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关于智能变电站运行维护管理的分析

时间:2021-10-14 点击次数:98

侯文莉

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:变电站是电网中的重要组成部分,智能变电站是在传统的常规变电站与数字化变电站的基础上发展起来的,相较于以往这两种变电站,智能变电站在智能化、科技化以及操作的便捷化等方面都有着不小的优势。同时,在电网的发展趋势中,智能化是其重要的发展方向,通过在变电、发电、配电等各个环节加强智能化建设,提高电网的智能化水平,促进供电工作更为可靠。本文就智能变电站运行维护管理进行了探讨。

关键词:智能;变电站;运行;维护管理

 

1 智能化变电站的基本含义

        智能化是指将现代化数字平台、信息平台、网络平台相互组合,应用于变电设备中,构成集成化的智能变电设备运行综合体,实现对变电设备相关数据的集成化操控管理。智能化变电站是采用可靠性的低碳环保材料制作的。通过规范相关数据参数,确保电站信息数据的全景规划监控,保证自动化的、无死角的各功能协同控制,从而不断提高对自然灾害的抵御水平,保证变电站的运行可靠合理性,实现变电水平的优化及安全运行管理。实现自我变电量的传输调节,确保提供良好的变电维护辅助工作,从而有效地提升变电站运行效果,降低变电站出现大面积故障问题。

2 智能变电站运行维护管理

2.1 在线监测设备的管理

        要将在线监测设备的重视程度提升到高压主设备的高度,要对其严格的验收、监视、巡查以及维护。要认真统计被监测一次设备的相关测量数据,并对数据进行整理分析,按照月、周、日等形成相应的数据曲线。同时要根据设备运行的实际环境,通过对设备测量结果进行横向以及纵向比较来对设备运行情况进行判断,从而可以实现一次设备状态可视化监控。在线监控报警值等重要指标不能随便修改,对其整定以及修改要由检修单位进行。当在线监测系统发出相应的警报后,监视人员要立即通知检修人员对主设备进行必要的检查以及维修。如果检查后发现是因为系统错误造成的报警,那么经过企业生产技术部门许可后才能退出相应的报警功能,并且对系统错误进行修正后再投入运行。没有经过生产技术部门同意的情况下不能随意停止在线监测系统的运行。

2.2 运行维护制度建设

        智能变电站的运行维护制度主要包括以下几方面的内容:现场的运行维护规定;智能变电站高级应用程序管理制度;巡视检查制度;两票管理制度;对于智能设备的紧急缺陷、严重缺陷以及一般缺陷的管理。

2.3 票据的管理

        在变电站运行维护管理过程中,重点的内容就是工作票和操作票的管理(“两票"管理)。相比于传统的变电站,智能变电站增加了很多的装备,包括监测传感器、网络交换机以及合并单元等等,所以在工作过程中要建立起较为完善的编号以及命名台账,另外为了避免所设定的信息丢失造成的设备异常问题,就需要将相关的参数进行必要的备份。同时,由于智能变电站运行过程中要用到非常多的软压板,所以操作票管理也要包括软压板的投退,同时还要保证监控台具有相应的监控以及保护软压板状态的功能。

2.4 倒闸操作的管理

        一般情况下,工作人员在智能变电站现场倒闸操作过程中,需要使用一些设备,这些设备应该符合一定的技术要求,并且应该能够进行一键式顺控操作的功能。当然在进行顺控操作时,也应该实行操作票制度,并且在实施操作之前,应该预先操作一遍,熟悉一下工作步骤,从而能够使操作过程中不出现安全事故。当正式实施顺控操作时,监控室工作人员务必根据操作规范要求来显示操作票功能,从而保证所有的操作过程都可以可视化的呈现给现场工作人员,同时应该与站端方式相一致。当完成顺控操作后,需要运行人员对设备的运行状态做出检查,当检查到设备运行状态出现问题时,应该马上停止操作,并且将这种情况汇报给上级部门,从而做出一定的处理与分析。此外,当顺控操作典型票制度实行之后,应该尽量不再变动,如果需要做出一定的变动时,应该根据规定再次进行检查,当审核通过后,才可以再次投入使用。

