吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】在信息化、智能化時(shí)代下，電力企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化電網(wǎng)的建設(shè)，以借助智能化技術(shù)來(lái)確保電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是，在實(shí)際落實(shí)智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的過(guò)程中，依舊存在著一系列問(wèn)題，致使難以確保智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，且運(yùn)維成本投入較 大，嚴(yán)重削弱了電力企業(yè)綜合效益的獲取，基于此，本文針對(duì)智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用展開(kāi)了研究與探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】智能化變電站；運(yùn)行維護(hù)平臺(tái)；技術(shù)；應(yīng)用；分析；電力儀表；溫度監(jiān)測(cè)，網(wǎng)絡(luò)推廣

0 前言

　　基于智能電網(wǎng)下，對(duì)于電力企業(yè)而言，能夠借助其來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化操作控制，并以電網(wǎng)運(yùn)行信息的實(shí)施動(dòng)態(tài)采集與共享來(lái)確保實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，進(jìn)而在提高電力企業(yè)管理效率與經(jīng)濟(jì)效益提供了保障。然而，基于電力企業(yè)變電站運(yùn)行維護(hù)這一管理環(huán)節(jié)下，在實(shí)際開(kāi)展管理工作的過(guò)程中，一系列技術(shù)問(wèn)題的呈現(xiàn)促使相應(yīng)運(yùn)維管理工作的質(zhì)量與效益偏低，并影響到了電力系統(tǒng)的供電能力與供電質(zhì)量。因此，這就需要針對(duì)智能化變電站的運(yùn)維管理工作，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)運(yùn)維技術(shù)的科學(xué)且完善落實(shí)。

1 當(dāng)前智能化變電站所呈現(xiàn)出的問(wèn)題

　　可靠性受到成脅?；谶@一類型變電站下，電子式互感器的應(yīng)用使得在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性受到威脅，加上高壓電磁場(chǎng)所帶來(lái)的影響作用，相應(yīng)電子互感器因此而存在受到影響的可能性。此外，光學(xué)互感器的使用在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)受到運(yùn)行環(huán)境溫度等因素的影響，進(jìn)而影響到了運(yùn)行的穩(wěn)定性。安全性受到挑戰(zhàn)?；谥悄芑冸娬鞠到y(tǒng)下，雖然能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，但是，基于相應(yīng)共享網(wǎng)絡(luò)的搭建下，在進(jìn)行信息傳遞與共享的過(guò)程中，IED容易受到攻擊，這就對(duì)變電站的安全可靠運(yùn)行造成了影響。快速保護(hù)受到影響。基于信息通訊與傳遞過(guò)程中，需要經(jīng)歷較為復(fù)雜的中間環(huán)節(jié)，進(jìn)而致使信息傳遞速度受限，這就導(dǎo)致快速保護(hù)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作的發(fā)出，進(jìn)而因這一時(shí)間的拖延性致使快速保護(hù)受到影響。第四，安裝保護(hù)效果差。在實(shí)際安裝保護(hù)設(shè)備的過(guò)程中，需要在室外進(jìn)行安裝，而室外環(huán)境則對(duì)該保護(hù)類型的設(shè)備產(chǎn)生影響，當(dāng)溫度控制不當(dāng)則就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備失靈而影響到變電站的安全可靠運(yùn)行。

