淺談無人值守變電站的發(fā)展

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：變電站的運行管理模式逐漸從無人值守轉變?yōu)闊o人值守，不僅避免了無人值守的不安全問題，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。所謂無人值守，是指不再需要指派相關人員來監(jiān)督變電站的運行，而是利用網絡技術和信息技術來實現對變電站的系統(tǒng)監(jiān)控。然而，盡管無人值守已經成為變電站運行管理的主要模式之一，并發(fā)揮了很好的作用，但不可否認的是，在實際應用中仍會暴露出一些問題。鑒于此，文章結合筆者多年工作經驗，對無人值守變電站發(fā)展與電力自動化應用研究提出了一些建議，僅供參考。

關鍵詞：無人值守；變電站發(fā)展；電力自動化；應用研究

0 引言

無人值守變電站重新建立并完善了運行管理制度，地提高了上級管理部門對下級操作部門的監(jiān)督管理水平，提高了變電運行人員的專*技能和綜合素質。對現有的科技手段展開深入的研究和應用，能令檢測管理系統(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，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，保證了整個變電站的管理更加安全化、規(guī)范化、科技化。

1 無人值守變電站的發(fā)展歷史

變電站是電力行業(yè)的中轉站，作用不可替代。而且其工作的效率更高、投資小，所以應用價值更廣。其發(fā)展主要有以下幾個階段。首先就是機電自動化技術的出現，促使其成為可能，在此之前，變電站多需要人工值班來進行管理。人力以及財力浪費嚴重，運行效率也難以保證。而隨著無人值守變電站的出現，就有*的解決了以上的問題。進入21世紀以來，我國的自動化以及各種智能化技術得到長足的發(fā)展，并且電力安全運行也是得到重視。所以無人化成為必然的發(fā)展趨勢，并且因為變電站是電力行業(yè)的核心以及樞紐，所以其運行的穩(wěn)定和效率事關民眾生活以及電網安全可靠，所以不能馬虎大意，隨著信息數字化技術的應用，變電站的自動化系統(tǒng)管理成為可能。

2 電力自動化應用

2.1管理程序的規(guī)范化

電力自動化技術的應用，在規(guī)范變電站管理的同時，針對電力運行中出現的干擾故障，能夠進行預防和改進。但是，在具體運用中，要做好程序管理以及綜合應用規(guī)范化，才能發(fā)揮電力自動化的價值。在具體改進過程中，對于應用的配置人員，要合理地進行分工，并明確其責任和目標，確保整個電力系統(tǒng)能夠安全運行。完善其規(guī)章制度，針對運用的配置人員，要進行電力繼電保護相關知識的培訓，加強管理，把無人值守中運用到的技術、設備以及理念進行更新，促使系統(tǒng)規(guī)范化管理與繼電保護裝置能夠構成有*的運行模式。此外，在電力自動化技術應用過程中，要結合設備臺賬的維護情況、運行中存有的事故以及設備缺陷，從而制定維護維修檔案，做好后期的跟蹤考核工作，嚴格地落實獎懲制度，帶動工作人員工作責任能力的同時，密切監(jiān)測二次設備的運行狀態(tài)，使得繼電保護程序能夠安全穩(wěn)定地運行。

2.2電力變頻器

現代電力電子技術、計算機技術、現代控制理論的發(fā)展，促*了變頻器在工業(yè)生產中的廣泛應用，尤其是變頻器調速技術的出線，使得變頻器的使用范圍進一步擴大。通過變頻器的應用，能夠利用程序對電動機變頻調速。變頻器主要組成部分包括整流器、控制器、驅動電路以及濾波器等，通過在電力設備中的應用，能夠發(fā)揮節(jié)能減排、降低能耗量的作用，也是當前電力自動化技術發(fā)展過程中的主要改進方向?？傊?，在電力變頻器的運用下，無人值守變電站運行效率大大提升，落實節(jié)能減排的理念。

2.3智能化診斷故障

我國無人值守變電站絕大多數的電氣自動化設備在運行的過程中，因為老化、腐蝕、磨損等因素的影響，其出現運行故障概率的可能性很高。因此，為保證其正常運行，檢修以及維修工作bi不可少。一般情況下，需專人定時來完成的這些任務，但這就要求維護以及檢修員工的專*涵養(yǎng)較高，技術水平要高。而通過自動化的智能系統(tǒng)在無人值守變電站中應用，人為因素的缺陷就被避免。而且還可以自動化的監(jiān)測無人值守變電站自動化電氣設備、系統(tǒng)，如有故障，就會及時預警和提示，進而降低了故障的可能性。同時還可以記錄發(fā)電廠相關設備的運行溫度、速度等數據，從而解決故障問題，有*的縮短檢修時間，提高準確性。

