變電所云平臺在電站運維的分析與運用

張心志

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

   摘要：現(xiàn)階段，在我國社會經(jīng)濟(jì)水平顯著提升的背景下，我國每年的用電需求量呈現(xiàn)出了上升的趨勢，大量的電力資源都是需要通過輸變電站完成傳送的，因為這樣才能從根本上確保國家的整體基本用電。從這一個方面，也就相對明確的表明了加強(qiáng)智能變電站變電運維安全以及設(shè)備維護(hù)的運行，可以從本質(zhì)上保證國家的基本用電安全。針對于智能變電站的運維安全以及設(shè)備維護(hù)工作來講，具體需要做到的工作便是切實的對變電運行展開相應(yīng)的維護(hù)，同時還應(yīng)當(dāng)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整處理。

　 　關(guān)鍵詞：智能變電站；運維安全；設(shè)備維護(hù)

0引言

   智能變電站在電網(wǎng)運行中具有非常重要的作用，以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化通信平臺為主，可以自主性的完成一些采集、測量和維護(hù)等工作，并且還可以按照需求來支撐電網(wǎng)的智能化調(diào)整。因此，相關(guān)人員應(yīng)該意識到智能變電站中運維技術(shù)的管控是非常重要的，既可以確保設(shè)施的正常運行，又能給電力網(wǎng)絡(luò)的安全發(fā)展。

1智能變電站的主要特點

   一次設(shè)備智能化。限于變電站一次設(shè)備技術(shù)發(fā)展水平，現(xiàn)階段除互感器外尚沒有意義上的智能化一次設(shè)備，目前常用這種方案實現(xiàn)一次設(shè)備的智能化，即常規(guī)一次設(shè)備+智能組件。（2）二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。智能變電站采用支持通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61850中GOOSE輸入和輸出功能的保護(hù)和測控裝置。間隔層設(shè)備之間通過以太網(wǎng)聯(lián)系各間隔層設(shè)備，站控層網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)線連接，站控層設(shè)備通過 MMS網(wǎng)絡(luò)接受全站設(shè)備的信號量、模擬量及定值等數(shù)據(jù)量，且通過 MMS網(wǎng)絡(luò)向全站間隔層設(shè)備下發(fā)遙控、定值調(diào)閱等控制命令，完成對變電站的監(jiān)視和控制。

2智能變電站的運維管理問題

   智能變電站在設(shè)備與工程招標(biāo)中還存在著很多問題，比如在變電站的設(shè)計期間，對于水土文化氣候，地貌地質(zhì)特征，變電站電網(wǎng)運營等相關(guān)情況缺少數(shù)據(jù)與全分析和研究，這樣投入使用之后的電力系統(tǒng)技術(shù)和在環(huán)境要求上存在著一定的出入，它甚至?xí)绊懙胶罄m(xù)的運營。現(xiàn)階段電站正處于更新?lián)Q代的一個重要時間階段，電力行業(yè)進(jìn)行變革雖然看到了希望和機(jī)遇，但同時也看到受到時間影響上的還需要更進(jìn)一步完善的管理和技術(shù)，相關(guān)部門對此進(jìn)行重視，要優(yōu)化速度，并且現(xiàn)階段智能變電站的維運管理，技術(shù)交接也存在著一定的問題，供貨商的技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交流沒有針對性和實用性，這樣就影響了運維工作人員的實際工作質(zhì)量，導(dǎo)致運維管理結(jié)構(gòu)不清晰，會導(dǎo)致管理失控的局面發(fā)生。

3關(guān)于做好智能變電站變電運維以及設(shè)備維護(hù)的措施分析

3.1

   建設(shè)一套完善的智能變電站檢修標(biāo)準(zhǔn)體系對于任何智能變電站變電運維安全以及設(shè)備維護(hù)工作的開展來講，一套科學(xué)完善的智能變電站檢修標(biāo)準(zhǔn)體系都是正常的，因為它能夠極為將智能化的設(shè)計理念同實踐應(yīng)用在一起，同時在實際的工作開展過程中，還需要不斷的對設(shè)計規(guī)范展開相應(yīng)的改變。在智能變電站檢修工作當(dāng)中，以往的傳統(tǒng)模式已經(jīng)越來越不適應(yīng)當(dāng)前社會的發(fā)展了，這也就從側(cè)面上相應(yīng)的說明了，需要一套更加先進(jìn)完善的檢修標(biāo)準(zhǔn)體系，如此才能更好的保證變電站的維護(hù)與設(shè)備維護(hù)處于一個相當(dāng)安全的狀態(tài)。

3.2

   做好變電站的日常維護(hù)工作為了確保智能變電站可以順利運行，是做好兩個方面的工作，一方面是構(gòu)建嚴(yán)格的工作人員職責(zé)規(guī)范，確保操作人員的水平。在設(shè)備檢查的過程中，要定期的檢查變電站內(nèi)的每一個設(shè)備，這樣可以降低安全隱患的發(fā)生幾率。另一方面，則是在智能變電站中適當(dāng)?shù)募尤胍恍┍O(jiān)控設(shè)備，如果設(shè)備遇到了故障，就要及時的處理，防止安全事故的出現(xiàn)，影響人們的安全健康。例如，通過互聯(lián)網(wǎng)+的方式，在注重電壓和電流遙測值和開關(guān)遙信量的數(shù)字化之外，更應(yīng)該將放置在信息共享，調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)值上面。通過互聯(lián)網(wǎng)+操作程序的方式，注重對間隔層和過程層等方面的優(yōu)化運行和維護(hù)，逐漸成為以物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)為代表的高新信息技術(shù)+變電站的運行模式。

