变电运维一体化系统的风险控制分析

刘森林

国网江苏省电力有限公司仪征市供电分公司 江苏 仪征 211400

引言

电网稳定安全运行应在充分考虑变电站当前需求的基础上，构建更好的变电站运行维护管理模式，以满足新时期变电站运行维护的要求。在此背景下，变电站运行维护一体化工作发展良好，但因为工作人员经验尚不成熟，面临的程序复杂，导致实际工作中会面临很多的风险。当前非常有必要对实际工作中的一些风险问题进行分析研究，加以针对性的处理。

1 发展变电运维一体化的意义

在电网规模逐年扩大的背景下，变电站数量不断增加，需要对大量的电力设备、设施进行日常维修、维护，保证变电站的稳定运行。传统的管理模式是依靠专业技术人员开展变电站各设备的管理和定期运行维护工作，难以保证运行维护活动的及时有效实施，导致变电站运行承担较高的安全风险。引入一体化技术可推动运维活动的一体化发展，通过实时采集各种设备、设施信息形成完善的信息网络体系，利用一体化装备实现设备、设施的自动化管理，为运维活动开展提供有力的数据和技术支撑[1]。日常运行期间，一体化管理系统可以发现设备异常，并通知运维人员及时处理，同时辅助人员定位，确保运维活动高效开展，降低事故发生概率。设备发生故障后，依靠智能装备可以全面监控变电站运行状态，为运维人员开展现场检修活动争取足够的时间，同时降低事故影响范围。因此，在一体化技术支撑下，变电运维可以向着高水平方向发展，为电力系统安全、可靠运转提供保障。

2 变电运维一体化系统的风险

2.1 缺少完善的智能变电站运维体制

为了在市场竞争中取得更大的发展，必须从技术、管理等方面提高自己的创新意识，强化科技创新。但是，我国现行的变电站管理系统存在很多问题，尤其是变电设备损耗情况，一旦设备老化程度过高，就可能会引发严重的故障问题，影响电网的正常运行。这就要求电网管理人员要及时对变电设备进行更新与升级，确保设备运行始终保持在最佳范围内，降低故障问题发生概率，消除火灾安全风险。但实际上，我国变电运维管理对设备的调整与更换及时性不足，使用周期过长的现象较为常见，甚至还有部分变电器长期处于室外环境中，受天气等自然条件的影响出现了电网网架结构松动等问题，严重时甚至可能出现爆炸等重大安全事故。此外，大多电网管理人员并不能熟练地应用电力系统的自动化与辅助设备，对理论知识的掌握程度也有所欠缺，这就导致相关问题发生时管理人员无法及时采取相应措施，导致风险问题扩大，影响电网运营的可持续发展。

2.2 运行检修工作的差异

变电站运行维护的整合工作对员工的技术水平要求较高。电气系统的运行和维护存在较大差异，当实际运行中遇到较多困难时，如果这些问题和困难不能及时解决，将对电气系统的稳定运行造成很大威胁，电网故障无法运行，必然会对用户用电产生很大影响。一般情况下，运行维护人员可以通过变电站运行维护集成系统分析设备运行中的各种困难，并根据实际情况制定相应的检查和维修计划，从而应对复杂的电网状况。但由于电网结构和运行过程的复杂性，运维人员和检修专职人员很难完全了解电网状况，不能及时识别系统缺陷，此时需要运维人员和检修专职人员不断改进和优化专业技能，掌握电网运行规律，有效管理和保证电网稳定运行。

2.3 现场作业的安全控制

传统电网运行中，检测、维修需要专业技术人员，结合系统实际运行情况，采取相应的处理方法和措施。特别是在现场工作中，技术人员需要对设备情况有充分的了解，数据报告的生成交由相关管理部门，并由管理部门进行协调和调度，然后在此基础上开展电气系统的维护和维修工作[2]。但是，经过深入调查发现，在现场工作过程中，偶尔会出现诸如维修保养不一致，衔接管理不到位的情况，导致在实际工作中难以保证现场工作的安全。特别是在变电站运行维护一体化工作中，现场工作面临更高要求，必须制定科学可行的设备维修方案，并落实相应的安全责任机制，才能保证维修维护工作的顺利进行，降低现场工作中出现安全隐患的可能性。

