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變電所云平臺在電站運維的分析與運用

更新時間：2023-05-12

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：現(xiàn)階段，在我國社會經(jīng)濟水平顯著提升的背景下，我國每年的用電需求量呈現(xiàn)出了上升的趨勢，大量的電力資源都是需要通過輸變電站完成傳送的，因為這樣才能從根本上確保國家的整體基本用電。從這一個方面，也就相對明確的表明了加強智能變電站變電運維安全以及設(shè)備維護的運行，可以從本質(zhì)上保證國家的基本用電安全。針對于智能變電站的運維安全以及設(shè)備維護工作來講，具體需要做到的工作便是切實的對變電運行展開相應的維護，同時還應當對設(shè)備進行調(diào)整處理。

關(guān)鍵詞：智能變電站；運維安全；設(shè)備維護

引言

智能變電站在電網(wǎng)運行中具有非常重要的作用，以數(shù)字化和網(wǎng)絡化通信平臺為主，可以自主性的完成一些采集、測量和維護等工作，并且還可以按照需求來支撐電網(wǎng)的智能化調(diào)整。因此，相關(guān)人員應該意識到智能變電站中運維技術(shù)的管控是非常重要的，既可以確保設(shè)施的正常運行，又能給電力網(wǎng)絡的安全發(fā)展。

1智能變電站的主要特點

一次設(shè)備智能化。限于變電站一次設(shè)備技術(shù)發(fā)展水平，現(xiàn)階段除互感器外尚沒有意義上的智能化一次設(shè)備，目前常用這種方案實現(xiàn)一次設(shè)備的智能化，即常規(guī)一次設(shè)備+智能組件。（2）二次設(shè)備網(wǎng)絡化。智能變電站采用支持通信標準IEC61850中GOOSE輸入和輸出功能的保護和測控裝置。間隔層設(shè)備之間通過以太網(wǎng)聯(lián)系各間隔層設(shè)備，站控層網(wǎng)絡采用網(wǎng)線連接，站控層設(shè)備通過 MMS網(wǎng)絡接受全站設(shè)備的信號量、模擬量及定值等數(shù)據(jù)量，且通過 MMS網(wǎng)絡向全站間隔層設(shè)備下發(fā)遙控、定值調(diào)閱等控制命令，完成對變電站的監(jiān)視和控制。

2智能變電站的運維管理問題

智能變電站在設(shè)備與工程招標中還存在著很多問題，比如在變電站的設(shè)計期間，對于水土文化氣候，地貌地質(zhì)特征，變電站電網(wǎng)運營等相關(guān)情況缺少數(shù)據(jù)與全分析和研究，這樣投入使用之后的電力系統(tǒng)技術(shù)和在環(huán)境要求上存在著一定的出入，它甚至會影響到后續(xù)的運營�，F(xiàn)階段電站正處于更新?lián)Q代的一個重要時間階段，電力行業(yè)進行變革雖然看到了希望和機遇，但同時也看到受到時間影響上的還需要更進一步完善的管理和技術(shù)，相關(guān)部門對此進行重視，要優(yōu)化速度，并且現(xiàn)階段智能變電站的維運管理，技術(shù)交接也存在著一定的問題，供貨商的技術(shù)培訓和技術(shù)交流沒有針對性和實用性，這樣就影響了運維工作人員的實際工作質(zhì)量，導致運維管理結(jié)構(gòu)不清晰，會導致管理失控的局面發(fā)生。

3關(guān)于做好智能變電站變電運維以及設(shè)備維護的措施分析

3.1

建設(shè)一套完善的智能變電站檢修標準體系對于任何智能變電站變電運維安全以及設(shè)備維護工作的開展來講，一套科學完善的智能變電站檢修標準體系都是重要的，因為它能夠極為將智能化的設(shè)計理念同實踐應用在一起，同時在實際的工作開展過程中，還需要不斷的對設(shè)計規(guī)范展開相應的改變。在智能變電站檢修工作當中，以往的傳統(tǒng)模式已經(jīng)越來越不適應當前社會的發(fā)展了，這也就從側(cè)面上相應的說明了，需要一套更加先進完善的檢修標準體系，如此才能更好的保證變電站的維護與設(shè)備維護處于一個相當安全的狀態(tài)。

