變電所云平臺在電站運維的分析與運用

 摘要：現階段，在我國社會(huì )經(jīng)濟水平顯著(zhù)提升的背景下，我國每年的用電需求量呈現出了上升的趨勢，大量的電力資源都是需要通過(guò)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(gè)方面，也就相對明確的表明了加強智能變電站變電運維安全以及設備維護的運行，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備維護工作來(lái)講，具體需要做到的工作便是切實(shí)的對變電運行展開(kāi)相應的維護，同時(shí)還應當對設備進(jìn)行調整處理。

　 　關(guān)鍵詞：智能變電站；運維安全；設備維護

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、測量和維護等工作，并且還可以按照需求來(lái)支撐電網(wǎng)的智能化調整。因此，相關(guān)人員應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(diǎn)

   一次設備智能化。限于變電站一次設備技術(shù)發(fā)展水平，現階段除互感器外尚沒(méi)有意義上的智能化一次設備，目前常用這種方案實(shí)現一次設備的智能化，即常規一次設備+智能組件。（2）二次設備網(wǎng)絡(luò )化。智能變電站采用支持通信標準IEC61850中GOOSE輸入和輸出功能的保護和測控裝置。間隔層設備之間通過(guò)以太網(wǎng)聯(lián)系各間隔層設備，站控層網(wǎng)絡(luò )采用網(wǎng)線(xiàn)連接，站控層設備通過(guò) MMS網(wǎng)絡(luò )接受全站設備的信號量、模擬量及定值等數據量，且通過(guò) MMS網(wǎng)絡(luò )向全站間隔層設備下發(fā)遙控、定值調閱等控制命令，完成對變電站的監視和控制。

2、智能變電站的運維管理問(wèn)題

   智能變電站在設備與工程招標中還存在著(zhù)很多問(wèn)題，比如在變電站的設計期間，對于水土文化氣候，地貌地質(zhì)特征，變電站電網(wǎng)運營(yíng)等相關(guān)情況缺少數據與全分析和研究，這樣投入使用之后的電力系統技術(shù)和在環(huán)境要求上存在著(zhù)一定的出入，它甚至會(huì )影響到后續的運營(yíng)?，F階段電站正處于更新?lián)Q代的一個(gè)重要時(shí)間階段，電力行業(yè)進(jìn)行變革雖然看到了希望和機遇，但同時(shí)也看到受到時(shí)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(mén)對此進(jìn)行重視，要優(yōu)化速度，并且現階段智能變電站的維運管理，技術(shù)交接也存在著(zhù)一定的問(wèn)題，供貨商的技術(shù)培訓和技術(shù)交流沒(méi)有針對性和實(shí)用性，這樣就影響了運維工作人員的實(shí)際工作質(zhì)量，導致運維管理結構不清晰，會(huì )導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備維護的措施分析

3.1

   建設一套完善的智能變電站檢修標準體系對于任何智能變電站變電運維安全以及設備維護工作的開(kāi)展來(lái)講，一套科學(xué)完善的智能變電站檢修標準體系是需要的，因為它能夠極為將智能化的設計理念同實(shí)踐應用在一起，同時(shí)在實(shí)際的工作開(kāi)展過(guò)程中，還需要不斷的對設計規范展開(kāi)相應的改變。在智能變電站檢修工作當中，以往的傳統模式已經(jīng)越來(lái)越不適應當前社會(huì )的發(fā)展了，這也就從側面上相應的說(shuō)明了，需要一套更加先進(jìn)完善的檢修標準體系，如此才能更好的保證變電站的維護與設備維護處于一個(gè)相當安全的狀態(tài)。

3.2

   做好變電站的日常維護工作為了確保智能變電站可以順利運行，是做好兩個(gè)方面的工作，一方面是構建嚴格的工作人員職責規范，確保操作人員的水平。在設備檢查的過(guò)程中，要定期的檢查變電站內的每一個(gè)設備，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的加入一些監控設備，如果設備遇到了故障，就要及時(shí)的處理，防止安全事故的出現，影響人們的安全健康。例如，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)+的方式，在注重電壓和電流遙測值和開(kāi)關(guān)遙信量的數字化之外，更應該將放置在信息共享，調控標準值上面。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)+操作程序的方式，注重對間隔層和過(guò)程層等方面的優(yōu)化運行和維護，逐漸成為以物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據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構

　　 變電站的運維技術(shù)通過(guò)電力企業(yè)的整合，智能變電站要及時(shí)做好管理工作。在授權的嚴格要求下，明確員工的作業(yè)分工，明確權責的落實(shí)結構，規范好值班人員的層次，將智能變電站變成一個(gè)具有運維框架，規范的運維流程系統?？紤]各方面的可行性，優(yōu)化和不斷創(chuàng )新管理規范，只有這樣才能增強運維效率，挖掘員工的工作潛力，增強智能變電站的運維管理。

