论文部分内容阅读
摘要：智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，近几年国家大力推进智能变电站的建设，但目前积累的运行经验还较为缺乏。结合110kV新生智能变电站的实际运行情况，对运作工作中的一些经验进行了分析总结。
关键词：智能变电站；程序化操作；智能辅助系统
作者简介：潘国华（1979-），男，浙江湖州人，浙江省桐乡市供电局，工程师。（浙江?桐乡?314500）
中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0120-02
一、智能变电站简介
智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。其中，智能设备是指一次设备和智能组件的有机结合体，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的高压设备。
110kV新生变是国家电网公司智能变电站的试点，也是浙江省首座110kV智能变电站。相比于传统变电站，其智能化、自动化、信息化、网络化程度越来越高，对运行人员的要求也越来越高，传统的思维方式和管理方式已不适应智能变电站的各种要求，需要运行人员不断学习新知识新技术，不断积累经验，提高运行水平，确保智能设备的安全稳定运行。
二、110kV新生智能变电站运行工作中经验总结
大量新技术新设备的应用，给工作带来了方便，使用过程中不断积累经验并分析总结也是非常必要的。基于智能变电站的特点，结合实际工作，对新生变电站长期运行工作进行总结分析，汇总成以下几点经验。
1.程序化操作
变电站程序化操作是智能变电站高级应用的技术之一，新生变电气一次设备可以在后台监控机上完成初态到目标态的程序化操作，整个过程完全由电脑自动控制，可以降低劳动强度和减少操作时间，提高了工作效率，减少了人为出错的概率，提高了安全性。整个操作过程运行人员不必逐项地进行操作控制，但运行人员必须仔细核对现场设备状态是否与各种指示信号一致，一次设备必须操作到位。由于新生变电站20kV开关电动操作电机防止设备卡塞时电机烧毁，设置了电机电流保护，当中置式开关手车遇到较大阻力时，程序化操作将中断，手车会自动回归到初始状态，会影响程序操作的成功率，若发现设备机械上有卡塞、摩擦力较大时，建议采用人工手动操作，利用停电机会对存在较大阻力的地方进行处理。
2.软压板投退操作
大量软压板取代硬压板是智能变操作的一个特点，新生变电站的压板操作以软压板遥控为主，配备少量的硬压板。软压板的投退可以通过后台监控机或测控装置上操作实现。考虑到安全性，通过软压板投退保护的操作，必须要检查装置无异常、后台机压板状态与测控装置报文相符合，并在典型操作票及运行规程中注明。比如新生变电站接线方式采用内桥接线，在110kV进行开关、桥开关、主变低压侧开关单独检修而主变运行的情况下需进行电流采样值的切换，常规变电站通常采用大电流端子切换的方式，操作简单直观，但智能变电站已无大电流端子，采用的是SV软压板，操作过程在后台电脑或测控保护装置上完成，操作结束后必须检查采用值的变化和保护装置保护投退情况。
3.智能辅助系统的应用
新生变电站智能辅助系统基于物联网与三维可视化技术，各项功能由国网信通公司实施，系统将门禁系统、安防消防系统、环境监控系统、动力控制系统、视频监控、资产管理系统、生产检修辅助系统等大量子系统进行了集成，实现了变电站智能运行管理。根据设计思路和方案，给运行维护检修工作带来非常大的便利，对今后智能变电站的发展也有很大的借鉴意义。运行人员日常工作可以充分利用辅助系统的各项功能，比如门禁系统可以控制人员进出变电站大门并通过红外线感应功能实时定位人员（需佩戴门禁卡）具体位置。利用监控探头与各个子系统的联动功能，可以实时查看站内异常报警时刻的情况，并可以调用历史报警录像画面（本站报警录像时间为30秒），供运行监控人员查阅。利用预警提示功能，通过对关键设备运行数据、外围监测数据（电流、电压、温度等数据）的统计，进行数据的趋势分析，可以预先掌控设备的状态，为运行检修提供必要的帮助。总之，要充分利用智能辅助系统，将其各项功能应用于实际工作中，并不断改进深化完善其各项功能，真正服务于变电站的各项工作。
4.光伏电源管理
