摘要：傳統的變電站運行和維護工作涉及變電站運行人員、管理人員、檢修人員，工作過(guò)程中涉及使用多個(gè)生產(chǎn)系統，包括保信系統、設備狀態(tài)監測系統、安全生產(chǎn)管理系統、視*及環(huán)境監測系統等。隨著(zhù)電網(wǎng)規模的不斷擴大，可靠性要求不斷提升，人力資源變得越來(lái)越緊張。變電站運維自動(dòng)化技術(shù)的應用促*資源的整合配置，提高工作效率，保證電網(wǎng)運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性具有重要意義。

關(guān)鍵詞：變電站；運維；綜合自動(dòng)化

0、引言

隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展，電網(wǎng)規模不斷擴大，國內供電企業(yè)大量采用了變電站綜合自動(dòng)化系統，實(shí)現遠方集中監視、控制等，既提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)降低了人為誤操作的可能性。采用變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是計算機和通信技術(shù)應用的方向，同時(shí)也是電網(wǎng)滿(mǎn)足社會(huì )需求的必然途徑，在應用的過(guò)程當中，無(wú)法避免地引發(fā)出一些問(wèn)題。自20世紀90年代以來(lái)，變電站綜合自動(dòng)化系統在我國得以廣泛的應用。目前所使用的自動(dòng)化運維技術(shù)，仍未能充分發(fā)揮所有功能，存在的問(wèn)題較多，可以改進(jìn)的地方也有很多，沒(méi)有達到無(wú)人值班的效果，如變電站綜合自動(dòng)化系統的技術(shù)標準、運行和檢修的管理體制等問(wèn)題。

1、變電站綜合自動(dòng)化系統概述

變電站綜合自動(dòng)化系統指的是通過(guò)執行相關(guān)規定的功能，實(shí)現控制電氣設備的系統性動(dòng)作。其主要是通過(guò)微處理器和計算機管理系統等系統組成，通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)與即時(shí)通信技術(shù)，實(shí)現對變電站運行設備的控制，借此實(shí)現提高運行幾率的效果。在此過(guò)程中，其還可以實(shí)現對變電站運行設備的實(shí)際監控、測量與控制等效果。在變電站運行的過(guò)程中，減少了二次設備的使用，簡(jiǎn)化了變電站設備的二次連線(xiàn)，保障變電站的平穩運行，減小其實(shí)際成本，以此提高變電站的經(jīng)濟效益。目前，變電站綜合自動(dòng)化系統所采用的的結構形式主要有3種類(lèi)型：集中式、分散與集中相結合和全分散式。

1. 變電站運維自動(dòng)化技術(shù)的應用

變電站的二次系統的發(fā)展存在重控制，輕運維的情況。在電網(wǎng)控制方面，由于變電站自動(dòng)化的發(fā)展，提高了操作的便捷性，已經(jīng)基本實(shí)現了無(wú)人值守，多數操作已經(jīng)可以通過(guò)二次系統（主要通過(guò)電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統）進(jìn)行控制。但在運維管理方面，國內與變電站內設備運維相關(guān)的技術(shù)發(fā)展較國外緩慢一些。

完成變電站運維的作業(yè)任務(wù)，需要關(guān)注八大類(lèi)信息，包括：電網(wǎng)量測數據（也叫電網(wǎng)運行數據）、故障和保護動(dòng)作數據（繼電保護數據）、運行分析數據、設備狀態(tài)監測數據、電能質(zhì)量數據、視頻數據、環(huán)境監測數據、作業(yè)管理數據。主要包含7個(gè)業(yè)務(wù)系統：調度SCADA系統、保信系統、安全生產(chǎn)管理系統、設備狀態(tài)監測系統、電能質(zhì)量系統、環(huán)境預警系統、視*監測系統。其具體內容分別如下：

調度SCADA系統：內容包括設備模擬量數據、設備狀態(tài)量數據，用于掌握當前電網(wǎng)運行狀態(tài)也可用于確認設備運行狀態(tài)。

保信系統：內容包括事件順序記錄、保護裝置數據、故障錄波數據、保護錄波文件，用于掌握故障信息。

安全生產(chǎn)管理系統：內容包括設備臺賬、設備缺*、工作票操作票、運行交接*、運行日志、運行記錄、設備巡視檢修計劃，用于保存生產(chǎn)信息，進(jìn)行任務(wù)安排。

設備狀態(tài)監測系統：內容包括變壓器監測、電纜監測、局部放電監測、斷路器監測、絕緣監測、避雷器監測、環(huán)境監測、S*6監測、變壓器油監測等等，用于設備檢修計劃安排的輔助決策。

電能質(zhì)量系統：內容包括電能質(zhì)量的穩態(tài)和暫態(tài)信息，用于監測電能質(zhì)量信息。

環(huán)境預警系統：內容包括站內溫濕度、風(fēng)速、水浸、S*6氣體濃度等自然環(huán)境狀況、照明設備、暖通設備的工作狀態(tài)。

視*監測系統：內容包括從視*主站系統采集的變電站的實(shí)時(shí)監控畫(huà)面，通過(guò)指*區域的監控設備監測運行狀況，并在巡維中*可以控制該視*裝置。

1. 變電站運維自動(dòng)化現狀

隨著(zhù)自動(dòng)化運維的覆蓋面不斷增加和擴展，電氣二次設備日益增多，相互之間的聯(lián)系日益復雜，為電力二次系統運維帶來(lái)諸多挑戰，結合當前變電站自動(dòng)化系統的運維*式，發(fā)現當前運維*式存在著(zhù)一些問(wèn)題：

