220 kV智能变电站的运行管理分析

2018-01-24田敬容袁雍彬向昭华

通信电源技术 2018年6期

田敬容，袁雍彬，向昭华

（国网宜昌供电公司，湖北宜昌 443000）

1 220 kV变电站概述

变压器是变电站的核心设备，可分为降压和升压两类。为使电力系统运行更为可靠，变压器的电压要设置在规定数值，并需要与电力系统相适应，保证即使负荷不同也不会对电压产生过多影响。依据相关规定，电压与电流互感器在工作中可以转化母线产生的负荷、电流与电压等，使之成为低电流和小电压，保证测量仪表设备、控制设备与继电保护设备的正常运行[1]。此外，电流互感器与负荷关系密切，若不对其进行实时监控，易发生短路。因此，要特别注意防范，加强监控，以防发生短路危及其他设备的正常运行。

2 智能变电站运行管理的要求

2.1 智能变电站对运行方式的要求

集中发布操作指令实行集中控制，是对智能电网所有设备实施的控制方式。为保证集中控制指令的正确性与操作的可靠性，调度人员应严格按照操作流程与安全操作规章制度执行操作。系统实际运行中，有时难以准确把握所有设备的状态，且过多的人工环节有可能导致在复杂的控制过程中出现人为失误，影响操作的稳定性和准确性。智能电网技术的应用，能够有效减少人为失误。当前，智能变电站使用了越来越多的分布式电源，电气元件随之增多，无疑会让电网系统变得更加复杂，而以往传统的集中控制方式已经满足不了智能化的要求。在智能化电网时代，电网控制命令终将向细化分解并分配到具体设备的方向发展。例如，在220 kV智能变电站中，系统负责自动解析电气设备操作工作，并向调度人员传送详细的单步指令，而之前由调度人员全权负责的具体设备控制操作已被完全取消[2]。此外，智能电网还可以预测可能发生的事故，分析潜在风险，提高电网的运行安全性。

2.2 智能变电站对设备管理的要求

合理使用与控制变电站的电气设备，是保障电网安全运行的基础。当前，设备管理手段不够完善，变电站电气设备的管理工作有待进一步提高。在以往的管理过程中，完全按照电网调度部门编制的电网运行方式切换或投入设备，管理人员也只是局限于设备的某一特定问题进行试验、检修，管理片面且水平不高，容易造成设备管理之间的相互孤立[3]。为此，需要有机综合变电站的设备管理，更新设备管理理念，采取设备状态自动报告的方式，并把相关合理建议纳入平时的试验与检修中，提高设备运行的可靠性，进一步减少电网的潜在风险，满足智能电网的建设需求。此外，要采取设备管理中心的方式优化电网设备管理，实现数据在同一网络中的融合，加强智能变电站的管理功能。

3 220 kV智能变电站运行管理的思考

3.1 创新智能化设备的远程计算机操控

为进一步提高智能变电站自动化水平，需要多增加相应的模拟实验，完善计算机操控系统与监控系统，不断研发创新相关技术，提高智能化系统在变电站中的应用效益。要重视智能变电站的智能化操作，依靠智能化系统软件保障电网的稳定运行。当电网出现运行问题或故障问题时，应及时收集分析故障信息，并采取有效措施实施故障信息的反馈，妥善处理故障，给出合理的决策[4]。同时，对于容易出现故障、运行漏洞的地方，要设置故障处理系统与检测系统，加强对网络数据的科学调度与安全管理，提高计算机控制系统的自动操作能力，保障电网的安全运行。

3.2 注意对电压的有效调控

变电站中，切换分接头控制着输电线中的电荷，电磁场调节着电压。在电网运行过程中，若电压不稳定或达不到设定值，就会出现变电问题，引起输电故障。因此，应有效调控电压，使其始终保持在稳定状态。

3.2.1 调控运行电压异常

受气体和周围环境因素的影响，变压器在运行过程中易出现输电电压不稳的状况。负荷过重，会导致变压器信号和磁场发生变化出现电压异常。而当变压器出现温度过高或油面下降情况时，极有可能出现短路故障。此外，如果信号极度不稳，则可能是变压器的气体受到破坏导致邮箱内部出现故障。为保证变电站正常运行，需要针对容易出现的电压故障进行事先预防，并将其纳入常规检查项目。

3.2.2 调控继电干扰异常

变电站最重要的工作内容是完成低压与高压之间的相互转变。这决定了变电站的主要功效在于解决输电过程中的能源消耗问题。为打破远距离输电的障碍，要特别强化对继电干扰异常的调控。