太阳能可以作为全站停电时的第三电源，解决了施工或事故时的照明问题。光伏电源的使用既节约了电能，又为现场工作提供了很多便利。新生变房顶安装了太阳能电源，电源输出接入#2所用电系统，供变电站日常灯光、空调等电器设备的使用，光伏系统作为外接电源接入变电站，必须按照一个小电源系统相关规程制度来管理，这里必须注意的是当#2所用电系统要停电检修时，除了停用#2所用变外，还必须断开太阳能输出总开关，将太阳能系统与所用电系统隔离，我们在典型操作票及运行规程中都进行了明确，确保运行检修人员的人身安全。室外的太阳能设备受风吹雨淋，各部件可能会受到腐蚀和损坏，运行人员必须定期检查太阳能设备工作是否正常，太阳能电板也必须定期清洁，防止由于灰尘等覆盖表面造成发电量减低。
5.安全措施布置
常规变电站在设备检修时的安全措施，由于可以直观地参照设备之间的联系，运行人员可以清楚地在相关的设备、压板和端子上设置各类安全措施。而智能变电站网络化程度较高，采用大量的网络设备进行联系，设备之间紧密程度非常高，因此在布置安全措施时必须整体考虑，所做的安全措施不能影响其他运行设备的正常工作，特别是智能组件、合并单元、交换机等设备，安全措施布置必须由运行和检修部门共同根据检修工作提前商议确定，在无法确定时需提前咨询相关技术人员和管理部门。
6.“五防系统”设置
新生智能变电站监控系统自带五防功能，在断路器、隔离闸刀、接地闸刀、断路器手车位置的操作等起到了防误操作功能，但对于其它操作，比如电容器网门、所用变网门、接地线挂设位置等不存在闭锁点，因此传统的微机五防系统仍旧运用于智能变电站内，采用“五防系统工控机+电编码锁”的结构，对监控系统五防进行补充和完善，并对安全工器具室内的接地线等设备进行管控，只有在满足取用条件时才能使用，确保运行工作安全可靠开展。 7.运行巡视工作
智能变电站大量应用新技术和新设备，各个设备通过网络相互联系，相互影响，将使得运行巡视的关注点发生变化，运行巡视必须改变以往巡视方式，由点到面进行整体巡视，对一些关键设备，比如光缆、交换机、合并单元、智能终端等，作为巡视的重点，对各类设备需及时制定巡视项目表。尤其是光缆的大量使用，大大减少了二次电缆的使用，使得测制柜和开关柜内更加整洁清新。每根光缆传输着大量的实时数据，是整个监控系统的数据来源，因此必须保证光缆不受损坏，必须严格按照光缆的有关规定对变电站内所有光缆进行维护管理。
新生变电站采用了大量的温度湿度等传感器和高清视频探头，可以实时采集主要设备的温度、铜排接头温度、开关柜内温湿度等等信号，但传感器存在使用寿命、产品质量等方面原因，采集到的信号也不是百分之百正确，因此采用人工红外线测温是必要的，双方数据可以对比，找出存在差异的地方，供运行人员分析参考。
要充分利用智能辅助系统，运行人员可以远程查看和分析系统采集到的各类数据、报警信息及视频录像等，根据系统提供的信息做出正确的判断，这样可以减轻人员工作量和劳动强度，从而提高工作效率，体现了智能变电站的优越性。
8.新技术培训及资料整理工作
智能变电站采用了大量的新设备新技术，随之应用了大量新术语新名词，比如合并单元、智能终端、站域保护、GOOSE、SV、MMS等，工作中要邀请专业技术人员或设备生产厂家来讲解培训，使得运行人员了解它们的特点、功能、注意事项等。设备工厂联调是智能变电站投运前一项周期长、系统性的准备工程，应充分利用联调机会，派业务骨干和新进大学生参与联调工作，全程参与设备现场安装调试验收过程，收集出厂资料，参与运规典操的编制，培养智能变电站的专业运维人员，并要将这些新内容进行整理，归档成册，在验收过程中将智能设备的操作使用方法全程录像，作为今后的学习培训资料。
9.缺陷管理
变电站缺陷管理是运维工作中一项非常重要的内容，是对设备进行状态评估的基础。由于智能变电站网络设备及新设备较多，对于此类设备，运行人员在缺陷的定性上存在一定困难，因此必须建立站内设备缺陷定性制度，建立“设备－缺陷内容—级别”对应表，供现场运行检修人员参考，这样既方便了现场工作又提高了缺陷定性的准确程度，有利于缺陷的快速处理，确保设备安全稳定运行。
10.典型异常事故处理指导卡的制定
智能变电站相比于常规变电站来讲网络化程度较高，各个设备间关联程度非常紧密，事故及异常处理难度更大，处理流程更复杂，目前还没有典型的经验可循。基于智能变电站运行检修管理工作困难大的因素，在110kV新生变电站安装调试阶段，我们逐步根据现场调试获得的第一手资料，要求参与调试验收的技术人员编制一些典型异常事故处理指导卡，比如顺控操作失败、保护测控装置通信异常、交换机异常等处理参考方法。典型的事故异常处理方法需在今后智能变电站运行工作中不断积累完善。
三、结束语
