摘""要：變電站是保障電能正常運轉(zhuǎn)不可缺少的重要組成部分。以自動化變電站的運行與維護方法為研究對象，分析了變電站運行期間處理各類故障的方法與展開維護的方法。并從數(shù)據(jù)備份與保護、檢查智能終端、規(guī)范使用UPS、保護間隔層內(nèi)部設備、更新通信系統(tǒng)、強化通道質(zhì)量、遠程運維要點這7個方面闡述了運維自動化變電站的要點，為相關人員開展運維工作提供參考性建議。

關鍵詞：變電站；""運行維護；""故障處理；""自動化系統(tǒng)

中圖分類號："F426.2

Operation"and"mMaintenance"of"the"iIntegrated"aAutomation"sSystem"of"the"sSubstation

SHENG"Jiabin

SDIC"Xinjiang"New"Energy"C0.，"Ltd.，"Urumqi，"Xinjiang"Uygur"Autonomous"Region，"830000"China

Abstract："Substation"is"an"indispensable"and"important"part"to"ensure"the"normal"operation"of"electric"energy."This"paper"studies"the"operation"and"maintenance"methods"of"automatic"substation，"and"analyzes"the"methods"of"handling"various"faults"and"conducting"maintenance"during"substation"operation."In"addition，"the"key"points"of"operation"and"maintenance"automation"substation"are"expounded"from"seven"aspects："data"backup"and"protection，"checking"intelligent"terminals，"standardizing"the"use"of"UPS，"protecting"internal"equipment"of"interval，"updating"communication"system，"strengthening"channel"quality"and"remote"operation"and"maintenance，"which"provide"reference"suggestions"for"relevant"personnel"to"carry"out"operation"and"maintenance"work.

Keywords："sSubstation;"oOperation"and"maintenance;"fFault"handling;"aAutomation"system

自動化綜合變電站是在普通變電站的基礎上，融合計算機、人工智能、現(xiàn)代通信、大數(shù)據(jù)等技術所形成的高端產(chǎn)物，是電力行業(yè)順應互聯(lián)時代所誕生的必然之物。變電站具有控制電流走向、改變電壓大小，實現(xiàn)電能合理分配的重要作用。對該類設備進行周期性檢查與維護，消除風險隱患，有助于確保供電的穩(wěn)定。

一、1""變電站綜合自動化系統(tǒng)運行期間故障及處理方法

（一）1.1""故障排除方法

第一，1.1.1""檢查電源法。

一般情況下，當自動化變電站經(jīng)過適應期后通常不會在穩(wěn)定運行階段出現(xiàn)因設備破損造成的故障。此時若發(fā)生故障，多數(shù)情況下是因為電源電壓不穩(wěn)。檢查電源與電壓，分析是否因線路板出現(xiàn)短路與斷路才導致設備故障，除線路板外，若熔斷器因溫度過高而出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象，也會造成故障。該方法更適用于性能優(yōu)越的設備。

第二，1.1.2"""排除偏差法。

自動化變電站的結(jié)構組成十分復雜，包括計算機系統(tǒng)、傳輸通道、直流子系統(tǒng)、遠端終端、中央信號單元等。排查偏差法即遵循“非此即彼”原則，通過對各個結(jié)構之間的聯(lián)系點進行分析，以實現(xiàn)縮小故障單元范圍的目的。該方法能在故障排查中快速排除正常單元，尋找到故障單元所在位置，加快排查效率，起到事半功倍的效果。值得注意的是，該方法對相關維修人員的經(jīng)驗熟練度有一定的依賴。

（二）1.2""故障處理方法

1.1.2.1""通信網(wǎng)絡故障

（1）導致通信中斷的原因有通信接口松動、通信模塊性能損壞等。可以采取以下方法解決該故障：首先檢查連接管理機保護裝置的接口與接線，若出現(xiàn)松動，通過加固完成維修；若未出現(xiàn)松動，嘗試更換通信模塊調(diào)整接線完成維修；更換模塊后應注意擰緊接口，以免二次返工，浪費時間。

