智能变电站变电运维安全管控及难点分析

2021-11-21权利刚

无线互联科技 2021年21期

张博，丁伟，权利刚

（国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林吉林 132000）

0 引言

相较于传统变电站，智能变电站大范围利用现代信息技术，建立动态数字化变电站模型，通过先进的检测设施或感应元件等，收集智能变电站变电运维的各项信息，数字化呈现、智能化调动、系统化管理，以确保智能变电站变电运维安全管控，降低运维成本，加快构建“无人值守+集中管控”的变电运维新模式的转型升级，推动“智慧电网”落地。

1 智能变电站变电运维内涵简要说明

1.1 智能变电站变电运维的作用

1.1.1 运行安全监控

用先进的信息技术代替人力检测、人力控制，对变电站变电运维情况进行实时数据采集，通过优良的软件系统进行对比处理，及时发现异常数据。计算机庞大的容量可以收录设备运行日志或各种报表，可以随时调阅，故障发生或检查到一定危险等级的异常数据之后，计算机系统实时报警，利用不同颜色的图标代表不同的设备状态，正常（蓝色）、异常（黄色）、重症故障（红色），以供工作人员及时排查检修故障，由人工预防检修转换为智能预测检修，降低故障带来的后续经济损失，记录数据分析问题，组建智能变电站变电运维大数据，为以后智能变电站变电运维正常运行提供数据支持。智能变电站智能变电运维能加强变电站设备的全状态感知力与控制力，提升智能变电站变电运维的精益性和准确性。

1.1.2 数据可视性

信息化系统收集变电站运维数据后，通过Hightopo的 HT for Web产品等构建轻量化的3D可视化视图，投放在大屏幕上，生动形象地展示输电网的运行状况，还可以通过对反映变电站变电与运维现状的CAD图、鸟瞰图、设备三视图等资料进行缩放、平移、旋转等人机交互，大大提升数据呈现的直观性，让人一目了然变电站的运行状态。

1.1.3 集中化管理、智能化调度

通过收集而来的数据及3D可视化呈现，相关工作人员可以在前台进行实时操控，智能化调节，系统后台随之反应，实现对整个输电网的智能管控，并随时记录设备运行工况数据，大大提升变电场的智能化、自动化。未来科技发展也许还能发展成远程调度，大大增加变电运维的智能性和安全性[1]。

1.1.4 智能巡检

一般变电站日常维护巡检需要大量的巡检人员，巡检维修工作效率较低，质量不足，同时高温、暴雨、大雾等严酷天气还会造成一定障碍。利用先进的监视设施和感应设施，甚至智能化的巡检机器人，实时收集变电运维的相关系数据，智能巡检让运行数据收集更方便、更精准、成本更低。发展思路为“集中管控+无人值班”，以计算机监控系统为主，人力监控为辅。

1.2 智能变电站智能变电运维的优点

（1）变电运维运行数据收集方面。依托于精密度、性能、稳定性极强的监控设施和感应设施以及精良的软件应用，智能变电站在智能变电运维的数据收集方面更快速、更精准，便于动态性监控。

（2）变电运维运行数据处理方面。首先，智能变电站智能变电运维监控在运行数据处理更快速，实时呈现数据，实时反映变电运维状况，通过编程好的计算机程序，能以最快的速度呈现给相关工作人员。其次，智能变电运维监控的可视化特点，能更直观生动反映变电运维状况，一个地区的超高压、高压、中压和低压变电站共上千座，采用人工手动摆放的方式显然不切实际，而通过计算机系统则可以实现精准呈现。

（3）变电运维安全管控方面。智能监控处理系统能快速处理数据，以最快的速度找出异常数据、发现异常问题，以最快的速度呈现给相关工作人员，实时报警处理，给工作人员留有足够的反应处理时间。另外，用智能化的信息技术系统代替人力作业，能避免员工疲劳、排班问题、情绪矛盾、无意漏检、效率较低等隐性因素所造成的不确定性，落实安全管控。

