智能变电站运行维护技术研究

王琛佳，赵昱如

（国网陕西省电力公司安康供电公司，陕西 安康 725000）

智能变电站运行维护技术研究

王琛佳，赵昱如

（国网陕西省电力公司安康供电公司，陕西 安康 725000）

随着电力行业发展脚步进程的加快，变电站的未来发展趋势朝着智能化和数字化方向前进。与传统变电站相比，智能变电站拥有更多超越和横跨传统变电站的性能优势，但是，随着智能变电站的日益推广和普及，一些不易发现的关于变电站运行稳定和信息安全的问题慢慢浮出水面。文章以智能变电站的相关基本理论为切入点，分析了智能变电站异于传统变电站的特点，探讨其现存的问题。最后针对这些问题，文章立足智能化变电站的有效运行维护措施，展望未来智能化变电站的发展趋势。

智能变电站；运行维护；技术措施；发展趋势；互联网+

1 智能变电站的基本概念

智能的概念即为人性化操作，通俗言之为将一事物通过科学技术的植入转变为像人一样有思维般操作运行。智能变电站以站内一二次设备的智能化为基础，运行监测的智能化为依托，具有安全可靠，经济环保，信息交互、运行高效的特点，具备将基础设备的保护测控智能化、安全运行的预警预报化、短板环节的自动识别化等特质。

2 智能变电站的主要优势

我国早期建造的变电站设备老旧，抄表计量及核对的记录多以人工操作为主，既不能满足大容量发电机组的投运、超高压远距离输电和大电网的需求，也不能满足电力有效运行和安全输送的需要，更不能适应现代化电力科技管理的需要。

现阶段的智能变电站与传统的变电站相比，更具有智能监控、无人值守、远程监控，一次性开关设备操作控制、电子式互感器信息共享、全站在线监测自动化以及专家检修系统便利化等特点，不仅节约了大量的人力、财力和物力成本，更有利于现代化电网的健康发展。

3 智能变电站现存的问题

3.1 传统变电站的信息安全隐患

现今智能变电站的整体架构有一部分是依托传统变电站人工统计数据改造而来的，由于人工化的操作难以适应网络信息交互的复杂性，容易导致数据统计过程中出现差错，以致实际运行时信息遗漏丢失，给变电站的运行维护造成一定的信息危机，埋下一定的安全隐患。例如传统变电站和智能变电站都存在二次安全防护设备，但整体结构基本沿用了传统变电站调度数据网安装纵向加密认证装置的部署方案，但在现阶段智能变电站内过程层采用GOOSE组网、站控层采用MMS网的复杂情况下，单一的数据网对调度主站的通讯加密已经不能百分百保证变电站的运行安全，特别是乌克兰电网遭遇网络袭击事件后，这一方面的安全隐患尤为突出。

3.2 数据信息同步采集存在一定困难

在智能化的变电运行中，传统的各线路单元数据可以同步采集，但智能变电站是依靠互感器内部之间的回路来实现数据采集，中间的任一环节断链皆会导致整个采集工作的缺失和安全自动保护装置的闭锁。例如智能变电站的GIS高压室内汇控柜存在智能终端的联锁功能，在无法正确采集到相应刀闸的实际位置时，该侧的线路刀闸是被闭锁操作的。这样看来，智能终端采集到的一次设备运行状态能否正确通过GOOSE组网上传至测控装置中是对整个间隔层以及过程层链路采集的考验。

3.3 相关智能运维技术人才欠缺

智能变电站是高新技术的创新集合—从最初的修建，设备的投运，到中间环节的运行、后期日常的维护皆需要高新技术的投入。因此，相应的技术人才在各个环节显得尤为重要。但是，目前我国的相关人才还有所欠缺，远远不能满足智能运维的需要。以现阶段各地市供电单位为参照，抛开一线生产员工人数不足的问题，平均人才量系数超过1.0的运维班组也屈指可数，在智能变电站愈发成熟的今天，智能运维需要更多的技术人才。

3.4 智能变电站的建设方案缺乏战略推广

目前，相关智能变电站的宣传和实施方案都不够理想，缺乏高瞻远瞩的规划和战略，没有较为完善的设计标准，多为新建或是全站改造的方式，总体显得较为“粗犷”。尤其是在变电站监控信息规范这一方面，缺乏统一标准，重要信号描述冗长，无法突出与传统变电站相比较的高效优势，没有将智能变电站的智能化优点推广开来。