3.2

做好變電站的日常維護工作為了確保智能變電站可以順利運行，是做好兩個方面的工作，一方面是構(gòu)建嚴格的工作人員職責規(guī)范，確保操作人員的水平。在設(shè)備檢查的過程中，要定期的檢查變電站內(nèi)的每一個設(shè)備，這樣可以降低安全隱患的發(fā)生幾率。另一方面，則是在智能變電站中適當?shù)募尤胍恍┍O(jiān)控設(shè)備，如果設(shè)備遇到了故障，就要及時的處理，防止安全事故的出現(xiàn)，影響人們的安全健康。例如，通過互聯(lián)網(wǎng)+的方式，在注重電壓和電流遙測值和開關(guān)遙信量的數(shù)字化之外，更應該將放置在信息共享，調(diào)控標準值上面。通過互聯(lián)網(wǎng)+操作程序的方式，注重對間隔層和過程層等方面的優(yōu)化運行和維護，逐漸成為以物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)為代表的高新信息技術(shù)+變電站的運行模式。

3.3 優(yōu)化智能變電站的運維結(jié)構(gòu)

　　變電站的運維技術(shù)通過電力企業(yè)的整合，智能變電站要及時做好管理工作。在的嚴格要求下，明確員工的作業(yè)分工，明確權(quán)責的落實結(jié)構(gòu)，規(guī)范好值班人員的層次，將智能變電站變成一個具有運維框架，規(guī)范的運維流程系統(tǒng)�？紤]各方面的可行性，優(yōu)化和不斷創(chuàng)新管理規(guī)范，只有這樣才能增強運維效率，挖掘員工的工作潛力，增強智能變電站的運維管理。

3.4 強化集成化的智能設(shè)備，加強一體化的業(yè)務流程

　　集成化的智能設(shè)備則是指傳統(tǒng)變電站中一系列半自動器件所轉(zhuǎn)變成為完整且全自動的智能化設(shè)備。這種設(shè)備更為的先進，而且也擁有一個良好的集成化特點。智能變電站的一體化業(yè)務講究的是生產(chǎn)過程中更為低碳，運行過程中更為的環(huán)保，可以實現(xiàn)一鍵式的控制。在原有的變電站標準控制中，按照設(shè)置好的系統(tǒng)來規(guī)定順序，這樣就可以順利地完成大部分的既定操作。例如，在某市的 110kV 東郊變和高新變采用的就是這種系統(tǒng)，通過預制艙設(shè)計，將所有的二次裝置都由智能設(shè)備和輔助設(shè)置所控制，進而實現(xiàn)一體化的設(shè)計，降低了變電站運行中的協(xié)調(diào)問題。此外，需要注意的是，在智能終端的檢修過程中，一定要確定終端檢修硬壓板中的斷路器是否處在一個正常的位置上。如果是在一次設(shè)備不停電的情況下進行智能終端的檢修工作，要確定跳合閘是否已經(jīng)退出，在沒有電氣聯(lián)系之后，才可以投入智能終端硬壓板。

4變電所運維云平臺概述

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5應用場所

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、公用事業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)園等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

6平臺結(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)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、壓縮加密后定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內(nèi)所有智能設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換，能實時監(jiān)測變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設(shè)備的運行狀態(tài)；實時監(jiān)測變配電室內(nèi)各回路的運行數(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變電所運維云平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日月年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備維護、用戶報告、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺系統(tǒng)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(jiān)測裝置、攝像頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至對應的服務器端口，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

7 平臺功能

7.1實時監(jiān)測

一次圖點擊配電回路后可看用電明細數(shù)據(jù)，可生成電力運行報表，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

7.2用能月報

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

7.3站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

7.4變壓器狀態(tài)

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

7.5電力運維

運維展示當前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

7.6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(shù)查詢。

7.7視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

7.8電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路對應采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

7.9故障報警

遙測、遙信報警（網(wǎng)頁及短信），報警上下限可設(shè)置，變電所運行環(huán)境（水浸、煙霧等）報警

7.10任務管理

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

7.11用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。

7.12 手機APP

3.12 APP支電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺陷記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"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、用戶報告、文檔管理等。

8系統(tǒng)硬件配置

9結(jié)語

　　通過上文的分析可知，智能變電站對于當前社會的重要程度是不言而喻的，但是根據(jù)實際的變電站運行情況分析可知，整個變電站的運維安全以及設(shè)備維護確實還存在一定的問題有待解決，相信只要有關(guān)電力系統(tǒng)部門工作人員能夠科學參考先進的經(jīng)驗，仔細的檢測智能變電站運行的狀況以及設(shè)備的有關(guān)狀況，如此一來，一定可以使得智能變電站安全可靠的運行下去，滿足整個社會的用電需求。

參考文獻：

[1] 張吉光，智能變電站變電運維安全與設(shè)備維護分析

[2] 張貴中，智能變電站安全運檢技術(shù)研究及應用[D].華北電力大學（北京），2017

[3] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊.2022.05版

[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.05版.

作者簡介：

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