2.5 防误闭锁装置的管理

        智能变电站需要具有微机五防系统,它也是标准操作设备之一,符合有关部分对该系统的技术要求规范,并且需要与监控系统进行动态的通讯能力。由于智能变电站是一个庞大的系统,需要一定的保护装置,防误闭锁装置就是智能变电站中非常重要的环节,并且在实施顺控操作、防误操作过程中,应该符合一定的技术规范要求。数据表明,微机五防系统是智能化变电站中的部分,它不仅可以增加智能变电站防止错误操作的概率发生,而且还可以方便智能变电站后期维护、管理工作。

2.6 运行过程中异常情况以及事故的处理

        在对保护正确动作有一定影响的情况下,如果单套配置设备出现相关故障,就应该立即退出故障设备;如果双套配置设备出现相关故障,就应该退出运行开关。如果单套配置停止运行或者相关操作不能正常进行,那么运行维护人员就要针对双套配置保护装置将实际情况上报给变电站的值班人员,之后要将相关的智能终端(此终端和母差装置失灵保护相对应)立即停止使用。在双套配置合并单元中,如果单套出现了异常情况,要将对应的线路和母线保护装置停止使用。在双套配置智能终端中,若是单套配置出现某些异常就会造成回路跳合闸的情况,这时运行维护人员要立即将实际情况上报给值班调度员,一定要经过调度员的允许才能退出该智能终端出口压板。

3 安科瑞变电所电力运维云平台

3.1云平台架构

3.2云平台概述

        我司的运维平台综合运用综合保护装置、多功能电力仪表、母排及线缆测温装置、 变压器温控仪、视频摄像头、水浸烟雾、温湿度、门磁等多种传感器统一接入变电所现场的边缘计算网关,经边缘计算网关将数据封装、压缩、加密后上传至云平台。实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排,线上线下联动;实现用户侧变配电所的24小时无人值守,监测各配电回路运行状态,即时定位故障,降低风险。通过手机APP下发运维任务到人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程。将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理,提高运维效率、提高故障响应速度,即时发现运行缺陷并做消缺处理。为售电企业提供电能集抄服务,即时掌握用户用电量情况,避免偏差考核;响应泛在电力物联网的政策,增加客户粘性,为后期的增值服务开展做准备。

3.3云平台功能

 3.4云平台配置方案

3.5产品介绍

AM5SE系列微机综合保护装置

功能

保护功能:主变差动保护功能、主变后备保护、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流保护、过电压;

低电压保护、大功率电机保护、高压电动机综合保护、PT并列功能、非电量保护、并网逆功率保护、检同期功能;

测量功能:保护电流、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量;

通讯功能:提供RS485通讯接口,RS232维护接口,IRIG-B对时接口、USB升级接口,RJ45网口接口;

故障录波功能:保护动作时触发录波,可以记录故障前8个周波后四个周波的数据;

控制回路:自带操作回路,防跳功能;

GPS校时功能:提供时钟同步接口,接收GPS校时信号。

应用

35kV及以下电压等级的变配电站及设备的保护测控功能,至少包括35kV进线/主变压器(一般容量2000kVA以上)/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器(一般容量2000kVA以下)/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的保护和自动控制功能。

ASD300系列智能操控装置

功能

一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检;

核相、强制加热、强制照明;

语音防误提示;

人体感应及柜内照明、已带电语音播报;

分合闸、远方就地、储能转换开关;

分合闸回路完好指示/电压测量;

预分预合闪光指示;

断路器分合次数统计;

RS485串行通讯接口;

开关柜节点无线测温;

全电参量测量。

应用

35KV高压及以下中置柜,手车柜,环网柜。

ARTM-Pn无线测温装置

功能

接收60个ATE100/200/300/400;