2 落實(shí)智能化變電站運(yùn)維技術(shù)所提出的要求

　　基于智能化變電站下，在實(shí)際落實(shí)運(yùn)維管理工作的過(guò)程中，提出了如下幾點(diǎn)要求：一，要求相應(yīng)的運(yùn)維技術(shù)人員的技能水平達(dá)標(biāo)，在強(qiáng)化對(duì)這一管理工作重視程度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)管理子環(huán)節(jié)的把控；二，要確保設(shè)備系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這一要求貫穿于智能化變電站建設(shè)與運(yùn)維管理工作的始終，要求在建設(shè)過(guò)程中嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)，確保系統(tǒng)的先進(jìn)性與完善性，同時(shí)要按照相應(yīng)規(guī)定要求實(shí)現(xiàn)運(yùn)維技術(shù)的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化落實(shí)；三，要實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)工作的完善開(kāi)展，確保相應(yīng)的運(yùn)維技術(shù)人員要具備扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，并具備計(jì)算機(jī)等綜合知識(shí)能力，能夠滿足實(shí)際運(yùn)維管理工作之需；第四，要實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)維周期的科學(xué)制定。要針對(duì)運(yùn)維周期進(jìn)行科學(xué)劃定，并做好相應(yīng)上報(bào)工作，以確保實(shí)現(xiàn)預(yù)防性措施開(kāi)展以規(guī)避智能化變電站所存在的故障風(fēng)險(xiǎn)隱患。

3 實(shí)現(xiàn)智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)完善落實(shí)的對(duì)策

3.1 一次設(shè)備的運(yùn)維技術(shù)

　　基于智能化變電站下，因智能化技術(shù)的應(yīng)用促使系統(tǒng)設(shè)備具備了全新的技術(shù)特點(diǎn)，在實(shí)際落實(shí)運(yùn)維管理工作的過(guò)程中，則就需要明確如下技術(shù)要點(diǎn)：針對(duì)設(shè)備開(kāi)啟，基于微機(jī)與電子技術(shù)的應(yīng)用，只要結(jié)合相應(yīng)電力波形圖實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓跳合閘的位置進(jìn)行調(diào)整，并要明確定位相應(yīng)的時(shí)間以確保電壓的穩(wěn)定；基于微機(jī)技術(shù)下，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)運(yùn)行信息的處理，所以需要針對(duì)這一控制系統(tǒng)把握住應(yīng)用要點(diǎn)；基于自我檢測(cè)功能下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)斷路器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，并向相應(yīng)維護(hù)人員提供相應(yīng)的位置故障信息等?；跀嗦菲髦悄芑到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)下，在實(shí)際開(kāi)展運(yùn)維工作的過(guò)程中，針對(duì)智能開(kāi)關(guān)，需要確保二次設(shè)備監(jiān)控下各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 ，進(jìn)而為確保智能開(kāi)關(guān)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。基于一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)下，針對(duì)電子互感器的維修 ，要結(jié)合相應(yīng)設(shè)備的型號(hào)等來(lái)明確試修方法，以確保及時(shí)處理故障問(wèn)題。

3.2 繼電保護(hù)校驗(yàn)技術(shù)

　　光纖技術(shù)下的信息傳輸。在變電站一次設(shè)備中，其采用的是光纖通訊技術(shù)，能夠?qū)⒉杉男畔⑦M(jìn)行就地轉(zhuǎn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸，而接收信息的這一監(jiān)管平臺(tái)同樣是以光纖技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的；對(duì)于保護(hù)裝置而言，是借助網(wǎng)絡(luò)來(lái)接收這一數(shù)字量信息的，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)控，以確保實(shí)現(xiàn)繼 電保護(hù)功能。數(shù)字化保護(hù)下具體測(cè)試方法的使用。針對(duì)繼電保護(hù)裝置而言，在實(shí)際落實(shí)相應(yīng)測(cè)試工作的過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行落實(shí)，在此過(guò)程中，所涉及到的技術(shù)設(shè)備為保護(hù)測(cè)試儀等 ，而采用的測(cè)試法為：一對(duì)一亦或是一對(duì)多，需要利用兩根光纖太網(wǎng)線，然后將相應(yīng)的檢測(cè)儀器與一臺(tái)或者是多臺(tái)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)測(cè)試。

3.3運(yùn)行監(jiān)管的實(shí)現(xiàn)以及故障分析的落實(shí)

