淺談變電站運維平台技術的應用

更新時間：2024-04-03 點擊次數：344

摘要：傳(chuan) 統的變電站運行和維護工作涉及變電站運行人員、管理人員、檢修人員，工作過程中涉及使用多個(ge) 生產(chan) 係統，包括保信係統、設備狀態監測係統、安全生產(chan) 管理係統、視*及環境監測係統等。隨著電網規模的不斷擴大，可靠性要求不斷提升，人力資源變得越來越緊張。變電站運維自動化技術的應用促*資源的整合配置，提高工作效率，保證電網運行的安全性、可靠性和經濟性具有重要意義(yi) 。

關(guan) 鍵詞：變電站；運維；綜合自動化

0、引言

隨著經濟社會(hui) 的發展，電網規模不斷擴大，國內(nei) 供電企業(ye) 大量采用了變電站綜合自動化係統，實現遠方集中監視、控製等，既提高了勞動生產(chan) 率，同時降低了人為(wei) 誤操作的可能性。采用變電站綜合自動化技術是計算機和通信技術應用的方向，同時也是電網滿足社會(hui) 需求的必然途徑，在應用的過程當中，無法避免地引發出一些問題。自20世紀90年代以來，變電站綜合自動化係統在我國得以廣泛的應用。目前所使用的自動化運維技術，仍未能充分發揮所有功能，存在的問題較多，可以改進的地方也有很多，沒有達到無人值班的效果，如變電站綜合自動化係統的技術標準、運行和檢修的管理體(ti) 製等問題。

1、變電站綜合自動化係統概述

變電站綜合自動化係統指的是通過執行相關(guan) 規定的功能，實現控製電氣設備的係統性動作。其主要是通過微處理器和計算機管理係統等係統組成，通過自動化控製技術與(yu) 即時通信技術，實現對變電站運行設備的控製，借此實現提高運行幾率的效果。在此過程中，其還可以實現對變電站運行設備的實際監控、測量與(yu) 控製等效果。在變電站運行的過程中，減少了二次設備的使用，簡化了變電站設備的二次連線，保障變電站的平穩運行，減小其實際成本，以此提高變電站的經濟效益。目前，變電站綜合自動化係統所采用的的結構形式主要有3種類型：集中式、分散與(yu) 集中相結合和全分散式。

變電站運維自動化技術的應用

變電站的二次係統的發展存在重控製，輕運維的情況。在電網控製方麵，由於(yu) 變電站自動化的發展，提高了操作的便捷性，已經基本實現了無人值守，多數操作已經可以通過二次係統（主要通過電網調度自動化係統）進行控製。但在運維管理方麵，國內(nei) 與(yu) 變電站內(nei) 設備運維相關(guan) 的技術發展較國外緩慢一些。

完成變電站運維的作業(ye) 任務，需要關(guan) 注八大類信息，包括：電網量測數據（也叫電網運行數據）、故障和保護動作數據（繼電保護數據）、運行分析數據、設備狀態監測數據、電能質量數據、視頻數據、環境監測數據、作業(ye) 管理數據。主要包含7個(ge) 業(ye) 務係統：調度SCADA係統、保信係統、安全生產(chan) 管理係統、設備狀態監測係統、電能質量係統、環境預警係統、視*監測係統。其具體(ti) 內(nei) 容分別如下：

調度SCADA係統：內(nei) 容包括設備模擬量數據、設備狀態量數據，用於(yu) 掌握當前電網運行狀態也可用於(yu) 確認設備運行狀態。

保信係統：內(nei) 容包括事件順序記錄、保護裝置數據、故障錄波數據、保護錄波文件，用於(yu) 掌握故障信息。

安全生產(chan) 管理係統：內(nei) 容包括設備台賬、設備缺*、工作票操作票、運行交接*、運行日誌、運行記錄、設備巡視檢修計劃，用於(yu) 保存生產(chan) 信息，進行任務安排。

設備狀態監測係統：內(nei) 容包括變壓器監測、電纜監測、局部放電監測、斷路器監測、絕緣監測、避雷器監測、環境監測、S*6監測、變壓器油監測等等，用於(yu) 設備檢修計劃安排的輔助決(jue) 策。

