智能变电站变电运维安全管控及难点分析

国网江苏省电力有限公司阜宁县供电分公司 李 胜 国网江苏省电力有限公司射阳县供电分公司 夏 煜

1 引言

智能变电站的建设满足了各领域的用电需求。在对智能变电站开展运维安全管理工作时，相关人员要明确运维安全管理难点，根据电网的运行要求和实际情况及时调整运维安全管理内容和管理方式，针对智能变电站的各类型、设备开展针对性的运维安全管理工作，保证运维安全管控的全面性及高效性，确保智能变电站的安全性，为电网稳定运行奠定良好基础。

2 智能变电站简述

智能变电站在运行过程中，主要依托现代化的数字信息网络平台对变电设备发出相关指令，由此开展运行工作。借助网络化、智能化技术构建集成化的智能变电设备综合运行体系，完成对各类变电设备的协调管理、提高运行数据的采集能力，在对准确的运行参数进行全面分析后，掌握智能变电站的安全隐患或故障问题，以此进行相应的运维安全管理工作，保证智能变电站的稳定运行。在智能变电站运行期间，将数字化技术作为基础运行指标，设置好相应指令后，依照运行流程开展数据采集、设备检测、监控及运维安全管理等工作，实现对各类智能变电设备的实时监控，参考监测数据对智能变电站开展系统性的运维管理工作，以此达到运维安全的管理目标。

另外，为了加强智能变电站的安全性，其应用的继电保护装置主要依靠网络化、智能化技术开展相关工作，信息传输的方式也由以往电缆的电信号传输转变为以光纤为主的数字信号传输模式，具有装置功能的硬压板和出口硬压板也替换为软压板，通过智能化技术的改进有效降低了继电保护装置工程配置的复杂性、简化了其运行流程。此外，智能变电站通过信息化技术还能对其相关数据进行全面分析，可对整个变电站实施全景模式的规划监控，以便掌握站内整体自动化的运行情况，保证站内运行的流畅性，进一步提高了智能变电站对不稳定因素的抵抗能力，加强了整个电网安全管理措施的高效性[1]。在应用智能变电站对电网进行控制时，其能根据电网需求将其快速隔离，在通过自动化调节后传送合适的变电量，这样不仅能节省电力资源，还能有效提高变电站的运行质量，在减少变电站故障发生率的同时还能体现节能环保的理念，有利于电力企业实现经济效益最大化目标。

3 智能变电站运维安全管控的主要内容

3.1 一次设备的运行维护

一次设备的运行维护工作主要围绕GIS 组合电器和电子互感器等设备开展。GIS 组合电器的适应性强、智能化程度高，能很好适应智能变电站的运行需求。在对GIS 组合电器进行运行维护时，运维人员要注意检查加热器的运行指令是否符合既定标准；组合电器的汇控箱门的密封垫是否存在破损问题；组合电器内部温度是否在正常指标内；各类仪表指示是否正确等问题。根据实际的检查情况，电力企业可制定有效的安全管理制度，明确运维人员的安全运维职责，运维人员要严格依照安全管理制度开展具体的运维工作，可对GIS 组合电器进行定期检查，在检查过程中要根据相关标准落实运维操作；针对操作次数少的设备可就地开展检测工作，保证运维管理工作的全面性及完整性[2]。

对于电子互感器的日常运维管理工作而言，要保证通信线路连接器的有效连接；查看设备、互感器等器件是否存在破损或腐蚀等现象。运维人员在检查完毕后，要根据电子互感器的实际检查情况采取有效措施加以处理，保证电子互感器的运行质量，确保其各项性能指标在标准范围内，提高其安全性。

3.2 二次设备的运行维护

二次设备也可称为智能终端设备（如图1）。在安装保护装置前，要仔细检查其保护性能，确定其能满足智能变电站的保护需求；另外，可利用采集模块的开关量对其信号量进行有效控制，通过信息化技术对采集模块、环境温度、相对湿度等进行综合模拟，以此了解其运行环境的安全性。

图1 二次设备运维安全管控示意图

在保护装置安装完毕后，运维人员还要进行日常巡视工作，落实二次设备的测控和维护工作。在具体工作期间，可利用GOOSE 数字化线接口完成与间隙层设备之间的通信，也可结合实际情况选择常规性电缆进行对应线的接口工作。二次设备通常借助采集模块的开关指令对信号量进行控制，通过模拟采集模块周围的温度、相对湿度等信息获取相关数据。同时，二次设备还能准确接收GOOSE 发布的指令，在接收到设置指令后可依照指令开展具体操作。需要注意的是，运维人员在巡视过程中不可直接接触保护装置的通电部位及核心设备，禁止随意调整设备面板的开关；如若发现二次设备存在故障或安全隐患，要第一时间查明故障原因，并采取相应措施加以处理，针对严重故障还要第一时间通知专业检修人员进行检修，以便及时恢复正常状态。