　　基于這一變電站下，信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要借助光纖以太網(wǎng)，進(jìn)而借助網(wǎng)絡(luò)信息來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)來(lái)及時(shí)明確故障問(wèn)題。而相應(yīng)的變電站能夠借助這一網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，并通過(guò)相應(yīng)故障顯示設(shè)備將信息內(nèi)容進(jìn)行記錄，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)控工作，與此同時(shí)，將信息傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)。而相應(yīng)傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)信息的采集，在進(jìn)行分析檢測(cè)后，針對(duì)所發(fā)現(xiàn)的故障問(wèn)題發(fā)出警報(bào)，并將故障點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控平臺(tái)，進(jìn)而為相應(yīng)維修人員一時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)故障問(wèn)題解決提供了保障。

4 安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)及硬件的選型

4.1 概述

AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)的云端管理平臺(tái)，滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境視頻場(chǎng)景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)中心，集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過(guò)電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問(wèn)、接收?qǐng)?bào)警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2 應(yīng)用場(chǎng)所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)園等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

4.3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)

變配電室裝設(shè)一套智能網(wǎng)關(guān)，采集變電室智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、壓縮加密后定時(shí)上傳或觸發(fā)式上傳平臺(tái)，平臺(tái)可完成對(duì)變配電室內(nèi)所有智能設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變配電室內(nèi)各回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)及環(huán)境溫度等數(shù)字量；通訊管理單元與廠內(nèi)局域網(wǎng)連接，把數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)中心。

AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電分析、日月年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備維護(hù)、用戶報(bào)告、運(yùn)維派單等功能，并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問(wèn)。

AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測(cè)裝置、攝像頭、開(kāi)關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過(guò)RS485總線接入現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至對(duì)應(yīng)的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個(gè)則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過(guò)手機(jī)、平板、電腦等多終端的方式訪問(wèn)平臺(tái)信息。

4.4 平臺(tái)功能

4.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

一次圖點(diǎn)擊配電回路后可看用電明細(xì)數(shù)據(jù)，可生成電力運(yùn)行報(bào)表，可查詢各類電力參數(shù)、電壓、電流、功率、諧波等的歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

4.4.2用能月報(bào)

用能月報(bào)支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號(hào)等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設(shè)置為月。

4.4.3站點(diǎn)監(jiān)測(cè)

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)用電曲線、用電概況。

4.4.4變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個(gè)站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

4.4.5電力運(yùn)維

運(yùn)維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

4.4.6配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流等運(yùn)行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)查詢。

4.4.7視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫面（視頻直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

4.4.8電力運(yùn)行報(bào)表

電力運(yùn)行報(bào)表顯示選定站所選定設(shè)備各回路對(duì)應(yīng)采集間隔運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統(tǒng)計(jì)。

4.4.9故障報(bào)警

遙測(cè)、遙信報(bào)警（網(wǎng)頁(yè)及短信），報(bào)警上下限可設(shè)置，變電所運(yùn)行環(huán)境（水浸、煙霧等）報(bào)警

4.4.10任務(wù)管理

任務(wù)管理頁(yè)面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

4.4.11用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。

4.4.12 手機(jī)APP

3.12 APP支 電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報(bào)告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報(bào)警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報(bào)告、文檔管理等。

5.系統(tǒng)硬件配置

6 總結(jié)

　　綜上，本文針對(duì)智能化變電站下相應(yīng)運(yùn)維技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述與分析，在明確當(dāng)前這一變電站所存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)對(duì)運(yùn)維技術(shù)所提出的高要求，對(duì)智能化變電站下運(yùn)維技術(shù)在系統(tǒng)的中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。在實(shí)際開(kāi)展運(yùn)維管理工作的過(guò)程中，借助運(yùn)維技術(shù)下所提供的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容，在提高運(yùn)維人員能力素質(zhì)與強(qiáng)化對(duì)該項(xiàng)工作重視程度的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理工作開(kāi)展并確保變電站的安全可靠運(yùn)行提供了保障。

參考文獻(xiàn)

1. 范富江，智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

2. 趙宇，智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2014,08:171-172

3. 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版.

  安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2020.05版.

作者簡(jiǎn)介：

吳柯霓，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事變電所運(yùn)維云平臺(tái)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。