4 维护措施和发展的趋势

新一代智能变电站的发展趋势要围绕系统高度集成、结构布局合理、设备先进适用、经济节能环保、运行可靠安全等方面进行。

4.1 强调集成化的智能设备

所谓集成化的智能设备指的是将传统变电站中的一系列半自动器件转变成完整的、全自动的“智能机器”系统设备。这种设备具有技术更为先进、信息更为共享、运行更为良好的集成化特点。

4.2 加强一体化的业务流程

智能变电站的一体化业务系统讲究的是在生产过程中更为低碳，运行过程中更为环保，供电过程中更为可靠的前提下，实现一键式顺控，在原有的变电站标准操控下，按照设置好的系统规定顺序，一次性完成既定操作。例如陕西安康的110 kV东郊变、冷水变和高新变采用的便是该业务系统。采用预制舱式设计，所有的二次设备由智能设备、辅助设施等组成有机整体，实行一体化设计、运输、安装、调试，极大地降低了变电站运行中存在的协调问题，真正做到“谁安装、谁调试”“谁验收、谁维护”。

4.3 加强智能变二次系统研发

智能变电站二次系统的重点在于“新一代”和“智能”，以高效控制、数据辨识、站域保护、时间同步、操作可靠为特点，自动完成信息的测量、采集、计量、控制、检测和共享，采用预置式光缆电缆混合模式，打造系统高度集成、结构布局紧凑、装备高新先进、经济低碳环保、测度调控一体的新一代智能变电站，实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化。

4.4 被动选择转为主动引导设备研制

现阶段智能变电站的基本架构可以合理采用GIS室内SF6集成式智能隔离短路器，110 kV双母线接线，SF6气体绝缘母线，10 kV采用常规小车式开关柜等技术，实现智能变电站智能终端合并单元一体化、调试科学化。智能变电站要结合数字化变电站的技术，更侧重运行和管理，要由传统的被动选择转为主动引导设备研制。

4.5 实现“互联网+”电力行业的升级

智能化变电站除了讲究站内信息，比如电压电流遥测值和开关遥信量的数字化外，更应注重信息共享化、调控标准化和基于“互联网+”的操作程序化、差动保护分布化以及工程建设的实际化、技术改造的有效化。升级更应注重站控层、间隔层和过程层各方面的优化运行和有效维护。形成以物联网、云计算和大数据为代表的高新信息技术+传统变电站的新一代智能变电站。

5 结语

目前，国家对智能化变电站建设的重视程度日益加深，这已经上升为国家高度关注的新形态，且特高压电网建设也成了我国在国际舞台上的一张名片，而这都离不开智能化变电站的技术支持。它不仅是智能电网的基石和重要支撑，更是承载和推动新一轮能源革命的基础平台。近年来，我国一直在坚定地推进智能变电站建设，现阶段的建设成果在国际推广中具有极强的适应性和兼容性。在当前以及未来的一段时期内，我国应当大力开展智能变电站配置工具和配置文件的标准化、规范化工作。同时未来智能变电站将助力实现微电网与特高压骨干电网协同发展、电网与用户友好互动，从而促使智能电网更好地为国民经济、社会发展服务。

[1]田鹏.对智能变电站运行维护常见问题的研究[J].中国高新技术企业，2014（13）：140-141.

[2]郭威.浅析智能变电站技术特点及运行维护中存在的问题[J].科技创业家，2012（24）：198.

[3]谢喆.智能变电站自动化设备的调节及运行维护研究[J].企业技术开发月刊，2015（12）：98-99.

[4]苏文远.智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].企业导报，2014（12）：155-156.

Research on operation and maintenance technology of intelligent substation

Wang Chenjia, Zhao Yuru
（Ankang Power Supply Company of State Grid Power Company in Shaanxi Province, Ankang 725000, China）

With the development of the electric power industry, the future development trend of substation is more intelligent and digital. Compared with the traditional substation, intelligent substation has more performance advantages beyond and across the traditional substation, but with more and more promotion and popularization of intelligent substation, the problem of information security and operation stability of substation which not easy to find has slowly surfaced. In this paper, the basic theory of intelligent substation was taken as the starting point, and the characteristics of Smart Substation different from the traditional substation were analyzed, to explore its existing problems. Finally, aiming at these problems, and based on the effective operation and maintenance measures of intelligent substation, the development trend of intelligent substation in the future was forecast.

intelligent substation; operation and maintenance; technical measures; development trend; Internet +

王琛佳（1990— ），女，陕西西安，本科，助理工程师；研究方向：电网调度自动化设备运维及二次检修。