柏榮帥

摘要：針對(duì)智能變電站變電運(yùn)維安全與設(shè)備維護(hù)中現(xiàn)存的問題進(jìn)行梳理和概括，結(jié)合工作實(shí)際對(duì)其存在的問題提出了相應(yīng)合理化建議，旨在促進(jìn)智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，確保國家安全用電。

關(guān)鍵詞：智能變電站;運(yùn)維安全;在線監(jiān)測(cè);設(shè)備維護(hù)

1 引言

變電站承擔(dān)著變換電壓等級(jí)、匯集電流、分配電能和調(diào)整電壓的重要作用，其安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。保障變電站安全本質(zhì)上是確保變電站內(nèi)設(shè)備和環(huán)境的安全。早期對(duì)變電站設(shè)備的巡視主要依靠人工，然而隨著大電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，變電站數(shù)量飛速增長，傳統(tǒng)的人工巡視方式耗時(shí)耗力，無法有效應(yīng)對(duì)變電站設(shè)備的運(yùn)維管理需求。計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展促使傳統(tǒng)變電站逐漸向著高度自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，在這個(gè)過程中不斷出現(xiàn)針對(duì)變壓器、開關(guān)等一次主設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng);同時(shí)，針對(duì)難以檢測(cè)的非電氣狀態(tài)量引入了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，構(gòu)建起變電站的視頻監(jiān)控系統(tǒng);另外，近年來巡檢機(jī)器人的投入進(jìn)一步改變了變電站的運(yùn)維管理模式。

2 智能變電站正常運(yùn)行重要性概述

智能變電站的運(yùn)行維護(hù)安全和設(shè)備維護(hù)能夠?qū)⒆冸娬具\(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種安全事故有效預(yù)防，同時(shí)高壓和低壓的隔離使變電站電能運(yùn)行故障的概率大大降低。同傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站采用的是計(jì)算機(jī)控制模式，因此其在運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備維護(hù)工作中采用的是計(jì)算機(jī)排除方法。高端智能變電站相對(duì)于傳統(tǒng)的變電站，成本較高，若不能對(duì)其進(jìn)行科學(xué)高效的維護(hù)和設(shè)備管理，將直接影響變電站的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐稍O(shè)備出現(xiàn)損毀等情況，降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。智能變電站的設(shè)備維護(hù)工作開展，主要是通過定期維護(hù)消除設(shè)備中可能存在的各種問題，并進(jìn)行提前預(yù)防和解決，有效減少正常生產(chǎn)中的成本投入，對(duì)我國電力企業(yè)的正常發(fā)展具有重要意義。

3 變電站智能運(yùn)維技術(shù)中的問題

3.1 基礎(chǔ)設(shè)備安全性不足

變電站的運(yùn)行和維護(hù)工作是保證電力企業(yè)正常運(yùn)行的根本，基礎(chǔ)設(shè)備的安全則是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)設(shè)備的安全性對(duì)整個(gè)變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性具有直接影響，若存在基礎(chǔ)設(shè)備安裝質(zhì)量缺陷，往往會(huì)使得整個(gè)變電站的運(yùn)行安全性受到影響。對(duì)此，在開展變電站運(yùn)維安全管理工作時(shí)，需加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)備的安全質(zhì)量管理。

3.2 運(yùn)行管理嚴(yán)格程度不足

當(dāng)前，很多智能變電站并未設(shè)置專門的安全防范裝置且應(yīng)急預(yù)案缺乏，這導(dǎo)致智能變電站運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題后人員不知如何進(jìn)行規(guī)范的操作。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，人員并未嚴(yán)格按照規(guī)定時(shí)間嚴(yán)格查看，日常的檢修工作人員在開展的過程中也并未進(jìn)行嚴(yán)格的查驗(yàn)。運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的缺乏和不規(guī)范，使設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問題無法得到及時(shí)有效的調(diào)查和解決，導(dǎo)致后續(xù)運(yùn)行中隱患不斷積累，最終造成嚴(yán)重的安全事故，威脅變電站的運(yùn)行安全性。

3.3 信息保密程度不足

對(duì)于智能變電站的信號(hào)傳輸，主要是通過數(shù)字模型對(duì)等傳輸方式來進(jìn)行相關(guān)信息的傳遞。也就是說，智能變電站的信息傳輸采用的是局域網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式，這種傳輸模式能最大程度保證智能變電站運(yùn)行過程中的傳輸安全性和穩(wěn)定性。實(shí)際上，大部分的變電站在進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸時(shí)未對(duì)其進(jìn)行高級(jí)別的安全防護(hù)，使得智能變電站設(shè)備在遭受到外界攻擊時(shí)容易出現(xiàn)信息系統(tǒng)崩潰情況，對(duì)整個(gè)智能變電站的運(yùn)行安全性產(chǎn)生較大的影響。

4 變電站智能運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用

4.1 遙視系統(tǒng)