3 变电运维一体化系统的风险控制策略

3.1 建立健全智能变电站运行维护体制

智能变电站运行中的维护管理工作是保证其正常运行的前提。智能变电站运行维护系统是智能变电站建设的重要组成部分。在设计运行管理系统时，要充分考虑到智能变电站的特殊情况，并加以完善。在具体工作中，要严格执行操作管理制度，加强监管，确保各部门的工作分工，并建立相应的岗位责任制。

3.2 合理分工作业，加强管理一体，降低风险发生概率

变电站运维过程中 ，需要对操作人员进行分工作业，各操作维护组应按组自行安排工作量和时间，并向相关管理部门报告员工组织，由相关管理部门对各组风险承载能力进行分析评估后，再确定适当的员工分配。变电站综合运行维护系统的工作量相对较重，必须科学合理地进行工作分配，制定变电站运行维护一体化系统的总体工作计划及每个工作阶段的目标和标准要求，在相关人员中落实相关的运行维护职责，以避免因责任工作重复造成的所有不明确的应急问题，并在各班组之间相互推诿。各部门要妥善组织，进行合理调整，按操作分组，各组要达到什么要求，有什么标准，各岗位指派不同的人员进行工作，以此作为统一协调的方式，能可靠保证运行维护工作的顺利进行。

3.3 智能巡检机器人应用

变电站一次设备大部分分散在室外，给运行维护活动的开展带来了一定的挑战。在人员有限的情况下，很难及时发现设备问题，这对变电站的运行构成了安全威胁。为了解决这个问题，应用智能巡检机器人开展运维活动，可以在机器人上配备激光雷达、超声传感器等各种仪器实现自主定位，从而完成变电设备状态信息的自动采集，开展全面巡检工作。智能巡检机器人的系统架构，需要通过集控站系统对基站系统、外部系统等各种系统进行集中控制，实现机器人的远程操控。通过配备硬盘录像机、视频监控器等设备，完成巡检视频采集和存储。通过无线设备，系统可以向机器人发送信号，使机器人按照巡检路线完成巡检任务。通过配备可靠的导航设备，机器人能够实现精准定位。配备可见光摄像仪、夜间照明以及雨刷等部件，机器人可以在任何天气条件下开展巡检活动。在巡检过程中，利用红外测温装置对不同变电设备进行测温，可完成设备的整体扫描，发现设备温度过高时发出警告，提醒人员及时开展检修工作。

应用智能巡检机器人可以检测变电设备温度、运行负荷、光信号以及声信号等，并完成图片和视频拍摄，辅助人员完成设备巡视、检查等活动[3]。应用智能巡检机器人需要掌握相关的技术应用要点。首先，建设充电室为机器人循环供电，确保机器人在完成巡视任务后可以返回自动充电。其次，确保机器人能够与后台监控平台保持可靠通信，便于机器人采集的数据可以及时上传至平台，为完成数据对比和生产设备运行状态评估报告提供支持。再次，确保平台发送指令可以及时传递给机器人，确保机器人正确采集变电设备温度等信息。在引入智能巡检机器人的过程中应加强网络设施建设，确保无线通信信号覆盖整个巡检区域，为机器人稳定传输信号提供保障。最后，为确保机器人准确检测变电设备的各种信号，应安装温湿度传感器、风速传感器等辅助设备，并利用机器学习等智能算法加强数据分析，通过生成数据表格确保人员及时发现异常情况。在数据处理上，机器人应自动绘制设备历史曲线表，辅助人员掌握设备运行参数变化。针对机器人采集的图像，利用识别算法进行处理，通过与预设图像进行比对确认是否超出限值，确保准确反映设备运行状态，为人员开展设备故障检修工作提供有力依据。现阶段，智能巡检机器人主要可以按照标准制度积累和“学习”历史数据提高设备故障判断的准确率，为运维活动的高效率、高质量开展提供支持。

