基于智能化技术的变电运维技术研究

国网河南省电力公司驻马店供电公司 臧悦姌 刘 欢 国网四川省电力公司天府新区供电公司 夏 春

1 引言

现阶段，为了加快国家电网发展，人们逐渐重视对变电运维技术的研究，该技术可为变电站具体运行提供保障，实现高效运行，并能参考智能化技术，将其进行有效融合。但由于变电运维技术正处于发展阶段，与一些发达国家仍然存在的差距。

2 变电运维技术的概述

2.1 现状

一直以来，对于电力领域来说，若想实现长期稳定发展，并且为各个领域提供充足的电能，需要重视变电站的监测工作，加强对变电运维技术的研究力度。通常情况下，变电站需要24h 全天运行，为了实现其稳定工作，需要注重对变电站的监控和维修，当发生突发事件时能第一时间进行维修，避免影响到人们正常生活，其中变电运维技术起着至关重要的作用。在科技快速发展背景下，变电站的监管方式逐渐向多元化方向发展，取代人工监控，并且合理运用智能化技术，只需要相关技术人员系统化分析监控数据即可，以便于快速发现变电站在运行过程中存在的问题。

通过有效运用先进设备和技术，能够从各个方面入手全面控制变电站，把各项措施和制度落到实处，之后通过信息传输平台及时将各种命令进行传送。与传统变电站管理方法相比，通过在变电运维技术中融入智能化技术，可以满足当代社会发展的要求，精准收集各类信息并整合相关数据。

2.2 变电运维智能化技术特征

由于智能化技术的广泛运用，为变电运维技术带来新的发展机遇，有效降低相关工作人员任务量，监测范围更加广泛，真正实现对电网系统的全方位无死角的覆盖，充分发挥变电运维技术的优势。同时，通过充分引入智能化技术，可以实现双向监测，实时在线监测变电站的运行情况，一旦出现问题，可第一时间进行整改，及时消除变电站的安全隐患[1]。

3 智能化变电站

与传统变电站不同的是，智能化变电站充分融入智能化技术，并引进先进的传感设备、信息技术等，属于一种现代化数字化的统一平台，可以快速获取变电站的基本信息，促使变电站具有标准化、智能化等特点。

3.1 基本结构

目前，随着智能化技术的广泛运用，为变电站运维技术研究工作提供帮助，保证变电站运行的稳定性。其中，智能化变电站主要具有控制、监视和保护功能，可以从各个方面控制变电站运行效果，包括“三层两网”的体系结构，两网包含过程层和站控层网络，而三层包含站控层、过程层、间隔层。整体结构如图1所示。

图1 智能化变电站基本结构

3.2 智能一次设备

智能电网是社会进步的结果，属于现代化电网，其中智能一次设备起着至关重要的作用，可以为智能电网提供硬件，满足变电站运行要求。

电子式互感器。对于电力系统来说，互感器可为电能测量等提供帮助，具有较高的安全性和可靠性，促使电力系统可以带来更大的经济效益。与电子式互感器不同的是，电磁互感器大多运用铁芯材料，从根本上强化互感器的电阻率，使其具有较低的导电性，能量损耗较低，但随着变电站引进智能化技术等，使其弊端逐渐显现出来，与电子互感器存在较大的区别，见表1。

表1 电子互感器和电磁互感器的区别

同时，根据电流和电压，电子式互感器可以分成电压互感器和电流互感器，也可以参考一侧电源分成无源电子型和有源电子型，而后者还能分成低功率线圈和罗氏线圈[2]。所谓罗氏线圈，其具有均匀的横截面，属于一种非磁性材料，主要通过测量均匀卷绕导线产生，具有无饱和磁滞的特点，测量范围更加广泛，显著提高测量的准确度。同时，罗氏线圈电流传感器与电流变动器属于一体化结构，无论电流多大，都不需要单独配置电流互感器。并且可实现输入、输出相互独立的无源两线制4-20mA，工作电源为负载DC24V 或12V，还可以实现输入、输出、电源三端相互隔离，工作电源为DC24V。

