淺談無(wú)人值守變電站的發(fā)展

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：變電站的運(yùn)行管理模式逐漸從無(wú)人值守轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)人值守，不僅避免了無(wú)人值守的不安全問(wèn)題，還節(jié)省了大量的人力和企業(yè)成本，使變電站管理更加規(guī)范和科學(xué)。所謂無(wú)人值守，是指不再需要指派相關(guān)人員來(lái)監(jiān)督變電站的運(yùn)行，而是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的系統(tǒng)監(jiān)控。然而，盡管無(wú)人值守已經(jīng)成為變電站運(yùn)行管理的主要模式之一，并發(fā)揮了很好的作用，但不可否認(rèn)的是，在實(shí)際應(yīng)用中仍會(huì)暴露出一些問(wèn)題。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)無(wú)人值守變電站發(fā)展與電力自動(dòng)化應(yīng)用研究提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人值守；變電站發(fā)展；電力自動(dòng)化；應(yīng)用研究

0 引言

無(wú)人值守變電站重新建立并完善了運(yùn)行管理制度，地提高了上級(jí)管理部門(mén)對(duì)下級(jí)操作部門(mén)的監(jiān)督管理水平，提高了變電運(yùn)行人員的專(zhuān)*技能和綜合素質(zhì)。對(duì)現(xiàn)有的科技手段展開(kāi)深入的研究和應(yīng)用，能令檢測(cè)管理系統(tǒng)地發(fā)揮作用，從而節(jié)約了大量的人力和資金投入，同時(shí)，裝置巡視檢查效果得到了巨大的提升，在滿足人們的生活需求的同時(shí)，保證了整個(gè)變電站的管理更加安全化、規(guī)范化、科技化。

1 無(wú)人值守變電站的發(fā)展歷史

變電站是電力行業(yè)的中轉(zhuǎn)站，作用不可替代。而且其工作的效率更高、投資小，所以應(yīng)用價(jià)值更廣。其發(fā)展主要有以下幾個(gè)階段。首先就是機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，促使其成為可能，在此之前，變電站多需要人工值班來(lái)進(jìn)行管理。人力以及財(cái)力浪費(fèi)嚴(yán)重，運(yùn)行效率也難以保證。而隨著無(wú)人值守變電站的出現(xiàn)，就有*的解決了以上的問(wèn)題。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的自動(dòng)化以及各種智能化技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，并且電力安全運(yùn)行也是得到重視。所以無(wú)人化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，并且因?yàn)樽冸娬臼请娏π袠I(yè)的核心以及樞紐，所以其運(yùn)行的穩(wěn)定和效率事關(guān)民眾生活以及電網(wǎng)安全可靠，所以不能馬虎大意，隨著信息數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)管理成為可能。

2 電力自動(dòng)化應(yīng)用

2.1管理程序的規(guī)范化

電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在規(guī)范變電站管理的同時(shí)，針對(duì)電力運(yùn)行中出現(xiàn)的干擾故障，能夠進(jìn)行預(yù)防和改進(jìn)。但是，在具體運(yùn)用中，要做好程序管理以及綜合應(yīng)用規(guī)范化，才能發(fā)揮電力自動(dòng)化的價(jià)值。在具體改進(jìn)過(guò)程中，對(duì)于應(yīng)用的配置人員，要合理地進(jìn)行分工，并明確其責(zé)任和目標(biāo)，確保整個(gè)電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行。完善其規(guī)章制度，針對(duì)運(yùn)用的配置人員，要進(jìn)行電力繼電保護(hù)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，加強(qiáng)管理，把無(wú)人值守中運(yùn)用到的技術(shù)、設(shè)備以及理念進(jìn)行更新，促使系統(tǒng)規(guī)范化管理與繼電保護(hù)裝置能夠構(gòu)成有*的運(yùn)行模式。此外，在電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要結(jié)合設(shè)備臺(tái)賬的維護(hù)情況、運(yùn)行中存有的事故以及設(shè)備缺陷，從而制定維護(hù)維修檔案，做好后期的跟蹤考核工作，嚴(yán)格地落實(shí)獎(jiǎng)懲制度，帶動(dòng)工作人員工作責(zé)任能力的同時(shí)，密切監(jiān)測(cè)二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，使得繼電保護(hù)程序能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