從資源層面上，電力二次系統技術(shù)涵蓋電氣、自動(dòng)化、計算機控制、通信等等多學(xué)科知識，軟硬件實(shí)現方式眾多，數據分散、異構、格式不一，要實(shí)現完整全*的運維數據的分析，需要運維人員不僅具有較高的專(zhuān)*技術(shù)水平，還需要具備相當廣泛的專(zhuān)*面。因此，運維事件處理過(guò)程中，往往難以快速地提取全局的、有*的信息，從而導致難以及時(shí)識別系統事件，定位故障原因。

從運行信息層面上，由于電力調度的實(shí)時(shí)性要求，二次系統運維人員需要時(shí)刻關(guān)注大量而且繁雜的數據，諸如二次系統業(yè)務(wù)運行狀態(tài)、二次設備運行狀況、網(wǎng)絡(luò )互連情況、系統信息安全、機房環(huán)境參數等；而同時(shí)關(guān)注這些運行數據和狀態(tài)數據，運維人員往往會(huì )被淹沒(méi)在海量的告警信息之中。

從業(yè)務(wù)層面上，當采用多種監控系統時(shí)，各個(gè)監控系統的業(yè)務(wù)對象不同，部署及管理相互獨*，導致系統安全的相關(guān)信息不集中互不相通，安全策略難以保持一致，不僅無(wú)法直接解決前面所述的各種問(wèn)題，還會(huì )造成復雜數據干擾的情況，影響運維工作的實(shí)際效率。

從規則層面上，缺少知識庫和規則引擎等專(zhuān)家系統技術(shù)、人工智能技術(shù)的支撐，從海量原始數據提取關(guān)鍵信息進(jìn)行分析的工作還是由運維人員人工完成，專(zhuān)*管理人員在業(yè)務(wù)決策時(shí)得不到有*支持；而由于日常運維經(jīng)驗與知識不能以有*的方式積累，重復出現的事件和故障，一方面造成熟悉相關(guān)問(wèn)題的人員不斷重復處理，另一方面無(wú)法通過(guò)預判分析避免相同問(wèn)題的重復出現。

運行維護人員的操作水平關(guān)系到整個(gè)綜合自動(dòng)化系統的順利運行[3]。在積*改*管理體制和學(xué)*電網(wǎng)企業(yè)相關(guān)標準的同時(shí)，還要培養出一批高素質(zhì)的專(zhuān)*人才?，F階段絕大部分設備依靠廠(chǎng)家進(jìn)行維護，缺乏可以及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并解決問(wèn)題的專(zhuān)*隊伍，發(fā)現設備缺*到處理完成需要歷經(jīng)幾個(gè)階段，問(wèn)題得不到及時(shí)的解決。

4、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

4.1概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數據、移動(dòng)通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)的云端管理平臺，滿(mǎn)足用戶(hù)或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線(xiàn)運行溫度、現場(chǎng)設備或環(huán)境視屏場(chǎng)景等需求，實(shí)現數據一個(gè)中星，集中存儲、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶(hù)通過(guò)電腦、手機、PAD等各類(lèi)終端鏈接訪(fǎng)問(wèn)、接收警報，并完成有關(guān)設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2應用場(chǎng)所

適用于電信、金融、交通、能源、衛生、文體、教育科研、農林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。

4.3系統結構

系統可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝影頭、開(kāi)關(guān)量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過(guò)RS485總線(xiàn)接入現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)交換機把數據上傳至指*的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)數據可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

應用層：包含應用服務(wù)器和數據庫服務(wù)器，若變電所數量小于30個(gè)則應用服務(wù)器和數據庫服務(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)的數據。

展示層：用戶(hù)通過(guò)手機、平板、電腦等多終端的方式訪(fǎng)問(wèn)平臺信息。

4.4系統功能

4.4.1用能月報

用能月報支持用戶(hù)按總用電量、變電站名稱(chēng)、變電站編號等查詢(xún)所管理站所的用電量，查詢(xún)跨度可設置為月。

4.4.2站點(diǎn)監測

站點(diǎn)監測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時(shí)用電曲線(xiàn)、用電概況。

4.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶(hù)查詢(xún)所有或某個(gè)站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

4.4.4運維

運維展示當前用戶(hù)管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

4.4.5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)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢(xún)。

4.4.6視屏監控

視屏監控展示了當前實(shí)時(shí)畫(huà)面（視屏直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內視屏信息。

4.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路指*采集間隔運行參數和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統計。

4.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進(jìn)行分析。

4.4.9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。

4.4.10用戶(hù)報告

用戶(hù)報告頁(yè)面主要用于對選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、警報事件等進(jìn)行統計分析，并列出在該周期內巡檢時(shí)發(fā)現的各類(lèi)缺失及處理情況。

4.4.11APP監測

電力運維手機支持“監控系統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺失記錄"、“文檔管理"和“用戶(hù)報告"七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線(xiàn)、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警報查詢(xún)，設備檔案查詢(xún)、待辦事件處理、巡檢記錄查詢(xún)、用戶(hù)報告、文檔管理等。

4.5系統硬件配置

5、結語(yǔ)

未來(lái)，隨著(zhù)通訊和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的逐步完善，變電站運維自動(dòng)化技術(shù)在提高變電站工作效率方面將有更加顯著(zhù)的效果。利用技術(shù)手段，改*變電站運維工作的效率和質(zhì)量，改變變電站運維的工作現狀，已然成為發(fā)展的必然趨勢?？傊?，變電站運維自動(dòng)化技術(shù)可以提高變電站工作的效率，保證電網(wǎng)的穩定運行。

參考文獻

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