2 智能变电站变电运维过程中的安全管控难点

2.1 环境管控难点

智能变电站利用大量智能设备，一些智能设备对环境要求较高，在遇到一些极端恶劣天气时可能带来一定安全隐患，严重者还会造成设备损坏或电网事故。面对环境管控方面的难点，一方面要利用技术来弥补，例如主要为智能汇控柜的保护设备，该设备对外部环境有需求，环境的相对湿度超过90%或者温度地域-25 ℃，就可能产生质量和安全问题，可以通过添加相应辅助装备来避免，加强检修维护，勤加检修，并做好巡视管理，对重点设备进行定期检查，提早预防。

2.2 设备自身可靠性难点

智能设备在运行过程中不可避免地会产生耗损，智能变电站所采用的精密、高性能智能设备尤其如此。智能设备严重缺陷包括且不限于GOOSE断链、SV通道异常报警、对时系统异常、监控系统主机或站控层交换机故障、装置液晶显示屏异常等，缺陷包括且不限于网络记录仪故障、辅助系统故障、温控装置故障、在线监测系统异常等。设备的自身可靠性直接影响智能变电站变电运维过程的安全可靠性，需要重视智能设备的可靠性检测，加强设备管理，制定可靠性风险模型，科学管理[2]。

2.3 工作人员操作难点

智能设备的运维和维护要落在运维人员和维护人员身上，而有时候因为智能变电站工作制度规定不完善，加上相关工作人员技能素养和认知素养不足，工作积极性不高，技术能力难以应对集成化很高的智能变电站，影响运维管理工作的质量和效率，维护不完备，出现问题又不具备快速故障排查和维修的能力，会产生更严重的运行安全问题。

3 优化和改进智能变电站变电运维安全管控的措施

3.1 建立健全管理制度

建立健全各项规章制度，包括技术交底制度、培训制度、日常工作管理制度、巡视维修制度、环境监管制度、监督制度、考核检查制度、奖惩制度等。针对变电运维安全管控过程中的各个细节和各个要素，定额定量精细化制定管理制度，以便有法可依，有理可循。应划分责任，将施工过程中的各项管理责任精细划分，且落实到人，执行严格的追责制度，让相关责任人时刻警醒，明确自己身上的任务，时刻牢记自己身上的责任，进而将变电运维安全管控的各项工作落实到位，提升工作质量。可以设置配套的奖惩措施，对表现较好的工作人员给予物质奖励，对表现较差的工作人员给予批评和惩罚。总而言之，各种管理制度落实到位，才能切实提升变电运维安全管控工作的质量[3]。

3.2 落实日常安全控制管理

在建立健全管理制度之后，也要加强变电运维运行管理，将重点放在变电运维安全管控方面，构建网格式的管理方式，层级之间上行下效，区域之间相互联动，切实有效地加强日常管理，严格执行“两票三制”[4]，一旦在日常管理中发现违规操作或不安全隐患，要立刻喊停立刻反应，并进行相关教育，纠正问题，通过严肃的规章制度和日常工作管理提升安全控制工作的质量。这一点也可以智能化管理，实时跟踪人员的位置，根据后台传回的位置信息，在三维场景中进行标识，实现对工作人员位置的监控。依据系统中的安全操作区域，结合工作人员的定位信息，判断其是否在安全区内工作，若超出安全区则向作业人员发出安全告警。

3.3 加强巡视管理

加强对智能设备的巡视管理，实时了解设备的运行状态，及时处理问题，严格避免智能变电站智能设备自身可靠性所产生的运维安全隐患。在不同维护修理周期内，对智能设备进行检查维修，记录检查日志及维修日志，分析智能设备各零部件的寿命和耗损情况，为后续工作提供数据支持。严格做好日常检测、定期检测、不定期检测、突击检测等，切实了解智能设备的运行状态和寿命状态。

3.4 做好人员培训

智能设备运维安全管理的实施最终要落实到运维人员身上，要对相关人员做好培训，帮助其更好地了解培训基础、检测对象的具体信息以及检测流程，不断提高相关工作人员技能素养与检修效率，促进设备维护修理。智能变电站需要加强对运维人员的培训，使其掌握智能变电运维的信息化运行原理、操作技能，具备故障诊断和处理技能。可借助智能化应用来落实，通过三维虚拟仿真的变压器组装动画，介绍智能设备的工作原理以及装配过程，直观展示智能设备主要部件的构成及安装位置，配以文字说明介绍其主要特性，逼真且生动，培训效果更好。