（2）導致保護管理機故障的原因有機器損壞、系統(tǒng)因通信規(guī)約不同，出現(xiàn)供大于求，因數(shù)據(jù)運轉(zhuǎn)率過大，造成運轉(zhuǎn)困難而造成死機。對此種故障可以采取以下方法：先查看管理機的信號燈，若信號燈不亮意味著管理機在處于正常工作狀態(tài)時未進行工作，此時檢查管理機與交換機之間的連接線路，尋找二者之間出現(xiàn)故障的點位完成維修；若信號燈正常亮起，嘗試更換設備、處理接線，完成維修后做好重啟工作[1]。

（3）導致光電轉(zhuǎn)換機故障的原因有監(jiān)控裝置中斷、網(wǎng)絡傳輸異常等。在維修前先判斷轉(zhuǎn)換機連接的位置，針對安全室的轉(zhuǎn)換機排查傳輸設備接線，通過加固接線、更換設備等方法完成維修。針對站控層的轉(zhuǎn)換機按照從上往下的順序，優(yōu)先排查站控層，尋找故障點。

2.1.2.2""數(shù)據(jù)采集故障

當網(wǎng)絡處于正常連接狀態(tài)時，針對僅個別信號出現(xiàn)故障，其原因有壓板投退信號故障與通信出口模塊損壞。面對第一種情況，應首先對壓板的投退信號進行檢查。若無信號，此時的故障源頭為保護管理機，是保護裝置出現(xiàn)了通信故障。維修方式為先進行重啟，重啟無效后再進行排查。若有信號，多數(shù)情況是因為壓板軟節(jié)點與通信系統(tǒng)不兼容。維修方式為重新設定軟節(jié)點，完成修正。面對第二種情況，只需對通信模塊進行更換或修復。

針對硬節(jié)點故障，需先檢測故障的硬節(jié)點數(shù)量。若為多個硬節(jié)點故障，需要根據(jù)實際情況，檢查管理插件與接線模板之間的兼容性。維修方法為更換模板與插件，通過穩(wěn)固接線，使二者匹配。若僅有一個硬節(jié)點故障，重點檢查接觸點的線路運轉(zhuǎn)情況，更換接線。

3.1.3""誤報警故障

誤報警通常是由于通信規(guī)約不兼容導致系統(tǒng)對不需要警惕的信號產(chǎn)生了誤判。造成該現(xiàn)象的原因是不同廠家生產(chǎn)的保護設備所使用的通信算法存在一定差異，并且信號的上報存在延遲，軟報文在轉(zhuǎn)入自動化系統(tǒng)后因保護信號量過多、過大，干擾了運行監(jiān)視過程。維修方法為清空保護裝置內(nèi)部存儲的既往事件。

二、2""變電站綜合自動化系統(tǒng)維護方法

（一）2.1"日常維護

日常維護工作包括對間隔層、站控層、網(wǎng)絡層的巡查，對故障與缺陷的處理與記錄以及根據(jù)設備所處的環(huán)境所采取的相關保護措施。間隔層是自動化系統(tǒng)的核心，關系著設備的正常運轉(zhuǎn)。間隔層的日常巡查內(nèi)容包括以下幾個方面：檢查各個測控裝置是否正常運轉(zhuǎn)、指示燈有無出現(xiàn)變色、是否與實際運行狀態(tài)相吻合；檢查時鐘系統(tǒng)與實際時間是否一致，GPS對時是否存在誤差；檢查保護裝置的整定值、投退情況、繼電保護是否出現(xiàn)異常；檢查測控裝置的溫度，排查有無插件過熱，超出規(guī)定范圍值；檢查設備的轉(zhuǎn)換開關、接線、地網(wǎng)、壓板是否處于正確的位置，確保設備的抗干擾效果。站控層與設備的控制、監(jiān)視功能有直接關系。檢查時應重點分析有無異常信號、模擬量是否準確，電壓電流是否正常，避免監(jiān)控主機出現(xiàn)通信中斷、死機黑屏等問題，影響事件記錄。網(wǎng)絡層是信息交互共享的紐帶，是確保各個數(shù)據(jù)正常傳遞運輸?shù)臉蛄?。檢查時應重點分析網(wǎng)絡交換機的工作情況、設備的散熱效果、網(wǎng)線接口有無松動，以免影響遙控命令的時效性。

缺陷處理與記錄主要是對巡查期間出現(xiàn)的問題進行匯總與記錄。除此之外還包括事故的應急處理。進行備份管理，有助于分析設備的使用壽命，更好地將風險扼殺于萌芽。開展反事故演習能加強事故發(fā)生時員工的反應速度，有效保護員工的人身安全[2]。