智能变电站是坚强智能电网的基础，是电网发展的趋势。日常运行维护经验的积累和分析，是不断提高智能变电站运行管理水平的关键，也给今后智能变电站的运行提供了宝贵的经验，给智能变电站的建设打下了良好的基础。
（责任编辑：刘辉）
关键词：智能变电站；程序化操作；智能辅助系统
作者简介：潘国华（1979-），男，浙江湖州人，浙江省桐乡市供电局，工程师。（浙江?桐乡?314500）
中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0120-02
一、智能变电站简介
智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。其中，智能设备是指一次设备和智能组件的有机结合体，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的高压设备。
110kV新生变是国家电网公司智能变电站的试点，也是浙江省首座110kV智能变电站。相比于传统变电站，其智能化、自动化、信息化、网络化程度越来越高，对运行人员的要求也越来越高，传统的思维方式和管理方式已不适应智能变电站的各种要求，需要运行人员不断学习新知识新技术，不断积累经验，提高运行水平，确保智能设备的安全稳定运行。
二、110kV新生智能变电站运行工作中经验总结
大量新技术新设备的应用，给工作带来了方便，使用过程中不断积累经验并分析总结也是非常必要的。基于智能变电站的特点，结合实际工作，对新生变电站长期运行工作进行总结分析，汇总成以下几点经验。
1.程序化操作
变电站程序化操作是智能变电站高级应用的技术之一，新生变电气一次设备可以在后台监控机上完成初态到目标态的程序化操作，整个过程完全由电脑自动控制，可以降低劳动强度和减少操作时间，提高了工作效率，减少了人为出错的概率，提高了安全性。整个操作过程运行人员不必逐项地进行操作控制，但运行人员必须仔细核对现场设备状态是否与各种指示信号一致，一次设备必须操作到位。由于新生变电站20kV开关电动操作电机防止设备卡塞时电机烧毁，设置了电机电流保护，当中置式开关手车遇到较大阻力时，程序化操作将中断，手车会自动回归到初始状态，会影响程序操作的成功率，若发现设备机械上有卡塞、摩擦力较大时，建议采用人工手动操作，利用停电机会对存在较大阻力的地方进行处理。
2.软压板投退操作
大量软压板取代硬压板是智能变操作的一个特点，新生变电站的压板操作以软压板遥控为主，配备少量的硬压板。软压板的投退可以通过后台监控机或测控装置上操作实现。考虑到安全性，通过软压板投退保护的操作，必须要检查装置无异常、后台机压板状态与测控装置报文相符合，并在典型操作票及运行规程中注明。比如新生变电站接线方式采用内桥接线，在110kV进行开关、桥开关、主变低压侧开关单独检修而主变运行的情况下需进行电流采样值的切换，常规变电站通常采用大电流端子切换的方式，操作简单直观，但智能变电站已无大电流端子，采用的是SV软压板，操作过程在后台电脑或测控保护装置上完成，操作结束后必须检查采用值的变化和保护装置保护投退情况。
3.智能辅助系统的应用
新生变电站智能辅助系统基于物联网与三维可视化技术，各项功能由国网信通公司实施，系统将门禁系统、安防消防系统、环境监控系统、动力控制系统、视频监控、资产管理系统、生产检修辅助系统等大量子系统进行了集成，实现了变电站智能运行管理。根据设计思路和方案，给运行维护检修工作带来非常大的便利，对今后智能变电站的发展也有很大的借鉴意义。运行人员日常工作可以充分利用辅助系统的各项功能，比如门禁系统可以控制人员进出变电站大门并通过红外线感应功能实时定位人员（需佩戴门禁卡）具体位置。利用监控探头与各个子系统的联动功能，可以实时查看站内异常报警时刻的情况，并可以调用历史报警录像画面（本站报警录像时间为30秒），供运行监控人员查阅。利用预警提示功能，通过对关键设备运行数据、外围监测数据（电流、电压、温度等数据）的统计，进行数据的趋势分析，可以预先掌控设备的状态，为运行检修提供必要的帮助。总之，要充分利用智能辅助系统，将其各项功能应用于实际工作中，并不断改进深化完善其各项功能，真正服务于变电站的各项工作。
4.光伏电源管理
太阳能可以作为全站停电时的第三电源，解决了施工或事故时的照明问题。光伏电源的使用既节约了电能，又为现场工作提供了很多便利。新生变房顶安装了太阳能电源，电源输出接入#2所用电系统，供变电站日常灯光、空调等电器设备的使用，光伏系统作为外接电源接入变电站，必须按照一个小电源系统相关规程制度来管理，这里必须注意的是当#2所用电系统要停电检修时，除了停用#2所用变外，还必须断开太阳能输出总开关，将太阳能系统与所用电系统隔离，我们在典型操作票及运行规程中都进行了明确，确保运行检修人员的人身安全。室外的太阳能设备受风吹雨淋，各部件可能会受到腐蚀和损坏，运行人员必须定期检查太阳能设备工作是否正常，太阳能电板也必须定期清洁，防止由于灰尘等覆盖表面造成发电量减低。