3.4 应用继电保护校验技术

只有在数字化保护的情况下，才可以进行全面检测。严格遵守有关规定是继电保护的基本要求。其中，保护性测试仪是主要的设备，通常采用单对单或者单对多，再通过两根电力网将保护测试仪连接在一起，从而完成测试。

3.5 做好安全风险预控

在变电运维一体化工作中，相关人员需要对电网一体化工作的具体要求和项目实际情况进行全面的分析，结合实际需求，对变电运维一体化流程进行合理规划，加大对风险评估工作的重视力度[4]。具体来看，首先，电力企业可构建一个项目风险库，对变电运维一体化工作中的各种风险要素进行及时评估，并将评估动态和结果更新到风险库中，针对不同风险采取有效措施进行处理和控制；而且，对于风险评估对象，可以组织开展专项评估活动，对变电运维一体化作业中存在的各种潜在危险点展开深入的研究，结合电网建设和设备运维等一系列的安全检查情况，做好分析和总结，及时将相关数据和结果上传到数据库中，利用数据库强大的分析功能进行隐患、风险和缺陷的分析，为风险预防方案的制定提供有利条件。

3.6 运维中交换机的应用

在智能变电站自动化系统中，交换机是信息传输的主要设备，使得交换机的运行质量直接影响整个智能控制系统的信息传输效果。因此，在维护变电站时，必须高度重视交换机的长期稳定运行，将其作为日常维护工作的重点内容。通过应用智能技术，可以全天候实时监测交换机的具体运行情况，如果交换机的运行数据出现异常，报警信息就会相应生成，便于检修人员快速接收到异常信息，而且在智能分析的帮助下，检修人员可以及时制定科学的维修措施，最大限度地缩短故障维修时间，确保交换机运行的安全性和稳定性，为变电站内的信息传输效果提供有力保障。

3.7 加强智能变电站的巡检工作

智能变电站设备的巡检工作的质量直接决定着整个变电站的安全性和可靠性，所以必须加强巡检工作，做好所有的巡视工作以避免出现事故。智能变电站一般都位于偏远地区，而且地理环境极为恶劣，时常遭遇强风和雷电。如果不进行有效的控制，很难在短时间内检测出问题，从而影响电力系统的安全运行。

3.8 加强对变电运维人员的专业培训

在变电站运行维护工作中，电力企业应重点做好变电站运行维护人员的专业培训，全面提高变电站运行维护工作质量，降低隐患的发生概率。①电力企业要为变电运维人员提供必要的技术培训资源，定期组织开展培训，并要求运维人员将变电运维的操作技术、运维手段烂熟于心，一旦出现意外，能够做到冷静应对，快速、准确地识别故障发生部位，明确故障原因；②要不断强化变电运维人员的责任意识和岗位认同感，让其充分意识到变电运维工作的重要性，形成灵敏的专业反应心理，确保实际工作中能够时刻保持高度注意力，短时间内能够对设备各部位进行准确检查，及时发现故障问题，实施有效处理。

4 结束语

随着电网建设的深入，为保证电力系统的正常稳定运行，变电站运行维护一体化工作逐渐受到重视，但由于各种因素的影响，导致在实际运行中对电力系统运行的影响较大，故障率也不同。针对这种情况，目前非常有必要重视风险管理的相关工作，并将其与实际工作结合起来，做好风险预控工作，制定风险计划。而且还需重视安全风险检查体系的建立和完善，从系统上联系变电站运维一体化工作，加大人员教育和培训，从根本上解决风险问题的可能性，为变电站运维一体化工作的顺利开展以及电网的稳定运行提供保障。