4 基于智能化技术的变电运维技术的实践运用

4.1 智能互感器保护反应

受智能化技术的影响，变电运维技术应用效果显著提升，可实现全方位保证变电站的稳定运行，实现电子互感器高效率进行信息传递。具体运用过程中，需要注重智能互感器保护反应的研究，可以在其内部添加自动化合并流程，促使互感器逐渐向智能化方向发展，稳定进行数据传输，节省大量工作时间，还能对变电系统终端展开深入分析，采取合理的保护措施，增加数据处理效果。

与以往变电站不同的是，通过将智能化变电运维技术融入现代化变电站内，能够强化变电站运行维护效果，根据智能互感器合并单元，之后参考其延迟性的特点，将整个延长时间控制在6.5～7.5ms。同时，研究智能互感器保护反应时，应重视相对偏差的安全稳定性的特点，仔细研究整个电网系统的建设阶段，确保智能化变电运维技术优势能够充分体现出来。在对安全问题展开研究时，应运用“点对点”信息沟通的方法，根据局域网具体特点，展开优化并统一处理，提高数据收集和处理的科学性和有效性，真正做到防护到位，促使IED 模块点对点对接，为变电系统提供充足的安全保障[3]。

4.2 智能化二次系统技术

运用智能化变电运维技术过程中，应注重智能化二次系统技术的使用，发挥其最大作用，结合此技术的特征和优势，充分发挥其应用价值，促使技术稳定操作，强化对变电站的控制效率，从而实现建立完善的二次系统，提前做好各类数据的收集和采集工作。同时，由于二次系统具有低端控制的特点，可以保证变电站运行符合现代化的要求，达到智能化运维水平的要求，而通过引入智能设备研发技术，能够对智能化变电运维技术进行有效整改，不断进行优化，丰富该技术的类型，常见的技术为SF6气体母线绝缘体技术等，可以充分与二次系统相连接，展开一体化的操作，发挥智能化技术的优势，并且能够弥补变电运维技术弊端。

另外，注重智能化二次系统技术的研发和分析，实现对智能终端设备系统性引导，改变传统系统超选择性操作的缺点。例如，以长沙市某变电站为例，该变电站位于公园旁，属于长沙市第二个智能化的变电站，站内现存两台50MVA 的主变压器，共接入两条110kV 线路，以及24条10kV 线路。在对其进行日常维护管理过程中，需要重视智能化二次系统的运用，建立完善的二次系统，不断提高变电站的稳定性，掌握各种级别变电站巡视周期，见表2。

表2 智能变电站巡视周期

4.3 智能化继电保护校验技术

在运用智能化变电运维技术过程中，为了提高工作效率，从各个方面保证变电站的稳定性和可靠性，需要注重智能化继电保护校验技术的研究和分析，掌握其具体应用流程和技术的要点。具体而言，应通过合理运用光纤，优化具体信息传送的流程，之后通过对一般光纤通信的运用，能够为变电运维一次设备分析提供帮助，实现对数据资料采集并转换，促使此技术具有数字化特点。同时，应注重对保护装置数据研究，通过对其接收内容的系统性讨论，之后借助网络信息系统，充分发挥继电保护功能，实现高效化传输网络内容，使其能够在数字保护背景下合理使用各种测试方法，并要遵守相关规章制度，实现精准操作[4]。

另外，在对一些关键性设备展开运用时，需要掌握保护测试仪的运用方法，之后结合实际情况，采用“单对多”或“单对单”的方法。在这一过程中还要使用两条光纤网线展开远距离连接，使其能够在短时间内高效率完成各种测试，减少测试时间。不仅如此，当处于改造组合系统阶段，可以从电压和电流两个方向入手，确保在变电系统运行过程中电流和电压处于稳定状态，而若想满足合并单元具体运行的要求，要参考220kV 智能变电站复合的要求，采用科学合理的方法，对改造技术进行科学运用，提高内部供电的可靠性。还要运用电磁互感器，之后与合并单元进行有效组合，重点解决电流回路问题，最大限度降低互感器二次回路产生故障的概率，提高设备稳定性。