4 智能变电站运维安全管控的难点分析

4.1 二次设备运维管控的重点

鉴于智能变电站电子设备的智能化及数字化程度越来越高，所以二次设备的相关数据可以同其他装置共享，在一定程度上增加了运维安全管理的难度。在运行过程中，利用交换机借助GOOSE 接口，可将智能终端收集到的刀闸数据共享给保护装置、合并单元及测绘装置等，如若这些设备发生故障，那么故障范围便会扩大，进而影响到整个变电站的稳定性。因此，加强二次设备的运维管控措施尤为重要，其也是智能变电站运维安全管理的重要环节。

4.2 设备验收环节的难点

不同于传统变电站，智能变电站的二次回路需要利用总站的SCD 配置文件才能完成。为了提高智能变电站的协调性，还需通过站内有效联调保证全站智能设备操作的统一性，确保数据模型描述的准确性。在实际运行过程中，站内各项调试工作是决定一、二次设备之间是否能配合联调、保护动作是否验证正确的关键。因此，在开展运维安全管理工作时，加强设备验收环节的管理十分必要。

5 智能变电站变电运维安全管理中存在的问题

5.1 智能变电站内部设备的稳定性有待提高

在城市化进程快速发展的同时，对智能变电站的运行效率也提出了更高要求。但在智能变电站运行期间，由于设备更换、升级不及时，所以部分设备的智能化程度低，与智能化系统并不兼容，其在接受到系统指令后无法及时作出反应，导致电网运行效率低，无法满足智能变电站的运行需求。加之部分线路并没有进行有效衔接，设备在传输过程中的稳定性会随之下降，信号采集、传输的效率也会降低，甚至出现信号中断等问题，严重影响了整体电网的安全性及可靠性。

5.2 智能变电站数据信息的安全性差

为了体现智能变电站的智能化水平，在信号传输期间一般通过数据模型完成对等传输，将数据信号输出后，通过智能化局域网对信号进行全面分析，在保证数据信号符合安全指标的前提下再将其输送至相应系统中，由系统发布运行指令、控制设备运行，由此提高设备运行的安全性[3]。然而，部分智能变电的系统设备缺少相应的安全防护设置，数据信号的安全防护等级低、设备安全运行级别低，当接受到运行指令后，如若电网系统受到冲击，便会大幅度降低数据信号的安全性，还会进一步破坏整个信息系统，导致系统崩溃，阻碍智能变电站的正常运行。

5.3 智能变电站的检查巡视工作不到位

日常的检查巡视工作是保证智能变电站正常运行的有效措施，运维人员在巡视期间可以及时发现系统、设备运行期间的故障问题。但部分运维人员的责任意识不足，忽视了日常巡检工作的重要性，甚至部分运维人员认为只需在设备发生故障时进行检修即可，没有必要开展日常巡检工作。有些运维人员在检查过程中的工作态度过于散漫，没有全面巡视设备的运行情况，导致设备存在安全隐患，小故障最终引发重大事故，严重影响了整体变电站的安全性。

6 解决智能变电站变电运维安全管理问题策略分析

6.1 提高智能变电站的设备管理标准

为了加强智能变电站的稳定性，确保站内设备能够安全运行，应充分融入现代化管理理念，提高智能设备、系统的管理标准。在智能变电站运行过程中，要注意设备老化、传统设备与智能化系统不兼容等问题，针对这一问题，运维人员可利用智能化的电子式电压电流互感器对变电站进行采样，再用以往电缆的方式对隔离开关和断路器等一次设备进行操作，由此规避设备与智能变电站不兼容的问题，提高智能变电站的稳定性[4]。运维人员还要合理应用电子式电压电流互感器，保证其稳定性及安全性，确保其与智能变电站的高效配合。

另外，运维人员要重视各类终端设备的运维管控，全面提高各类设备运维的有效性。其可根据智能变电站的运行规模和设备、系统的实际运行情况构建相应的数据库，在完成日常巡视工作后，详细记录运维安全管理的工作内容，就各设备系统的运行状态、运行参数、设备性能等进行全面记录，以便后期查阅历史资料。并且，当设备出现故障时，其他运维或检修人员也可参考数据库中的相关参数开展具体工作，这样一来可提高故障预防水平、提升设备运维安全管理的质量。

此外，还可加强智能变电站的远程巡视管理。在智能变电站建设期间配备了现代化通信设备、可视化设施及视频监控设备等先进装置，为了能实时掌握智能变电站的运行情况，可通过远程巡视的方式进行管理。这样不仅能通过智能监控平台对智能变电站进行全面监控，还能及时监测到各类故障问题并对其进行准确诊断，为故障检修工作提供了便捷，有效提高了智能变电站的安全性。

6.2 强化智能变电站的安全防护措施

保障数据信息传输的安全性是智能变电站运维安全管理中的重要环节，运维安全管理人员要根据设备运行的实际情况设置合适的安全防护等级，提高数据信息的安全系数。在增设安全防护装置时，要先检查设备的运行指标，确保各项运行参数在标准范围内；然后还要仔细检查智能终端、保护装置及自动装置等连接的紧密性，保证各环节的安全性。

