國(guó)網(wǎng)中衛(wèi)供電公司 王學(xué)俊

引言

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)與智慧電網(wǎng)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，智慧變電站設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作逐漸增多，變電站設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理是影響智能電網(wǎng)發(fā)展的重要因素。智慧變電站主要包括站控層網(wǎng)絡(luò)與過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。站控層網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)連接智慧變電站中的間隔層與站控層；過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)連接變電站中的間隔層與過(guò)程層，共同組成三層兩網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。智慧電網(wǎng)作為現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)電網(wǎng)，在信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化發(fā)展方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。智慧變電站作為智慧電網(wǎng)發(fā)展的重要硬件設(shè)備，與傳統(tǒng)的變電站存在一定的差異，其結(jié)構(gòu)與功能原理不同。傳統(tǒng)的變電站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理模式缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，導(dǎo)致變電站設(shè)備裝置的兼容性較差，與智慧變電站設(shè)備運(yùn)行方式不同，無(wú)法很好的滿足其運(yùn)行維護(hù)的需求。

為保證智慧變電站設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，本文在傳統(tǒng)運(yùn)維管理模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新，提出了智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理模式的研究，全方位地提高智慧變電站設(shè)備的使用壽命，為我國(guó)智慧電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1 智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理現(xiàn)狀分析

1.1 設(shè)備運(yùn)維管理監(jiān)管力度不足

智慧變電站設(shè)備作業(yè)對(duì)于電力生產(chǎn)具有較大的影響，通常設(shè)備工作的時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生的消耗較大，在實(shí)施作業(yè)后，專業(yè)人員應(yīng)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理[1]?，F(xiàn)階段傳統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)維管理模式較單一，缺乏多角度的監(jiān)管，且監(jiān)管制度具有較大的局限性，在設(shè)備運(yùn)維管理中缺乏明確的管理職責(zé)劃分，導(dǎo)致監(jiān)管力度不足，降低了智慧變電站設(shè)備的性能[2]。

設(shè)備在維護(hù)過(guò)程中需進(jìn)行斷電處理，斷電處理的時(shí)間通常在兩小時(shí)左右，維護(hù)過(guò)程較復(fù)雜且涉及的專業(yè)性較強(qiáng)，需消耗大量的人力資源，此時(shí)監(jiān)管制度不完善，導(dǎo)致變電站設(shè)備運(yùn)維管理的工作難以進(jìn)行[3]；智慧變電站根據(jù)電壓等級(jí)的不同，在電力系統(tǒng)中的重要性也不同，其運(yùn)維管理監(jiān)管的周期也存在一定的差異[4]。傳統(tǒng)的運(yùn)維管理監(jiān)管模式缺乏一定的針對(duì)性，無(wú)法針對(duì)不同等級(jí)的變電站實(shí)行對(duì)應(yīng)的監(jiān)管，消耗大量運(yùn)維人員的精力的同時(shí)，監(jiān)管效果得不到顯著提升[5]。

1.2 設(shè)備安全性不足

智慧變電站的運(yùn)維管理是電力企業(yè)與電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，變電站設(shè)備的安全是運(yùn)維管理的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，我國(guó)變電站設(shè)備在安裝質(zhì)量方面存在一定的缺陷，在安裝技術(shù)與安裝工藝方面缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致智慧變電站設(shè)備的安裝質(zhì)量參差不齊，得不到有效的控制。部分變電站設(shè)備的安裝工藝較復(fù)雜，安裝難度較高，工作人員缺乏相關(guān)的設(shè)備安裝培訓(xùn)，導(dǎo)致設(shè)備的安全性能與使用性能下降，不利于設(shè)備后期的運(yùn)維管理。

1.3 運(yùn)維管理體制不完善

雖然智慧變電站的技術(shù)與設(shè)施發(fā)展速度較快，但運(yùn)維管理體制建設(shè)不夠完善，缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)與規(guī)范，導(dǎo)致運(yùn)維管理效果得不到顯著提升。部分電力企業(yè)對(duì)于設(shè)備的運(yùn)維管理重視程度較低，對(duì)變電站設(shè)備的管理仍停留在傳統(tǒng)管理模式階段，管理涵蓋的內(nèi)容較單一，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全過(guò)程管理。還有一部分電力企業(yè)在設(shè)備的運(yùn)維管理方面職責(zé)劃分不夠明確，設(shè)備的運(yùn)行與維修保持在兩個(gè)獨(dú)立的部門，缺乏相互協(xié)作，導(dǎo)致設(shè)備故障得不到及時(shí)的維護(hù)，影響設(shè)備運(yùn)維管理效率與質(zhì)量的同時(shí)降低了設(shè)備性能。