2.2電力變頻器

現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，促*了變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，尤其是變頻器調(diào)速技術(shù)的出線，使得變頻器的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。通過(guò)變頻器的應(yīng)用，能夠利用程序?qū)﹄妱?dòng)機(jī)變頻調(diào)速。變頻器主要組成部分包括整流器、控制器、驅(qū)動(dòng)電路以及濾波器等，通過(guò)在電力設(shè)備中的應(yīng)用，能夠發(fā)揮節(jié)能減排、降低能耗量的作用，也是當(dāng)前電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的主要改進(jìn)方向。總之，在電力變頻器的運(yùn)用下，無(wú)人值守變電站運(yùn)行效率大大提升，落實(shí)節(jié)能減排的理念。

2.3智能化診斷故障

我國(guó)無(wú)人值守變電站絕大多數(shù)的電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，因?yàn)槔匣?、腐蝕、磨損等因素的影響，其出現(xiàn)運(yùn)行故障概率的可能性很高。因此，為保證其正常運(yùn)行，檢修以及維修工作bi不可少。一般情況下，需專(zhuān)人定時(shí)來(lái)完成的這些任務(wù)，但這就要求維護(hù)以及檢修員工的專(zhuān)*涵養(yǎng)較高，技術(shù)水平要高。而通過(guò)自動(dòng)化的智能系統(tǒng)在無(wú)人值守變電站中應(yīng)用，人為因素的缺陷就被避免。而且還可以自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)無(wú)人值守變電站自動(dòng)化電氣設(shè)備、系統(tǒng)，如有故障，就會(huì)及時(shí)預(yù)警和提示，進(jìn)而降低了故障的可能性。同時(shí)還可以記錄發(fā)電廠相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行溫度、速度等數(shù)據(jù)，從而解決故障問(wèn)題，有*的縮短檢修時(shí)間，提高準(zhǔn)確性。

3 運(yùn)維建議

1.加強(qiáng)交接班前運(yùn)維人員應(yīng)對(duì)本值巡視結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)部分無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的設(shè)備巡視點(diǎn)（如設(shè)備外觀、充油設(shè)備的滲漏油、引線松緊程度、瓷件清潔裂紋、構(gòu)架銹蝕腐蝕等）所拍攝的圖片進(jìn)行檢查，確認(rèn)和檢查結(jié)果應(yīng)在值班日志中做好記錄。

2.每次交接班時(shí)運(yùn)維人員應(yīng)將系統(tǒng)工作情況作為交接內(nèi)容之一。系統(tǒng)交接內(nèi)容包括：的運(yùn)行工況及調(diào)配情況；本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控后臺(tái)運(yùn)行情況；充電房設(shè)備運(yùn)行情況；巡檢情況、發(fā)現(xiàn)缺陷及處理情況；專(zhuān)用工器具完好情況；輔助設(shè)施（含微氣象裝置）情況；例行保養(yǎng)維護(hù)情況。

3.運(yùn)維人員應(yīng)定期檢查的巡視路線有無(wú)障礙物。由于目前3D激光導(dǎo)航方式對(duì)掃描的地圖依賴(lài)度較大，因此應(yīng)盡量保障站內(nèi)環(huán)境同掃描地圖時(shí)的環(huán)境一致，避免位置丟失。每月按照檢查維護(hù)工作項(xiàng)目卡對(duì)開(kāi)展檢查維護(hù)，并做好記錄。定期對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展軟、硬件測(cè)試等專(zhuān)項(xiàng)維護(hù)工作

4 安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

4.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設(shè)備組成，并用分層、開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機(jī)，提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度通信；間隔層由若干個(gè)二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。

針對(duì)工程具體情況，設(shè)計(jì)方案具有高可靠性，易于擴(kuò)充和友好的人機(jī)界面，性能價(jià)格比*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機(jī)熱備配置。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所：

適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級(jí)的用戶(hù)端配、用電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和控制管理。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