3.4 強化集成化的智能設備，加強一體化的業(yè)務(wù)流程

　　 集成化的智能設備則是指傳統變電站中一系列半自動(dòng)器件所轉變成為完整且全自動(dòng)的智能化設備。這種設備更為的先進(jìn)，而且也擁有一個(gè)良好的集成化特點(diǎn)。智能變電站的一體化業(yè)務(wù)講究的是生產(chǎn)過(guò)程中更為低碳，運行過(guò)程中更為的環(huán)保，可以實(shí)現一鍵式的控制。在原有的變電站標準控制中，按照設置好的系統來(lái)規定順序，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，通過(guò)預制艙設計，將所有的二次裝置都由智能設備和輔助設置所控制，進(jìn)而實(shí)現一體化的設計，降低了變電站運行中的協(xié)調問(wèn)題。此外，需要注意的是，在智能終端的檢修過(guò)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(gè)正常的位置上。如果是在一次設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(méi)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)＋、大數據、移動(dòng)通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)的云端管理平臺，滿(mǎn)足用戶(hù)或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線(xiàn)運行溫度、現場(chǎng)設備或環(huán)境視頻場(chǎng)景等需求，實(shí)現數據一個(gè)中心，集中存儲、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶(hù)通過(guò)電腦、手機、PAD等各類(lèi)終端鏈接訪(fǎng)問(wèn)、接收報警，并完成有關(guān)設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5、應用場(chǎng)所

   適用于電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體、教育科研、農林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)園等行業(yè)變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。

6、平臺結構

   變配電室裝設一套智能網(wǎng)關(guān)，采集變電室智能設備的數據，經(jīng)過(guò)協(xié)議轉換、壓縮加密后定時(shí)上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內所有智能設備完成數據交換，能實(shí)時(shí)監測變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的運行狀態(tài)；實(shí)時(shí)監測變配電室內各回路的運行數據及環(huán)境溫度等數字量；通訊管理單元與廠(chǎng)內局域網(wǎng)連接，把數據傳至數據中心。

    AcrelCloud-1000變電所運維云平臺提供用戶(hù)概況、電力數據監測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日月年用能數據報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監測、設備維護、用戶(hù)報告、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪(fǎng)問(wèn)。

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

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

   傳輸層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)交換機把數據上傳至服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)數據可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

   應用層：包含應用服務(wù)器和數據庫服務(wù)器，若變電所數量小于30個(gè)則應用服務(wù)器和數據庫服務(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(dòng)傳送過(guò)來(lái)的數據。

   展示層：用戶(hù)通過(guò)手機、平板、電腦等多終端的方式訪(fǎng)問(wèn)平臺信息。

7、平臺功能

7.1實(shí)時(shí)監測

   一次圖點(diǎn)擊配電回路后可看用電明細數據，可生成電力運行報表，可查詢(xún)各類(lèi)電力參數、電壓、電流、功率、諧波等的歷史數據、環(huán)境數據監測

7.2用能月報

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

7.3站點(diǎn)監測

   站點(diǎn)監測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時(shí)用電曲線(xiàn)、用電概況。

7.4變壓器狀態(tài)

   變壓器狀態(tài)支持用戶(hù)查詢(xún)所有或某個(gè)站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

7.5電力運維

運維展示當前用戶(hù)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(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢(xún)。

7.7視頻監控

   視頻監控展示了當前實(shí)時(shí)畫(huà)面（視頻直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。

7.8電力運行報表

   電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路采集間隔運行參數和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統計。

7.9故障報警

   遙測、遙信報警（網(wǎng)頁(yè)及短信），報警上下限可設置，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(yè)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(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

7.11用戶(hù)報告

   用戶(hù)報告頁(yè)面主要用于對選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進(jìn)行統計分析，并列出在該周期內巡檢時(shí)發(fā)現的各類(lèi)缺陷及處理情況。

7.12 手機APP

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

8、系統硬件配置

9、結語(yǔ)

　　通過(guò)上文的分析可知，智能變電站對于當前社會(huì )的重要程度是不言而喻的，但是根據實(shí)際的變電站運行情況分析可知，整個(gè)變電站的運維安全以及設備維護確實(shí)還存在一定的問(wèn)題有待解決，相信只要有關(guān)電力系統部門(mén)工作人員能夠科學(xué)參考先進(jìn)的經(jīng)驗，仔細的檢測智能變電站運行的狀況以及設備的有關(guān)狀況，如此一來(lái)，一定可以使得智能變電站安全可靠的運行下去，滿(mǎn)足整個(gè)社會(huì )的用電需求。

參考文獻：

[1] 張吉光，智能變電站變電運維安全與設備維護分析

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

[3] 企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版

[4] 安科瑞用戶(hù)變電站綜合自動(dòng)化與運維解決方案.2020.05版.

作者簡(jiǎn)介：魏健輝，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司