2 智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理模式創(chuàng)新研究

針對(duì)傳統(tǒng)變電站設(shè)備運(yùn)維管理模式的不足，本文主要從四個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新研究，創(chuàng)新的運(yùn)維管理模式結(jié)構(gòu)。如圖1所示，根據(jù)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的創(chuàng)新研究。

2.1 完善運(yùn)維管理技術(shù)手段與制度

本文研究創(chuàng)新的智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理模式中，要設(shè)置統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)與制度，規(guī)范化智慧變電站運(yùn)維管理的流程。將設(shè)備的日常運(yùn)維管理工作進(jìn)行合理規(guī)整，制定日、周、月、季度、年的細(xì)化制度，將運(yùn)維管理工作細(xì)化到每個(gè)工作人員，實(shí)行責(zé)任制管理，保證每一項(xiàng)工作環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)性。設(shè)置運(yùn)維管理部門的管控范圍，將設(shè)備按照區(qū)域、電壓等級(jí)進(jìn)行劃分，明確運(yùn)維人員的管理職責(zé)范圍。建立科學(xué)合理的獎(jiǎng)懲制度，充分調(diào)動(dòng)運(yùn)維人員工作的積極性，增設(shè)運(yùn)維操作考試、業(yè)務(wù)考試，將考試成績(jī)計(jì)入到個(gè)人績(jī)效中，根據(jù)績(jī)效發(fā)放獎(jiǎng)金。完善規(guī)范的運(yùn)維管理制度，是提高智慧變電站設(shè)備管理的重要保障。

在運(yùn)維管理技術(shù)手段方面，應(yīng)以具體化、實(shí)用化為技術(shù)指導(dǎo)原則，制定運(yùn)維管理的標(biāo)準(zhǔn)化流程，包括設(shè)備的巡檢、設(shè)備的故障處理等方面，提高運(yùn)維人員作業(yè)的規(guī)范化。結(jié)合我國(guó)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，輔助設(shè)備的運(yùn)維管理，促進(jìn)智慧變電站設(shè)備的精細(xì)化管理。

2.2 劃分智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理周期

本文根據(jù)智慧變電站的電壓級(jí)別，對(duì)設(shè)備的運(yùn)維管理周期進(jìn)行了劃分，劃分為A 級(jí)、B 級(jí)、C 級(jí)、D 級(jí)4個(gè)等級(jí)，分別對(duì)不同等級(jí)的智慧變電站設(shè)備運(yùn)行特征與運(yùn)行方式進(jìn)行研究，采用差異化運(yùn)維管理的方式，對(duì)4個(gè)等級(jí)的變電站設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維管理，對(duì)應(yīng)的運(yùn)維管理周期如表1所示。

表1 智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理周期設(shè)置

如表1所示，本文分別采用設(shè)備全面管理、專業(yè)管理、例行管理與熄燈管理4種運(yùn)維管理方式，針對(duì)不同級(jí)別變電站設(shè)備的運(yùn)行方式與特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的運(yùn)維管理周期不同，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，使智慧變電站設(shè)備的運(yùn)維管理更加細(xì)致化、差異化，減少運(yùn)維人員精力的浪費(fèi)。

除以上4種運(yùn)維管理方式之外，智慧變電站設(shè)備的帶電檢測(cè)也是運(yùn)維管理中的重要組成部分。智慧變電站設(shè)備的帶電檢測(cè)范圍包括GIS 組合電器、隔離開關(guān)、電流電壓互感器、耦合電容器等相關(guān)二次設(shè)備。根據(jù)變電站設(shè)備檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，智慧變電站運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)定期開展設(shè)備帶電檢測(cè)維護(hù)，及時(shí)記錄分析，并生成帶電運(yùn)維管理的相關(guān)報(bào)告。針對(duì)設(shè)備的帶電檢測(cè)運(yùn)維管理，本文設(shè)計(jì)的具體運(yùn)維檢測(cè)周期，如表2所示。

表2 智慧變電站設(shè)備帶電檢測(cè)運(yùn)維周期

如表2所示，針對(duì)具體的智慧變電站設(shè)備帶電項(xiàng)目的不同，帶電檢測(cè)運(yùn)維管理的周期也不同。按照表2設(shè)計(jì)的運(yùn)維管理周期進(jìn)行設(shè)備的帶電檢測(cè)，實(shí)時(shí)了解變電站設(shè)備的運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)異常時(shí)，及時(shí)向運(yùn)維部門的管理人員匯報(bào)，專業(yè)檢修人員進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)與維護(hù)，在維護(hù)結(jié)束后，在變電站現(xiàn)場(chǎng)填寫相關(guān)的維護(hù)記錄，方便運(yùn)維人員對(duì)設(shè)備的管理。