電能質量係統：內(nei) 容包括電能質量的穩態和暫態信息，用於(yu) 監測電能質量信息。

環境預警係統：內(nei) 容包括站內(nei) 溫濕度、風速、水浸、S*6氣體(ti) 濃度等自然環境狀況、照明設備、暖通設備的工作狀態。

視*監測係統：內(nei) 容包括從(cong) 視*主站係統采集的變電站的實時監控畫麵，通過指*區域的監控設備監測運行狀況，並在巡維中*可以控製該視*裝置。

變電站運維自動化現狀

隨著自動化運維的覆蓋麵不斷增加和擴展，電氣二次設備日益增多，相互之間的聯係日益複雜，為(wei) 電力二次係統運維帶來諸多挑戰，結合當前變電站自動化係統的運維*式，發現當前運維*式存在著一些問題：

從(cong) 資源層麵上，電力二次係統技術涵蓋電氣、自動化、計算機控製、通信等等多學科知識，軟硬件實現方式眾(zhong) 多，數據分散、異構、格式不一，要實現完整全*的運維數據的分析，需要運維人員不僅(jin) 具有較高的專(zhuan) *技術水平，還需要具備相當廣泛的專(zhuan) *麵。因此，運維事件處理過程中，往往難以快速地提取全局的、有*的信息，從(cong) 而導致難以及時識別係統事件，定位故障原因。

從(cong) 運行信息層麵上，由於(yu) 電力調度的實時性要求，二次係統運維人員需要時刻關(guan) 注大量而且繁雜的數據，諸如二次係統業(ye) 務運行狀態、二次設備運行狀況、網絡互連情況、係統信息安全、機房環境參數等；而同時關(guan) 注這些運行數據和狀態數據，運維人員往往會(hui) 被淹沒在海量的告警信息之中。

從(cong) 業(ye) 務層麵上，當采用多種監控係統時，各個(ge) 監控係統的業(ye) 務對象不同，部署及管理相互獨*，導致係統安全的相關(guan) 信息不集中互不相通，安全策略難以保持一致，不僅(jin) 無法直接解決(jue) 前麵所述的各種問題，還會(hui) 造成複雜數據幹擾的情況，影響運維工作的實際效率。

從(cong) 規則層麵上，缺少知識庫和規則引擎等專(zhuan) 家係統技術、人工智能技術的支撐，從(cong) 海量原始數據提取關(guan) 鍵信息進行分析的工作還是由運維人員人工完成，專(zhuan) *管理人員在業(ye) 務決(jue) 策時得不到有*支持；而由於(yu) 日常運維經驗與(yu) 知識不能以有*的方式積累，重複出現的事件和故障，一方麵造成熟悉相關(guan) 問題的人員不斷重複處理，另一方麵無法通過預判分析避免相同問題的重複出現。

運行維護人員的操作水平關(guan) 係到整個(ge) 綜合自動化係統的順利運行[3]。在積*改*管理體(ti) 製和學*電網企業(ye) 相關(guan) 標準的同時，還要培養(yang) 出一批高素質的專(zhuan) *人才。現階段絕大部分設備依靠廠家進行維護，缺乏可以及時發現問題並解決(jue) 問題的專(zhuan) *隊伍，發現設備缺*到處理完成需要曆經幾個(ge) 階段，問題得不到及時的解決(jue) 。

4、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維雲(yun) 平台

4.1概述

基於(yu) 互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的雲(yun) 端管理平台，滿足用戶或運維公司監測眾(zhong) 多變電所回路運行狀態和參數、室內(nei) 環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境視屏場景等需求，實現數據一個(ge) 中星，集中存儲(chu) 、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報，並完成有關(guan) 設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2應用場所

適用於(yu) 電信、金融、交通、能源、醫用衛生、文體(ti) 、教育科研、農(nong) 林水利、商業(ye) 服務、公用事業(ye) 等行業(ye) 變配電運行維護係統的新建、擴建和改建。

4.3係統結構

係統可分為(wei) 四層：即感知層、傳(chuan) 輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀(yi) 表、溫濕度監測裝置、攝影頭、開關(guan) 量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關(guan) RS485端口。

傳(chuan) 輸層：包含現場智能網關(guan) 和交換機等設備。智能網關(guan) 主動采集現場設備層設備的數據，並可進行規約轉換，數據存儲(chu) ，並通過交換機把數據上傳(chuan) 至指*的服務器端口，網絡故障時數據可存儲(chu) 在本地，待網絡恢複時從(cong) 中斷的位置繼續上傳(chuan) 數據，保證服務器端數據不丟(diu) 失。

應用層：包含應用服務器和數據庫服務器，若變電所數量小於(yu) 30個(ge) 則應用服務器和數據庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網關(guan) 主動傳(chuan) 送過來的數據。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平台信息。

4.4係統功能

4.4.1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，查詢跨度可設置為(wei) 月。

4.4.2站點監測

站點監測包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。