其他相關保護措施包括處于風沙天氣時，適當加強防塵措施。梅雨季來臨，空氣中濕度較高，地面潮濕時，做好干燥保護。對北方寒冷冬季仍處于室外的設備做好防寒保暖。雷雨天氣仔細檢查防雷擊設備的安裝情況，確保電壓穩(wěn)定。

（二）2.2""遠程維護

自動化程度越高的變電站，值班人員越少。隨著科技的發(fā)展和提高，無人值守的智慧化管理必將成為未來的主流工作方式。遠程維護作為自動值守的過渡，主要是讓專業(yè)的變電站維修人員使用能夠?qū)ο到y(tǒng)進行遠程控制的軟件，完成在線診斷。這有助于降低專業(yè)人員的維護工作量。后臺監(jiān)控系統(tǒng)顯示的各種數(shù)據(jù)參數(shù)是相關人員開展遠程維護的前提條件。如后臺軟件發(fā)現(xiàn)遙測系數(shù)出現(xiàn)異常，此時將維修信息發(fā)送給工作人員。維修人員使用遠程監(jiān)控軟件，借助被控站與主控端之間的信息傳輸功能，突破時間與地域的限制，完成如參數(shù)更改、實時升級、同步更新、本地備份等作業(yè)，實現(xiàn)跨空間的信息交互與維修。

三、3""變電站綜合自動化系統(tǒng)運行維護要點

（一）3.1""做好數(shù)據(jù)備份與保護

在變電站自動化運行的過程中，其產(chǎn)生的各種參數(shù)信息，監(jiān)控數(shù)據(jù)，設置更改記錄全部存儲在相關存儲設備上。通常是采取定期覆蓋的方式存儲在本地、異地的計算機之中。數(shù)據(jù)一旦丟失或崩潰，輕則造成個人層面的財務損失，重則出現(xiàn)客戶流失、運營中斷、商業(yè)糾紛等問題，影響企業(yè)的正常經(jīng)營。對于正在運行的自動化系統(tǒng)應做好修改數(shù)據(jù)庫更改權限的管理工作，避免因人為誤操作出現(xiàn)刪減誤改，影響數(shù)據(jù)的完整性。對于維修后的設備，及時做好數(shù)據(jù)的備份與記錄，相關人員應對各個數(shù)據(jù)進行分類，標好日期，以方便其他人員進行查閱[3]。

（二）3.2""加強對智能終端的檢查

智能終端作為變電站能自動化運轉(zhuǎn)的關鍵，在維修時應重點檢查該組件，以免出現(xiàn)保護拒動現(xiàn)象影響整個電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。并且，在檢查智能終端時，著重檢查應用軟件、操作系統(tǒng)、畫面編輯、大數(shù)據(jù)庫等位置，仔細對比期間是否出現(xiàn)文件移動、刪除、增減等問題。終端中各個文件均具有特定的位置，隨意更改會造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、死機、黑屏、啟動失敗等故障。

（三）3.3""規(guī)范使用UPS不間斷電源

不間斷電源提供整個變電站自動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時所需的電力，是保護系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，避免系統(tǒng)因電壓過高或過低出現(xiàn)硬件損壞的關鍵。在日常檢修該電源時，應重點檢查電源是否處于正常作業(yè)狀態(tài)，電壓輸入是否正常。相關人員可根據(jù)液晶顯示控制屏上的各個數(shù)值，分析數(shù)值是否處于正常區(qū)間，完成有無故障的判斷。經(jīng)驗豐富的維修人員還通過傾聽設備運行時的聲音變化判斷設備是否出現(xiàn)故障。匝間繞組接觸不良時噪音通常表現(xiàn)為“吱”，變壓器偏磁噪音則類似“鈸”。使用期間應嚴格遵守使用說明，保護蓄電池外部的干凈與整潔，并對于電池組的接觸點涂抹凡士林油預防氧化。此外，每隔3個月進行一次模擬失電試驗，確保漏電保護器功能完好、正常。

