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智能變電站運維的挑戰與應對策略:一項全面剖析

更新時(shí)間:2024-07-10      瀏覽次數:62

摘要:智能變電站是智能電網(wǎng)的重要構成部分,對其進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)應用,能夠實(shí)現對能源的合理轉換。在對智能變電站運行期間,應當做好對運維技術(shù)應用的分析。本文闡明了智能變電站的現狀以及其技術(shù)特點(diǎn),然后分析了智能化運維技術(shù)在變電站中的運用,*后就其中存在的問(wèn)題提出了一些解決對策。

關(guān)鍵詞:智能變電站;運行維護;問(wèn)題與對策

1、智能變電站現狀

近幾年,我國電力行業(yè)得到了快速發(fā)展,出現了大量的智能變電站,與傳統變電站相比,智能變電站本身具有高集成特點(diǎn),其在實(shí)際應用過(guò)程中,更加環(huán)保、合理,設備的適用性高,并且可以一體調控,因此,成為了電力行業(yè)在未來(lái)一段時(shí)間發(fā)展的主要趨勢。我國電力行業(yè)得到了快速發(fā)展,智能變電站也得到了廣泛應用。智能變電站在應用與推廣過(guò)程中,具有不錯的兼容性和適宜性。目前,我國對電量的需求不斷擴大,智能變電站的數量不斷增多,對智能變電站運維技術(shù)應用的需求也變得更加迫切,在智能變電站建設過(guò)程中,應當加強運維技術(shù)的推進(jìn)。

  1. 智能變電站技術(shù)特點(diǎn)

2.1一次設備

在智能變電站中,可以將智能單元和終端系統進(jìn)行合并,將其與高壓系統進(jìn)行連接,構成一次設備,從而實(shí)現智能化數字采樣,以及相應的控制。通過(guò)智能單元對一次設備的信息采集,生成數字信號,并且使用光纖代替電纜,使系統的運行水平能夠得到進(jìn)一步提高。

2.2二次設備

在智能變電站中,從過(guò)程層設備開(kāi)始,可以在系統中形成二次設備,二次設備具有豐富的邏輯和功能。二次設備在智能變電站中,網(wǎng)絡(luò )運行十分重要,依據智能變電站的具體情況,構建一套完善管理制度,對智能變電站中的數據信息內容進(jìn)行采集,并且做好相應的傳遞工作,從而使信息的傳遞,以及輸出水平都能夠得到進(jìn)一步提高。

2.3信息共享

信息共享是智能變電站的一個(gè)重要特點(diǎn),依據標準,制定一套統一的新數據模型,并分析信息數據,從而使站內的數據信息能夠得到簡(jiǎn)化。同時(shí),還可以實(shí)現對站內各項信息內容的智能管理,提高信息管理水平,滿(mǎn)足我國電力行業(yè)的發(fā)展需求。

  1. 運維技術(shù)在智能變電站中的具體應用

3.1可視化管理技術(shù)

將可視化管理技術(shù)合理的應用到系統運行中,從而保證智能變電站運維管理效果能夠達到人們期望的標準。為了提升管理水平,在實(shí)際作業(yè)期間,做好以下幾項工作:

(1)簡(jiǎn)化信息流程圖。運維管理期間,要全*簡(jiǎn)化信息流程圖,依據智能終端的具體運行特點(diǎn),分析高中壓各電壓等級數據,更好的對反饋的告警信息進(jìn)行合理分析。同時(shí),要利用保護和控制功能技術(shù),完成相應的處理工作,產(chǎn)生對應的告警和操作數據,準確表達每條線(xiàn)路的具體情況。

(2)確定斷路器位置。進(jìn)行終端管理過(guò)程中,需要明確過(guò)程層的具體情況,確定斷路器的具*位置,并且要全*管理各項數據,做好相應的維護工作,使信息的應用效果能夠得到提高。

(3)合理應用網(wǎng)絡(luò )傳輸。一旦變壓器保護動(dòng)作失靈,應對網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)進(jìn)行應用,從而使問(wèn)題得到快速解決,盡快恢復正常生產(chǎn)。并且,在該過(guò)程中,應在詳細閱讀運維手冊的基礎上,建立一個(gè)能夠滿(mǎn)足應用需求的管理機制,對其進(jìn)行合理應用,使運維技術(shù)的應用水平能夠得到進(jìn)一步提升。

3.2構建五防系統

智能變電站中工作人員,應當依據相應技術(shù)標準要求,依據系統的運行情況,進(jìn)行工程分析建模,集成一*化運行機制,避免出現重復配置現象。運行管理期間,應適當的對傳統管理理念進(jìn)行轉變,對過(guò)程層的具體管理要求進(jìn)行明確,增加對二次電纜的應用,以免發(fā)生閉鎖管理。操作人員在實(shí)際作業(yè)期間,要設置專(zhuān)門(mén)指令管理系統,完成相應操作任務(wù),使系統的運行狀態(tài)發(fā)生轉變。