3.2.3 创新智能化网络技术

随着现代技术的发展，原有的由上级输电变电站向下级供电的方式已经难以应对当下的需求，必须革新智能网络技术，强化输配电的网络设计。当前，变电站中已经越来越多地引入了环路式控制方式。这是一种能够通过连接高压进线总线与不同上峰变电站的低压离线总线实现在不同电压等级中统一操作的新型控制方法。采用环路式控制方式，能够实现信息数据在任何电网运行等级中的自由往来，具有鲜明的供电双向性特征。因此，在500 kV、220 kV和1 110 kV都可建立相对独立的控制系统，实现不同环节的智能化转变。即便出现了电力故障，供电双向性的控制模式也能够保证电压系统之间的电压传输，避免出现因无电力支撑电网而无法正常运行的情况。

3.2.4 增强智能变电站设备的可靠性

为增强智能变电站设备运行的可靠性与安全性，创设良好的运行环境至关重要。同时，消除强电磁干扰，保障系统运行环境，也是当前220 kV智能变电站建设的重难点内容。因此，需要依托先进的科技力量，提高系统防御能力，消除智能组件带来的障碍。此外，应该提高信息工作站的工作效率，强化对变电站系统运行状态、潜在风险的监控，提高变电站对每件设备和每根电缆的感知，优化智能变电站的灵敏感知能力，同时应用加密与防火墙技术，提高设备的可靠性和安全性，为后续工作营造健康的运行环境。

3.3 加强巡视管理

巡视管理是针对变电站运行情况进行巡视监督的基本工作。对于智能变电站的巡视管理，可采取以往的方法，也要将以人力为主转变为以智能装置巡视为主，力图实现对环境网络化和智能化的控制与监督。为保证巡视质量，需将远程巡视与现场巡视相结合。鉴于现阶段远程巡视方面需要进一步的加强，二者的结合应以现场巡视为主，在巡视过程中一旦发现异常情况，要针对具体的故障采取有效的解决措施。此外，日常中也要加强关注一些基本操作方法和工作中需要注意的事项，做好预防。在巡视装置与设备的固件时，要保证没有损坏，外观完整；在设备运行过程中，要检查指示灯和设备内部的运行情况。若设备出现放电或发出不正常的声响，应立即进行检修；在巡视电子互感装置与设备时，要特别检查标识是否清晰完善；在巡视智能部件时，要特别检查出口压板与装置压板，检查设备运行中显示的数值正确与否，掌握设备的电流与无功显示情况，保证掌握设备的运行情况，及时发现异常情况及时处理；在巡视检查二次设备时，重点检查处于工作状态下的设备的防腐性能、密封性能、防尘性能、温度情况与防潮性能，同时检查设备的指示灯与通信情况，确保设备无异常。

3.4 规范操作管理

操作管理是运行管理中最关键的部分，是保障电力系统稳定运行的核心基础。对于智能变电站的操作管理，需要特别注意二次设备的保护操作与设备状态的装换操作。要时刻遵守相关操作规范，符合基本预定条件，保证顺控操作。与常规操作相比，顺控操作无论是在操作命令的下达形式，还是具体的操作过程，都存在差别，是一种较先进的新型操作方式。采取顺控操作，工作人员只需输入相关指令，即可由系统自动完成相关的操作，节省工作人员劳动力的同时，能够便捷操作，减少设备运行的时间，提高运行效率[5]。在进行顺控操作前，应事先确认设备的运行状态。若装备运行状态不够良好，则需进行检修，待其处于正常状态下才能开展顺控操作。不管是一次设备还是二次设备，都要严格按照标准进行控制，在确认没有异常的情况下才能进行操作。另外，压板操作也是智能变电站操作管理的重要内容，需要借助监控在后台实现操作。在开始正式操作前，同样需要准确确认压板的运作情况。测试开关装置时，应当切断保护失灵的启动压板，严格按照相关标准，检查智能组件设备中的置检修压板。为保证设备的有效运行，在设备运行过程中，工作人员不得操作压板，也不能投入置检修压板。智能变电站在运行过程中难免会因为各种因素的影响出现故障，因此异常事故的处理也是操作管理的一项重要内容。常见的故障有智能设备或公用交换设备装置的故障。对此应结合网络的结构层次与所处的网络位置判断故障影响的范围，并申请退出相对应的项目。对于交换机故障，应首先分析可能产生的网络影响，进而针对问题进行详细检修，而智能终端设备的故障处理方式可用于间隔交换机失去间隔保护等故障。