3U3I电参量测量;

实时测温功能;

RS485通讯接口,通过标准的MODBUS RTU协议实现组网功能;

具备自检功能;

超温、高温、相间温差报警、温度突变量告警功能。

应用

变电站、配电室、箱变等。

APM810系列多功能电力仪表

功能

准确度等级:有功电能0.5S级,无功电能2级;

测量功能:三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量;

电能计量:分相及总双向电能、四象限无功电能;

电能质量监测:2-63次分次谐波、总(奇、偶)谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量;

输入输出:2路开关量输出(选配MD82模块可扩至8路);

2路开关量输入(选配MD82模块可扩至26路),开关量输出;

可配置为报警输出或远程遥控,DO用作报警输出时可自由关联报警内容;

SD卡存储功能:用于电参量、电能、谐波等数据定时存储,波形存储等功能。

应用

适用于电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦等需要电力监控的场合。

DTSD1352导轨式电能表

功能

测量功能:三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计;

准确级精度:有功0.5S;

电流信号接入:直接接入10(80)A 经CT接入1(6)A;

电压信号:100V 380V;

通信:RS485接口,支持MODBUS-RTU或者DL/T645通讯协议。

应用

适用于政府机关和大型公建中对电能的分项计量,也可用于企事业单位作电能管理考核。

ADW300无线智能仪表

功能

测量功能:三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计;

电能质量:电压、电流不平衡度,电压、电流总谐波及2-31分次谐波;

需量:电流、功率需量及实时电流,功率需量;

准确级精度:0.5s级 ADW300外置互感器型1级;

电流信号规格:100A输入 ,经互感器输入,二次互感接入;

通讯方式:RS485、 LORA无线通讯、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯。

应用

ADW300方便用户进行用电监测、集抄和管理,可灵活安装在配电箱中,可用于电力运维、环保监管等在线监测类平台中。

 

ARCM300系列电气火灾监控仪表

功能

测量:单回路剩余电流、4路温度、电压、电流、功率、频率、功率因数、视在电能、四象限电能;

保护:剩余电流、温度、过流等;

报警:声光报警,支持消音、复位操作;

开关量:1路继电器输出、4路开关量输入;

通讯方式:RS485、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯。

应用

适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

ANET智能网关

功能

数据采集(支持串口、以太网,只需配置即可兼容支持标准电力规约的各类仪表);

数据上传(支持往上海分类分项能耗平台、宁夏电力需求侧平台、江苏电力运维平台、浙江电力运维平台上传数据);

边缘计算(灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、断点续传、数据加密、4G路由);

远程管理(远程配置、远程升级、远程监视)。

应用

泛在电力物联网、能耗系统平台、电力需求侧管理平台、第三方云平台、预付费系统、运维系统平台、电力监控平台、能源综合管理平台。

3.6云平台现场应用图片  

3.7平台价值

为电力运维企业提供线上运维服务平台,实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排,线上线下联动。

将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理,提高运维效率、提高故障响应速度;

响应泛在电力物联网的政策,增加客户粘性,为后期的增值服务开展做准备;

为售电企业提供电能集抄服务,即时掌握用户用电量情况,避免偏差考核。

3.8访问方式


 

4结语

智能变电站作为智能电网的重要组成部分,它是未来变电站的发展方向,随着我国智能变电站质量和数量的不断提高和增多,我们须掌握智能变电站运维管理的关键技术,及时总结运维经验,以便提高智能变电站的运维水平,只有这样才能确保智能变电站的稳定可靠运行。

 

参考文献

[1]钟连宪,梁异先.智能变电站技术与应用研究[M].北京:中国电力出版社,2010.

[2]朱良龙.浅谈智能变电站运行维护管理.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

 

作者简介:

侯文莉,女,现任职于安科瑞电气股份有限公司。主要从事智能电力电容器产品的研发与应用


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