3.3倒閘操作

倒閘操作期間,應當通過(guò)對技術(shù)的應用,完善相應的管理,保證技術(shù)應用的有*性。在倒閘期間,要確保電網(wǎng)在實(shí)際運行過(guò)程中的穩定性和安全性,工作人員在具體工作中,要對監護技術(shù)和審票技術(shù)進(jìn)行應用,完成相應的檢查工作,并且要對各項技術(shù)要求內容進(jìn)行明確。操作授權管理期間,要詳細分析電氣設備運行期間,由各項問(wèn)題而引起的倒閘現象,同時(shí),工作人員要對管理形式進(jìn)行創(chuàng )新,對工作經(jīng)驗進(jìn)行總結,為各項工作的順利開(kāi)展提供支持。

  1. 智能化變電站機械設備維護故障問(wèn)題分析

4.1內部設備的操作故障

智能變電站一般需要使用一些新設備,這些設備采用一些新型組件,這些組件發(fā)生問(wèn)題經(jīng)常出現在使用的過(guò)程中。例如,光學(xué)變壓器對使用過(guò)程中的溫度的靈敏度將更加明顯,并且由于連接弱,光纖和玻璃的可靠性會(huì )很差。同時(shí),它經(jīng)常用于智能變電站系統,源電子變壓器,該變壓器的遠程模塊只能在保持供電的情況下正常運行。

4.2機構問(wèn)題

智能變電站能否以健康的方式運行將對整個(gè)電力系統產(chǎn)生巨大影響。相對而言,變電站的維護和維修工作是一項非常嚴格的工作,因此有必要使用相關(guān)系統來(lái)支持和使用它作為驅動(dòng)力。目前,許多電力公司在變電站維護系統方面并不完善。例如,在定期維護的情況下,它們不是依法進(jìn)行的,并且任意性很大,這使得維護工作效率降低,并且不能"有針對性"。在某些情況下,由于電力公司維護服務(wù)間隔不足,維護工作的頻繁維護影響了變電站的正常運行,也增加了相關(guān)人員的負擔。在系統的開(kāi)發(fā)中,有必要控制檢查時(shí)間,改進(jìn)細節,使系統充分發(fā)揮作用。

4.3專(zhuān)*人員存在問(wèn)題

從事變電站運行維護的相關(guān)專(zhuān)*人員,要確保所執行的工作能正常的進(jìn)行。智能變電站與傳統變電站不同,相關(guān)設備在電力系統變更過(guò)程中經(jīng)歷了不同程度的變化。在此背景下,維護人員的綜合素質(zhì)和專(zhuān)*技術(shù)水平無(wú)疑是**的。目前,雖然智能變電站維修團隊取得了很大進(jìn)展,但在某些方面仍存在一些缺*。例如,在實(shí)際的維護和修理過(guò)程中,由于維護人員缺乏對維護的理解,資源被浪費。在檢查期間記錄電氣設備的運行狀態(tài)的準確性不足以影響對未來(lái)工作的驗證和總結。這反映了這樣一個(gè)事實(shí),即員工意識不夠,需要加強商業(yè)技能培訓。

5、智能變電站運行維護的優(yōu)化策略

5.1注意標準化體系的建設,如設計,建設,運行等

在機械設備的運行維護過(guò)程中,進(jìn)行實(shí)施工作及建筑維修保護工作,要注重對數字技術(shù)的應用及處理,并在處理中按要求加以明確化,消除了規范化,程序化,以及如何確保安全。

5.2變電站機械設備的保養維修實(shí)施中,*須有*地完成配置值和壓力板的管理

在將信息集成到智能變電站的過(guò)程中,數字保護裝置的操縱也得到了加強。在運作過(guò)程中,應進(jìn)一步加強和規范具體管理過(guò)程中的定制管理。加強硬盤(pán)維護工作的實(shí)施也是必要的,只有嚴格執行這些基礎工作并按標準規范實(shí)施,才有利于智能變電站的安全運行。

5.3對變電站的機械設備運行和維護應充分注意專(zhuān)*技術(shù)人員水平的提高

在智能變電站的發(fā)展中,IED的運行和維護工作得到了高度的整合。通信和自動(dòng)化專(zhuān)*工作的發(fā)展取得了很大進(jìn)展,因此,需要強化貴施工維護人員的專(zhuān)*技術(shù)培養,不斷提升設備維護人員的通信及自動(dòng)化信息的認知與實(shí)施技術(shù)水平,維護人員應該能夠充分注意智能終端和保護裝置,并能夠結合自己的專(zhuān)*知識做出正確的判斷。