5.安全措施布置
常规变电站在设备检修时的安全措施，由于可以直观地参照设备之间的联系，运行人员可以清楚地在相关的设备、压板和端子上设置各类安全措施。而智能变电站网络化程度较高，采用大量的网络设备进行联系，设备之间紧密程度非常高，因此在布置安全措施时必须整体考虑，所做的安全措施不能影响其他运行设备的正常工作，特别是智能组件、合并单元、交换机等设备，安全措施布置必须由运行和检修部门共同根据检修工作提前商议确定，在无法确定时需提前咨询相关技术人员和管理部门。
6.“五防系统”设置
新生智能变电站监控系统自带五防功能，在断路器、隔离闸刀、接地闸刀、断路器手车位置的操作等起到了防误操作功能，但对于其它操作，比如电容器网门、所用变网门、接地线挂设位置等不存在闭锁点，因此传统的微机五防系统仍旧运用于智能变电站内，采用“五防系统工控机+电编码锁”的结构，对监控系统五防进行补充和完善，并对安全工器具室内的接地线等设备进行管控，只有在满足取用条件时才能使用，确保运行工作安全可靠开展。 7.运行巡视工作
智能变电站大量应用新技术和新设备，各个设备通过网络相互联系，相互影响，将使得运行巡视的关注点发生变化，运行巡视必须改变以往巡视方式，由点到面进行整体巡视，对一些关键设备，比如光缆、交换机、合并单元、智能终端等，作为巡视的重点，对各类设备需及时制定巡视项目表。尤其是光缆的大量使用，大大减少了二次电缆的使用，使得测制柜和开关柜内更加整洁清新。每根光缆传输着大量的实时数据，是整个监控系统的数据来源，因此必须保证光缆不受损坏，必须严格按照光缆的有关规定对变电站内所有光缆进行维护管理。
新生变电站采用了大量的温度湿度等传感器和高清视频探头，可以实时采集主要设备的温度、铜排接头温度、开关柜内温湿度等等信号，但传感器存在使用寿命、产品质量等方面原因，采集到的信号也不是百分之百正确，因此采用人工红外线测温是必要的，双方数据可以对比，找出存在差异的地方，供运行人员分析参考。
要充分利用智能辅助系统，运行人员可以远程查看和分析系统采集到的各类数据、报警信息及视频录像等，根据系统提供的信息做出正确的判断，这样可以减轻人员工作量和劳动强度，从而提高工作效率，体现了智能变电站的优越性。
8.新技术培训及资料整理工作
智能变电站采用了大量的新设备新技术，随之应用了大量新术语新名词，比如合并单元、智能终端、站域保护、GOOSE、SV、MMS等，工作中要邀请专业技术人员或设备生产厂家来讲解培训，使得运行人员了解它们的特点、功能、注意事项等。设备工厂联调是智能变电站投运前一项周期长、系统性的准备工程，应充分利用联调机会，派业务骨干和新进大学生参与联调工作，全程参与设备现场安装调试验收过程，收集出厂资料，参与运规典操的编制，培养智能变电站的专业运维人员，并要将这些新内容进行整理，归档成册，在验收过程中将智能设备的操作使用方法全程录像，作为今后的学习培训资料。
9.缺陷管理
变电站缺陷管理是运维工作中一项非常重要的内容，是对设备进行状态评估的基础。由于智能变电站网络设备及新设备较多，对于此类设备，运行人员在缺陷的定性上存在一定困难，因此必须建立站内设备缺陷定性制度，建立“设备－缺陷内容—级别”对应表，供现场运行检修人员参考，这样既方便了现场工作又提高了缺陷定性的准确程度，有利于缺陷的快速处理，确保设备安全稳定运行。
10.典型异常事故处理指导卡的制定
智能变电站相比于常规变电站来讲网络化程度较高，各个设备间关联程度非常紧密，事故及异常处理难度更大，处理流程更复杂，目前还没有典型的经验可循。基于智能变电站运行检修管理工作困难大的因素，在110kV新生变电站安装调试阶段，我们逐步根据现场调试获得的第一手资料，要求参与调试验收的技术人员编制一些典型异常事故处理指导卡，比如顺控操作失败、保护测控装置通信异常、交换机异常等处理参考方法。典型的事故异常处理方法需在今后智能变电站运行工作中不断积累完善。
三、结束语
智能变电站是坚强智能电网的基础，是电网发展的趋势。日常运行维护经验的积累和分析，是不断提高智能变电站运行管理水平的关键，也给今后智能变电站的运行提供了宝贵的经验，给智能变电站的建设打下了良好的基础。
（责任编辑：刘辉）