確性和高效性。

3.4 地理信息系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用提高了檢測(cè)的動(dòng)態(tài)化

在智能變電站運(yùn)行維護(hù)工作中，地理信息系統(tǒng)被應(yīng)用進(jìn)來(lái)，它不僅能夠?qū)ν粫r(shí)間變電站內(nèi)的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，反饋故障位置，提出改善的方案，這一點(diǎn)是常規(guī)變電站無(wú)法企及的。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用是通訊技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

4 結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)的進(jìn)步改變了世界能源發(fā)展的方向，集合智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能變電站應(yīng)用日益廣泛。隨著智能變電站應(yīng)用的擴(kuò)大，我們不僅要熟練掌握運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)，也應(yīng)該將其與傳統(tǒng)方式進(jìn)行比較分析，為未來(lái)的工作提供有益參考。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司檢修分公司）