6、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

6.1概述

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)境視屏場(chǎng)景等需求,實(shí)現數據一個(gè)中星,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)、接收警報,并完成有關(guān)設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

6.2應用場(chǎng)所

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

6.3系統結構

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、攝影頭、開(kāi)關(guān)量采集裝置等。除攝影頭外,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。

6.4系統功能

6.4.1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。

6.4.2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。

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6.4.3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。

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6.4.4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。

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6.4.5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)。

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6.4.6視屏監控

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

6.4.7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。

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6.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進(jìn)行分析。

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6.4.9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。

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6.4.10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、警報事件等進(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)缺失及處理情況。

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6.4.11APP監測

電力運維手機支持“監控系統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺失記錄"、“文檔管理"和“用戶(hù)報告"七大模塊,支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線(xiàn)、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警報查詢(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。

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6.5系統硬件配置

應用場(chǎng)合

型號

外觀(guān)圖

型號、規格

變電所運維云平臺

AcrelCloud-1000

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)境視屏場(chǎng)景等需求,實(shí)現數據一個(gè)中星,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)、接收警報,并完成有關(guān)設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

網(wǎng)關(guān)

ANet-2E4SM

4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。

擴展模塊ANet-485

M485模塊:4路光耦隔離RS485

擴展模塊ANet-M4G

M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通

中壓進(jìn)線(xiàn)

AM6-L

產(chǎn)品

三段式過(guò)流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過(guò)負荷保護、PT斷線(xiàn)告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護

APM810

產(chǎn)品

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實(shí)時(shí)及需量;電流、電壓不平衡度;負載電流柱狀圖顯示;66種警報類(lèi)型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD顯示;

中壓進(jìn)線(xiàn)

APView500

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內存32G,16D0+22D1,通訊

2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護網(wǎng)口)+1USB接口,支持U盤(pán)讀取數據,支持61850協(xié)議。

中壓饋線(xiàn)

AM6-L

產(chǎn)品

三段式過(guò)流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過(guò)負荷保護、PT斷線(xiàn)告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護

APM810

產(chǎn)品

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實(shí)時(shí)及需量;電流、電壓不平衡度;負載電流柱狀圖顯示;66種警報類(lèi)型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD顯示;

低壓進(jìn)線(xiàn) 

AEM96

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統計,正反向無(wú)功電能統計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規格3×1。5(6)A,有功電能精度0。5S級,無(wú)功電能精度2級;工作溫度:-10℃~+55℃;相對濕度:≤95不結露

低壓出線(xiàn)

AEM72

三相電參量U、1、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統計,正反向無(wú)功電能統計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線(xiàn)分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規格3x1。5(6)A,有功電能精度0。5S級,無(wú)功電能精度2級

ADW300

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,有功電能計量(正、反向)、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測溫;1路剩余電流測量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0。5S級(改造項目)

無(wú)線(xiàn)測溫

ATE-400

O1CN01L1tL411VSf76DukQa_!!2945072652

合金片固定,CT感應取電,啟動(dòng)電流大于5A,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

ATC-600

兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器、

AHE等傳輸的數據,1路485,2路警報出口。

環(huán)境溫濕度

WHD

產(chǎn)品

WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開(kāi)關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設備內部溫度和濕度調節控制。工作電源:AC/DC85~265V工作溫度:-40。0℃~99。9℃工作濕度:0RH~99RH

水浸傳感器

RS-SJ-*-2

接觸式水浸傳感器,監測變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況,工作電源:DC10-30V工作溫度:-20℃+60℃工作濕度:0%RH~80%RH響應時(shí)間:1s繼電器輸出:常開(kāi)觸點(diǎn)。

攝影機

CS-C5C-3B1WFR

支持720P高清圖像,*高支持分辨率可達到130萬(wàn)像素(1280*960)內置麥克風(fēng)與揚聲器具有語(yǔ)英雙向對講功能,支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),通過(guò)手機、PC等終端實(shí)現遠程互動(dòng)和視屏觀(guān)看。

煙霧傳感器

BRJ-307

光電式煙霧傳感:電源正極(DC12V):+12V

繼電器輸出:常開(kāi)觸點(diǎn)

門(mén)禁

MC-58(常開(kāi)型)

常開(kāi)型;感應距離:30-50mm材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度,干接點(diǎn)輸出。

配套附件

ARTU-K16

常開(kāi)型;感應距離:30-50mm材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度干接點(diǎn)輸出

KDYA-DG30-24K

IMG_256

輸出DC24V;24V電源

7、結語(yǔ)

智能變電站運行期間,要合理的應用運維技術(shù),依據智能變電站的實(shí)際情況,對管理形式和內容進(jìn)行合理創(chuàng )新,構建一套完善的技術(shù)方案,實(shí)現對智能變電站的*效管理與控制,滿(mǎn)足智能變電站的運維管理需求。

參考文獻

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