將本文提出的智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理模式創(chuàng)新研究應(yīng)用到遼寧省某國(guó)網(wǎng)供電公司中，該供電公司的供電面積約為2463平方公里，供電人口可達(dá)325多萬(wàn)人，最大供電負(fù)荷約為230多萬(wàn)千瓦，輸電線路的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為主干網(wǎng)架，包括110kV 變電站35座，總變電容量45380MVA，該供電公司的電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多元化發(fā)展。針對(duì)具體的變電站設(shè)備運(yùn)行特征，調(diào)整設(shè)備運(yùn)維管理的周期，改變供電公司原有的設(shè)備維護(hù)模式，應(yīng)用本文設(shè)計(jì)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)模式，加強(qiáng)夜間設(shè)備的運(yùn)維管理。

設(shè)定智慧變電站設(shè)備的檢測(cè)周期，觀察變電站設(shè)備在周期內(nèi)的數(shù)據(jù)變化情況，判斷設(shè)備是否存在異常，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)的方式，獲取智慧變電站設(shè)備運(yùn)行的評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于最大隸屬度原則，對(duì)設(shè)備的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析。

2.3 制定變電站設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)

統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)作為智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理的核心，其主要負(fù)責(zé)通過(guò)變電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備變壓器冷卻的運(yùn)行時(shí)間、斷路器開關(guān)、有載調(diào)壓的動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，對(duì)設(shè)備的運(yùn)維管理結(jié)果具有重要的影響?，F(xiàn)階段，大部分變電站普遍存在統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)設(shè)置不完善的情況，降低了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)管的效率。本文認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)變電站設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)設(shè)定的力度，建設(shè)全新的統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)。

基于智能變電技術(shù)理論，根據(jù)變電站設(shè)備運(yùn)維管理項(xiàng)目的難易程度，將設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)劃分為不同的層次：線圈動(dòng)作數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)、自動(dòng)化裝置操作統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)、主變運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)、紅外線測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)、電量不平衡率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)、直流電源運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)、跳閘統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)管理指標(biāo)。

如上所示，本文設(shè)計(jì)的智慧變電站設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)管理指標(biāo)主要包括7個(gè)部分，針對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行了具體的指標(biāo)設(shè)定。在智慧變電站設(shè)備設(shè)施的維護(hù)方面，本文認(rèn)為應(yīng)當(dāng)積極管理變電站設(shè)備的共享運(yùn)行管理信息，成立設(shè)備狀態(tài)監(jiān)管小組，定期對(duì)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行水平及性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

另一方面，針對(duì)智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，深化運(yùn)維人員的工作范圍。將操作相對(duì)簡(jiǎn)單、安全性風(fēng)險(xiǎn)較小的維修工作納入到運(yùn)維管理人員的工作范圍內(nèi)，例如設(shè)備損耗部件的更換、設(shè)備的缺陷消除等，拓展智慧變電站運(yùn)維管理人員的工作深度，逐漸向智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理一體化目標(biāo)發(fā)展。

2.4 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

傳統(tǒng)的智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理模式在設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的重視程度較低，在一定程度上存在弊端。本文認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)調(diào)整設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模式，采用科學(xué)的方法，為設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理提供依據(jù)。本文設(shè)計(jì)的變電站設(shè)備狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分類表，如表3所示。

表3 變電站設(shè)備狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分類

如表3可知，為本文設(shè)計(jì)的智慧變電站設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，能夠?yàn)樵O(shè)備檢修計(jì)劃的制定提供重要依據(jù)。應(yīng)用本文設(shè)計(jì)的運(yùn)維管理模式后，智慧變電站的整體運(yùn)行更加規(guī)范化，變電站設(shè)備運(yùn)維管理更加便捷，完善的設(shè)備運(yùn)維管理制度與技術(shù)手段，全方位地提高了設(shè)備維護(hù)管理的效率，設(shè)備的供電穩(wěn)定性效果得到了顯著提升，供電公司逐漸趨向運(yùn)維管理一體化發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)傳統(tǒng)智慧變電站設(shè)備運(yùn)維管理方式的不足，進(jìn)行了創(chuàng)新研究。通過(guò)本文的研究，能夠全方位地提高智慧電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性，根據(jù)變電站設(shè)備的運(yùn)行特征，進(jìn)行多角度的運(yùn)維管理，促進(jìn)變電站設(shè)備運(yùn)維檢修管理的效率，降低了智慧變電站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的人力成本，為廣大人民群眾的用電安全提供保障。