4.4 分析相关设备管理模式

当前，基于智能化技术的变电运维技术已经被广泛运用，能够显著提高变电站维修质量和效率，并能对传统设备管理模式进行有效改革。具体而言，一些变电站都运用专业化设备，采用独特的管理方式，不断提高管理水平，整个管理过程中会根据当前设备管理模式存在的弊端，展开针对性改革，之后根据变电站设备维修保养的各项要求，委派电网单位专业技术人员进行科学维护。并能根据当前发展需求，科学选择管理方法，为运用变电运维智能化技术的提供便利，但在这一过程中将会增加变电运维设备运行压力，易出现各类安全事故，导致一些工作人员为了提高供电安全性，大多都会根据以往工作经验直接进行操作，无法系统性了解整个设备具体运行现状，使得设备维修缺少实际意义，无法从根本上解决存在的问题。为了有效改变这一现象，需要根据变电运维智能化技术的特点，改变以往工作方法，从整个全局出发，使其可以第一时间发现设备存在的问题，及时进行维修，显著提高设备管理水平。

4.5 信息保障体系技术

通过相关调查结果显示，在运用智能化变电运维技术过程中，需要得到网络的支持，才能将该技术的应用价值体现出来。结合当前社会对变电站的要求，为了更好地满足变电运维对网络技术的要求，需要在采集信息过程中借助智能电网，使其可以快速获得需求的信息，为具体维护工作提供真实的数据支持。因此，当处于建立智能化电网系统阶段时，需要结合实际情况，充分利用现有资源，合理引入网络技术，建设完善的保障机制，促使网络系统可以融入各个工作流程中。而在这一背景下，需要实现信息访问和数据上传高效率和准确性，此时需要加大对变电运维智能化技术的研究力度，不断丰富其功能，能够通过信息系统的有效完善，实现资源共享，对整个系统进行合理优化[5]。

4.6 现系统自我监测，强化设备稳定性

目前，由于电网系统运行过程中存在稳定性差等特点，以及受到各种外界因素的影响，因此需要运用变电运维智能化技术，使其能够实现系统自我监测，不断强化相关设备稳定性，为提高变电站安全运行奠定基础。具体而言，首先，当电设备处于启动状态，应通过电力技术等现代化技术的合理使用，实现电压关合闸和电波图有效集合，在规定时间内保证电压的稳定性。

其次，当技术人员在对检测设备工作时，通过发挥微机技术的优势，对设备展开全方位检测，快速扫描设备存在的问题，一旦在检测过程中发现错误信息能够及时处理，避免技术人员秉承着多一事不如少一事的原则，导致检测工作缺少意义。同时，还要通过变电运维智能化技术，实现系统的自我监测，对整个变电系统展开系整改，促使系统能够在发现问题的第一时间发出预警。

最后，当对故障设备进行维修过程中，要求技术人员可以根据设备故障的根本原因，了解其基本参数，选择最佳的维修方法，短时间解决故障。此外，还应通过智能控制器，科学运用断路器，有助于提高精准检测二次设备，大幅度提高设备的精确性，提高系统启动的稳定性。

综上所述，随着时代的快速发展，基于智能化技术的变电运维技术的实践运用深受人们的关注，由于其具有独特的优势，以及良好的发展前景，将在未来发展过程中应用愈加广泛。但根据有关调查结果显示，此技术的具体运用仍然存在较大的问题，需要注重对技术人员的培养，确保其可以掌握具体运用要点，结合实践案例，加强对智能互感器保护反应、智能化二次系统技术、智能化继电保护校验技术的研究，促使智能化变电运维技术运用更加科学合理，强化电网运维水平。