4.4.2報(bào)警處理

監(jiān)控系統(tǒng)具有事故報(bào)警功能。事故報(bào)警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)；預(yù)告報(bào)警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。

1）事故報(bào)警。事故狀態(tài)方式時(shí)，事故報(bào)警立即發(fā)出音響報(bào)警（報(bào)警音量任意調(diào)節(jié)），操作員工作站的顯示畫(huà)面上用顏色改變并閃爍表示該設(shè)備變位，同時(shí)彈窗顯示紅色報(bào)警條文，報(bào)警分為實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警，歷史報(bào)警條文具備選擇查詢(xún)并打印的功能。

事故報(bào)警通過(guò)手動(dòng)，每次確認(rèn)一次報(bào)警。報(bào)警一旦確認(rèn)，聲音、閃光即停止。

次事故報(bào)警發(fā)生階段，允許下一個(gè)報(bào)警信號(hào)進(jìn)入，即次報(bào)警不覆蓋上一次的報(bào)警內(nèi)容。報(bào)警處理具備在主計(jì)算機(jī)上予以定義或退出的功能。

2）對(duì)每一測(cè)量值（包括計(jì)算量值），由用戶(hù)序列設(shè)置四種規(guī)定的運(yùn)行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分別定義作為預(yù)告報(bào)警和事故報(bào)警。

3）開(kāi)關(guān)事故跳閘到次數(shù)或開(kāi)關(guān)拉閘到次數(shù)，推出報(bào)警信息，提示用戶(hù)檢修。

4）報(bào)警方式。

報(bào)警方式具有多種表現(xiàn)形式，包括彈窗、畫(huà)面閃爍、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音、短信、電話等但不限于以上幾種方式，用戶(hù)根據(jù)自己的需要添加或修改報(bào)警信息。

4.4.3調(diào)節(jié)與控制

操作員對(duì)需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，允許監(jiān)護(hù)人員在操作員工作站上實(shí)施監(jiān)護(hù)，避免誤操作。

操作控制分為四級(jí)：

第控制，設(shè)備就地檢修控制。具有優(yōu)先級(jí)的控制權(quán)。當(dāng)操作人員將就地設(shè)備的遠(yuǎn)方/就地切換開(kāi)關(guān)放在就地位置時(shí)，將閉鎖所有其他控制功能，只進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。

級(jí)控制，間隔層后備控制。其與第三級(jí)控制的切換在間隔層完成。

第三級(jí)控制，站控層控制。該級(jí)控制在操作員工作站上完成，具有遠(yuǎn)方/站控層的切換。

第四級(jí)控制，遠(yuǎn)方控制，優(yōu)先級(jí)。

原則上間隔層控制和設(shè)備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級(jí)層設(shè)置操作員、監(jiān)護(hù)員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對(duì)任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進(jìn)行下一步操作。同一時(shí)間只允許一種控制方式。

納入控制的設(shè)備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開(kāi)關(guān)及帶電動(dòng)機(jī)構(gòu)的接地開(kāi)關(guān)；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方復(fù)歸及遠(yuǎn)方投退連接片。

3）定時(shí)控制。操作員對(duì)需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行定時(shí)控制操作，設(shè)定啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間，完成定時(shí)控制。

4）監(jiān)控系統(tǒng)的控制輸出?？刂戚敵龅慕狱c(diǎn)為無(wú)源接點(diǎn)，接點(diǎn)的容量對(duì)直流為110V（220V）、5A，對(duì)交流為220V、5A。

4.4.4用戶(hù)權(quán)限管理

系統(tǒng)設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能，通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員、維護(hù)員、值班員組等），在每個(gè)權(quán)限組里添加用戶(hù)名和密碼，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的保障。

5 系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著變電站智能巡檢技術(shù)的不斷發(fā)展，在自主性、穩(wěn)定性、交互性、定位精度、圖像識(shí)別精度上越來(lái)越成熟，為的大面積推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)對(duì)運(yùn)維要求越來(lái)越高，從而保證的使用壽命和巡視可靠性。伴隨泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能巡檢必將進(jìn)一步實(shí)施聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人代人巡視。

參考文獻(xiàn)

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