（四）3.4""保護間隔層內(nèi)部設備

首先，相關人員應對變電站內(nèi)部所有裝置的地址號做好備份。從直流充電模塊到測控裝置，智能系統(tǒng)不管大小全部進行備份，以便后期核對時有跡可循。其次，不可隨意更改監(jiān)控主機的IP地址以及測控裝置的地址號。一旦更改地址號有很大可能導致通信故障。再次，適當囤積相同型號的元件，以免因設備損壞無法維修影響變電站的正常運行。囤積原則為不影響積壓備件資金。最后，對所更換的新元件的地址號進行檢查，確保新舊地址號、軟壓板投退、整定值等信息一致。

（五）3.5""對通信系統(tǒng)及時更新

我國的通信方式呈現(xiàn)多樣性的特點，這是導致變電站自動化系統(tǒng)出現(xiàn)通信故障的主要原因。更加復雜與豐富的通信方式對系統(tǒng)的兼容性要求更高，相關人員在對通信系統(tǒng)進行運維時應先分析變電站內(nèi)所使用的通信系統(tǒng)。對于早期自動化變電站采取更換通信規(guī)約的方式，減輕CPU處理信息的負荷，降低系統(tǒng)崩潰概率。對于超期服役的老化設備、接頭不良的網(wǎng)線及時更新?lián)Q代。對于因監(jiān)控機網(wǎng)卡出現(xiàn)故障，影響通信系統(tǒng)正常的情況使用更加合理的硬件，增強抗干擾與屏蔽效果。

（六）3.6""定期測試通道保證質(zhì)量

自動化系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時使用的通道質(zhì)量直接影響到傳輸效率與質(zhì)量。通道通信的效果與多種因素有關，如數(shù)量、廠家、外部環(huán)境、調(diào)試安裝方法。光纖通信是我國自動化變電站所采用的主流通信方式之一，其優(yōu)點在于能在確保各個組件正常通信的基礎上加強設備連接的緊密度。缺點是僅依靠軟壓板難以完美保證設備的正常運轉(zhuǎn)，可能出現(xiàn)安全隱患，并且價格昂貴。在構建通道時盡可能采取雙通道配置方法，該方法有助于即便其中一個通道出現(xiàn)故障，也可通過切換遠動通道的方式繼續(xù)保持變電站的正常運轉(zhuǎn)。在物理層面可通過設置正向與反向隔離裝置保護電路安全，在數(shù)據(jù)層面可采取數(shù)據(jù)加密、設置防火墻等方式增強數(shù)據(jù)經(jīng)過通道時的安全性[4-5]。

（七）3.7""遠程運維的技術要點

對于無人值守的智能化變電站，相關人員可重點檢查網(wǎng)絡硬件技術的運行效果。如覆蓋整個變電站的無線網(wǎng)絡。為提高網(wǎng)絡連接效果，可根據(jù)變電站的規(guī)模大小，結(jié)合實際情況，靈活調(diào)整所使用的POE交換機與無線AP的數(shù)量。此外，還可定期分析系統(tǒng)記錄的設備運行日志中存在的安全隱患因子，完成有針對性地運維管理。

4""結(jié)論結(jié)語：

綜上所述，自動化綜合變電站易發(fā)生故障的區(qū)域有軟件層面的通信網(wǎng)絡與硬件層面的各種元件，原因為變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構復雜，電子設備又長期受電磁干擾，致使其脆弱易損，使用壽命下降。對設備進行定期檢查與維護，排查運轉(zhuǎn)期間存在的故障，有助于保證變電站的正常運轉(zhuǎn)，為電能輸送的穩(wěn)定與順利保駕護航。

參考文獻：

[1]明廷謙，呂占彪，王斌，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站自動化設備智能診斷與維護系統(tǒng)研究[J].電氣技術與經(jīng)濟，2024（06）：200-202.

[2]殷帆.智能變電站的自動化系統(tǒng)結(jié)構的設計實現(xiàn)及運維安全維護分析[J].電氣技術與經(jīng)濟，2023（10）：136-139.

[3]曾斌，王丁丑.變電站自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全問題研究與解決方案[J].網(wǎng)絡安全和信息化，2023（11）：48-50.

[4]吳小娟，張叢叢，潘洪湘，等.變電站自動化廣域運維系統(tǒng)安全防護技術的設計與實現(xiàn)[J].浙江電力，2020，39（01）：41-46.

[5]婁燕.基于低壓電力線載波通訊的電力營銷計量自動化應用研究[D].昆明：昆明理工大學，"2023.