3.3 優(yōu)化智能變電站的運維結(jié)構(gòu)

　　 變電站的運維技術(shù)通過電力企業(yè)的整合，智能變電站要及時做好管理工作。在授權(quán)的嚴(yán)格要求下，明確員工的作業(yè)分工，明確權(quán)責(zé)的落實結(jié)構(gòu)，規(guī)范好值班人員的層次，將智能變電站變成一個具有運維框架，規(guī)范的運維流程系統(tǒng)?？紤]各方面的可行性，優(yōu)化和不斷創(chuàng)新管理規(guī)范，只有這樣才能增強(qiáng)運維效率，挖掘員工的工作潛力，增強(qiáng)智能變電站的運維管理。

3.4 強(qiáng)化集成化的智能設(shè)備，加強(qiáng)一體化的業(yè)務(wù)流程

　　 集成化的智能設(shè)備則是指傳統(tǒng)變電站中一系列半自動器件所轉(zhuǎn)變成為完整且全自動的智能化設(shè)備。這種設(shè)備更為的先進(jìn)，而且也擁有一個良好的集成化特點。智能變電站的一體化業(yè)務(wù)講究的是生產(chǎn)過程中更為低碳，運行過程中更為的環(huán)保，可以實現(xiàn)一鍵式的控制。在原有的變電站標(biāo)準(zhǔn)控制中，按照設(shè)置好的系統(tǒng)來規(guī)定順序，這樣就可以順利地完成大部分的既定操作。例如，在某市的 110kV 東郊變和高新變采用的就是這種系統(tǒng)，通過預(yù)制艙設(shè)計，將所有的二次裝置都由智能設(shè)備和輔助設(shè)置所控制，進(jìn)而實現(xiàn)一體化的設(shè)計，降低了變電站運行中的協(xié)調(diào)問題。此外，需要注意的是，在智能終端的檢修過程中，一定要確定終端檢修硬壓板中的斷路器是否處在一個正常的位置上。如果是在一次設(shè)備不停電的情況下進(jìn)行智能終端的檢修工作，要確定跳合閘是否已經(jīng)退出，在沒有電氣聯(lián)系之后，才可以投入智能終端硬壓板。

4變電所運維云平臺概述

          AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5應(yīng)用場所

   適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)園等行業(yè)變配電運行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

6平臺結(jié)構(gòu)

   變配電室裝設(shè)一套智能網(wǎng)關(guān)，采集變電室智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、壓縮加密后定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內(nèi)所有智能設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換，能實時監(jiān)測變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設(shè)備的運行狀態(tài)；實時監(jiān)測變配電室內(nèi)各回路的運行數(shù)據(jù)及環(huán)境溫度等數(shù)字量；通訊管理單元與廠內(nèi)局域網(wǎng)連接，把數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)中心。

           AcrelCloud-1000變電所運維云平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日月年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備維護(hù)、用戶報告、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。

           AcrelCloud-1000變電所運維云平臺系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。

   感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

   傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至特定的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

   應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

   展示層：用戶通過手機(jī)、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

7 平臺功能

7.1實時監(jiān)測

   一次圖點擊配電回路后可看用電明細(xì)數(shù)據(jù)，可生成電力運行報表，可查詢各類電力參數(shù)、電壓、電流、功率、諧波等的歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測

7.2用能月報

   用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設(shè)置為月。

7.3站點監(jiān)測

   站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時用電曲線、用電概況。

7.4變壓器狀態(tài)

   變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

7.5電力運維

運維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

7.6配電圖

   配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運行參數(shù)查詢。

7.7視頻監(jiān)控

   視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

7.8電力運行報表

   電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路特定采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

7.9故障報警

   遙測、遙信報警（網(wǎng)頁及短信），報警上下限可設(shè)置，變電所運行環(huán)境（水浸、煙霧等）報警

7.10任務(wù)管理

   任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

7.11用戶報告

   用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進(jìn)行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。

7.12 手機(jī)APP

         3.12 APP支 電力運維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺陷記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

8系統(tǒng)硬件配置

9結(jié)語

　　通過上文的分析可知，智能變電站對于當(dāng)前社會的重要程度是不言而喻的，但是根據(jù)實際的變電站運行情況分析可知，整個變電站的運維安全以及設(shè)備維護(hù)確實還存在一定的問題有待解決，相信只要有關(guān)電力系統(tǒng)部門工作人員能夠科學(xué)參考先進(jìn)的經(jīng)驗，仔細(xì)的檢測智能變電站運行的狀況以及設(shè)備的有關(guān)狀況，如此一來，一定可以使得智能變電站安全可靠的運行下去，滿足整個社會的用電需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張吉光，智能變電站變電運維安全與設(shè)備維護(hù)分析

[2] 張貴中，智能變電站安全運檢技術(shù)研究及應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)（北京），2017

[3] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版

[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.05版.

作者簡介：

張心志，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司