在应用智能化技术的基础上，还要对控制面板和转换过程层等进行智能化操作，建立完善的信息数据网络保护系统，加强智能电力系统和信息数据网络保护系统的有效连接，强化两者的联动性。借助智能化技术提高变电站数据信息的防护水平，使数据信息的获取途径更加安全、可靠。运维人员可根据智能变电站的实际情况建立数据运行管理平台，充分利用信息化技术开发智能数据软件系统，并将智能变电站的信号传输数据记录在软件系统中，使其始终在可控范围内，由此保障智能变电站数据信息的安全性。在数据运行管理平台运营过程中，运维人员也要及时更新系统、优化系统运行流程，进而增强智能变电站数据信息的保密性，提升其输出效率。

6.3 加大智能变电站的日常巡检力度

智能变电站的日常巡检工作是否到位、巡检措施是否有效关乎这变电站运行的可靠性。所以，运维人员必须加强责任意识，充分认识到巡检工作对智能变电站的重要性，加大日常巡检力度，提高日常巡检的精细化程度，减少故障发生。由于智能变电站的建设规模较大，所以一般处于偏僻地区，其地质环境恶劣，时常遭受极端天气的侵扰，变电设备在此情况下极易出现故障，为了及时消除变电设备中的安全隐患、恢复其正常状态，运维人员要根据智能变电站的运行环境采取科学、合理的巡检方式，积极利用先进设备开展巡检工作，提高巡检效率、提升巡检质量。借助信息化技术还能对变电设备进行监测，有效整合相关数据，为开展巡检工作提供可靠的参考依据，由此明确变电设备的不稳定原因，便于其及时采取有效措施加以处理。

在日常巡检过程中，运维人员还要充分考虑到环境变化和设备的使用情况，通过信息化技术建立智能变电站及设备的巡检数据库，并将每次的巡检结果储存至数据软件中，包括设备故障原因、故障解决措施以及设备的使用情况等都要进行详细记录，以供后续核查，避免变电设备因使用年限过久而发生故障的问题。为了保证巡检工作的全面性，运维人员要根据智能变电站的环境变化及时调整巡检方案，确保巡检工作的时效性及高效性，降低变电设备因环境因素而发生故障的概率，为智能变电站有序开展变电工作提供可靠保障。

7 加强智能变电站变电运维安全管控的有效措施

7.1 建立完善的运维安全管理制度

严谨、规范的制度是保证运维安全管理工作有效落实的基础核心，为了确保智能变电站变电运维安全管控工作能够顺利开展，电力企业应加快智能变电站操作系统的建设工作，结合智能变电站的实际情况及运行要求建立完善的运维安全管理制度，参考相关法规增强制度的权威性和严谨性，提高运维安全管理制度的科学性[5]。

在信息化技术不断更新、升级的前提下，智能变电站操作系统的科技含量更高、更新，速度也随之加快。在日常运维过程中，传统的运维方式已经不能满足变电站的智能化需求，所以电力企业要充分认识到科学管理的重要性，依照变电站的智能化要求和电力系统的发展趋势，开展高质量的运维安全管理工作，严格规范运维安全管理行为，明确其管理目标。在具体运维管理过程中，也要根据实际情况实时调整管理内容和管理目标，强化运维安全管理措施的适应性，充分发挥运维管理的效用价值，为智能变电站稳定运行提供可靠保障。

7.2 提高运维管理人员的技术水平

运维管理人员是运维安全管控工作的具体实施者，其专业能力和技术水平的高低是决定运维安全管控工作有效性的关键。电力企业可定期组织开展技术培训活动，加强先进技术和理论知识的学习、培训，针对各类智能设备、系统的运行原理、常见故障、原因、诊断方式等进行系统性分析，提升运维管理人员的专业水平，增强其对突发故障的应对能力。在培训过程中，还要强化各类设备运维管理的安全意识，让其熟知设备运维管理流程，为后续开展运维管理工作奠定良好基础，保证运维安全管控工作的安全性及可靠性，切实发挥技术人才的价值，为电力企业的经济发展提供人才支持。

8 结语

智能变电站依托多项先进技术完成电力系统的运行要求，其不仅提高了变电站的运行质量、还大幅度提升了电网系统的运行效率，强化了整个电网系统的稳定性。为了充分体现智能变电站对社会经济的促进作用，电力企业应加强智能变电站运维安全管理工作的认知，完善运维安全管理制度，全面掌握智能变电站的运维管理重点，严格把控运维管理措施的有效性，增强数据传输的安全性，落实安全管理职责。在此基础上，也要采取有效措施应对运维管理过程中出现的问题，真正将变电运维安全管控工作落实到智能变电站的运维过程中，切实保障智能变电站的安全性，推进我国智能化电网的建设。