3 運維建議

1.加強交接班前運維人員應對本值巡視結果進行確認，對部分無法進行自動識別的設備巡視點（如設備外觀、充油設備的滲漏油、引線松緊程度、瓷件清潔裂紋、構架銹蝕腐蝕等）所拍攝的圖片進行檢查，確認和檢查結果應在值班日志中做好記錄。

2.每次交接班時運維人員應將系統(tǒng)工作情況作為交接內容之一。系統(tǒng)交接內容包括：的運行工況及調配情況；本地及遠程監(jiān)控后臺運行情況；充電房設備運行情況；巡檢情況、發(fā)現缺陷及處理情況；專用工器具完好情況；輔助設施（含微氣象裝置）情況；例行保養(yǎng)維護情況。

3.運維人員應定期檢查的巡視路線有無障礙物。由于目前3D激光導航方式對掃描的地圖依賴度較大，因此應盡量保障站內環(huán)境同掃描地圖時的環(huán)境一致，避免位置丟失。每月按照檢查維護工作項目卡對開展檢查維護，并做好記錄。定期對系統(tǒng)開展軟、硬件測試等專項維護工作

4 安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)

4.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網絡系統(tǒng)實現連接。站控層設備包括監(jiān)控主機，提供站內運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠方監(jiān)控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監(jiān)控功能。

針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網絡結構，站控層網絡采用TCP/IP協(xié)議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

4.2應用場所：

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

4.3系統(tǒng)結構

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1實時監(jiān)測

Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。

4.4.2報警處理

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

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

事故報警通過手動，每次確認一次報警。報警一旦確認，聲音、閃光即停止。

次事故報警發(fā)生階段，允許下一個報警信號進入，即次報警不覆蓋上一次的報警內容。報警處理具備在主計算機上予以定義或退出的功能。

2）對每一測量值（包括計算量值），由用戶序列設置四種規(guī)定的運行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分別定義作為預告報警和事故報警。

3）開關事故跳閘到次數或開關拉閘到次數，推出報警信息，提示用戶檢修。

4）報警方式。

報警方式具有多種表現形式，包括彈窗、畫面閃爍、聲光報警器、語音、短信、電話等但不限于以上幾種方式，用戶根據自己的需要添加或修改報警信息。

4.4.3調節(jié)與控制

操作員對需要控制的電氣設備進行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護功能，允許監(jiān)護人員在操作員工作站上實施監(jiān)護，避免誤操作。

操作控制分為四級：

第控制，設備就地檢修控制。具有優(yōu)先級的控制權。當操作人員將就地設備的遠方/就地切換開關放在就地位置時，將閉鎖所有其他控制功能，只進行現場操作。

級控制，間隔層后備控制。其與第三級控制的切換在間隔層完成。

第三級控制，站控層控制。該級控制在操作員工作站上完成，具有遠方/站控層的切換。

第四級控制，遠方控制，優(yōu)先級。

原則上間隔層控制和設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，并在站級層設置操作員、監(jiān)護員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。

納入控制的設備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開關及帶電動機構的接地開關；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退連接片。

3）定時控制。操作員對需要控制的電氣設備進行定時控制操作，設定啟動和關閉時間，完成定時控制。

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

4.4.4用戶權限管理

系統(tǒng)設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作系統(tǒng)可以定義不同操作權限的權限組（如管理員、維護員、值班員組等），在每個權限組里添加用戶名和密碼，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的保障。

5 系統(tǒng)硬件配置

6 結語

綜上所述，隨著變電站智能巡檢技術的不斷發(fā)展，在自主性、穩(wěn)定性、交互性、定位精度、圖像識別精度上越來越成熟，為的大面積推廣應用奠定了基礎。同時對運維要求越來越高，從而保證的使用壽命和巡視可靠性。伴隨泛在電力物聯網的發(fā)展，智能巡檢必將進一步實施聯網，實現智能機器人代人巡視。

參考文獻

1. 孔繁躍.簡析無人值守變電站發(fā)展與電力自動化應用[J].山東工業(yè)技術,2018(20):210.

2. 周明昱.無人值守變電站發(fā)展與研究.

3. 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.05版.