遙視系統(tǒng)重點(diǎn)在于對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備、環(huán)境及人員的監(jiān)控，應(yīng)用現(xiàn)狀呈現(xiàn)點(diǎn)多，面廣，但功能局限的特點(diǎn)。首先，點(diǎn)多：電壓等級(jí)110kV以上的變電站均已建立變電站視頻監(jiān)控設(shè)備，部分已實(shí)現(xiàn)全域視頻監(jiān)控。視頻圖像就地存儲(chǔ)，其中電壓等級(jí)110kV以上變電站的視頻信號(hào)基本接入至國網(wǎng)統(tǒng)一視頻平臺(tái)，部分接入省變電站輔助一體化監(jiān)控平臺(tái)。其次，面廣：監(jiān)控對(duì)象可覆蓋一次設(shè)備、二次設(shè)備、控制室、各出入通道等。然而功能局限：目前省變電站輔助一體化監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)用的主要功能為攝像頭的監(jiān)視、錄像、守望等實(shí)時(shí)功能，以及與安防、消防、門禁等其他輔助設(shè)備智能聯(lián)動(dòng)功能，僅實(shí)現(xiàn)“千里眼”能力，依然屬于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)范疇，對(duì)監(jiān)控視頻中有效信息的篩選、分析及判斷還需要依靠監(jiān)控人員，系統(tǒng)的智能化高級(jí)功能還未完善。當(dāng)前的“被動(dòng)監(jiān)控”模式只適用于特定地點(diǎn)、時(shí)間監(jiān)控和事后追溯，缺乏主動(dòng)判別能力。為此，學(xué)術(shù)界早已引入機(jī)器視覺概念，嘗試將人工智能技術(shù)應(yīng)用于對(duì)監(jiān)控視頻信息的有效提取及智能分析中，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)事件并進(jìn)行控制，變“被動(dòng)”為“主動(dòng)”。

4.2 智能設(shè)備的BIM模型細(xì)度確定

BIM模型細(xì)度主要根據(jù)廠商提供的設(shè)計(jì)圖精細(xì)度和未來運(yùn)維檢修管理中需要用到的精細(xì)度來定;比如高度集成的二次設(shè)備在運(yùn)維中需要掌握其運(yùn)行原理，在建模精細(xì)化上應(yīng)該根據(jù)功能模塊來進(jìn)行建模;一次倒閘操作的設(shè)備，在倒閘操作這個(gè)模塊需要建模到零件級(jí)別，最低也需要到組件級(jí)別;建模之后，需要將現(xiàn)有信息賦值在相應(yīng)設(shè)備的相應(yīng)位置上。在環(huán)境的建模以及運(yùn)維流程路線建模，管理標(biāo)準(zhǔn)及操作流程等信息都需要同步植入。同時(shí)接入智能分析系統(tǒng)中操作安全預(yù)警距離數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場(chǎng)管理和輔助決策管理服務(wù)。圍繞同一個(gè)設(shè)備模型滿足不同層級(jí)協(xié)同運(yùn)維管理需求，優(yōu)化運(yùn)維管理平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)。

4.3 檢修輔助安全措施

使用大量的虛回路光纜連接，能夠使原本看得見的二次回路隱藏成為黑匣子，隔離檢修設(shè)備和運(yùn)行設(shè)備，要求根據(jù)二次檢修輔助安全措施實(shí)現(xiàn)。將二次虛回路圖為基礎(chǔ)，根據(jù)相應(yīng)的檢修安措規(guī)范創(chuàng)建安措規(guī)則，從而能夠?qū)崿F(xiàn)可視化的安措自動(dòng)生成。在生成安措票之后，以設(shè)備目前的情況實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常檢修狀態(tài)的判別，并且還能夠給出異常原因和影響的范圍，在實(shí)現(xiàn)安措模擬的過程中，以模擬操作對(duì)安措狀態(tài)進(jìn)行更新，以此能夠?yàn)槎位芈凡僮魈峁┎僮黜樞蚝筒僮鹘Y(jié)果告警、校核。在執(zhí)行安措之前，以生成按錯(cuò)票的邏輯預(yù)演，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)操作票中的邏輯問題，從而能夠避免安全操作邏輯錯(cuò)誤導(dǎo)致的保護(hù)誤動(dòng)及閉鎖事故的出現(xiàn)。在每次完成按錯(cuò)檢修之后，診斷裝置能夠利用得到相應(yīng)保護(hù)設(shè)備檢修壓板狀態(tài)、SV壓板狀態(tài)、GOOSE壓板狀態(tài)等信息，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)化的安全措施，將是否實(shí)施檢修安措到位進(jìn)行檢查，如果不到位，診斷裝置中就會(huì)出現(xiàn)明顯告警及標(biāo)識(shí)。二次檢修輔助安全措施中還要具有操作過程和結(jié)果的記錄、回訪，以此能夠?qū)ふ沂鹿驶蛘卟檎覇栴}。

5 結(jié)束語

為了確保對(duì)變電站運(yùn)行情況的全面了解，需要對(duì)當(dāng)前智能變電站變電運(yùn)維和設(shè)備維護(hù)工作中存在的問題不斷研究和解決。一方面電力工作人員需要不斷加強(qiáng)培訓(xùn)，提高對(duì)先進(jìn)運(yùn)維知識(shí)的了解，在出現(xiàn)問題后能夠采取及時(shí)有效的措施;另一方面，采用更加可靠安全的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和設(shè)備，確保變電站運(yùn)維和設(shè)備維護(hù)的科學(xué)高效，提高事故的預(yù)防及處理能力。

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