無人值守變電站的發展與變電站綜合自動化系統

摘要：變電站的運行管理模式逐漸從無人值守轉變為無人值守，不僅避免了無人值守的不安全問題，還節省了大量的人力和企業成本，使變電站管理更加規范和科學。所謂無人值守，是指不再需要指派相關人員來監督變電站的運行，而是利用網絡技術和信息技術來實現對變電站的系統監控。然而，盡管無人值守已經成為變電站運行管理的主要模式之一，并發揮了很好的作用，但不可否認的是，在實際應用中仍會暴露出一些問題。鑒于此，文章結合筆者多年工作經驗，對無人值守變電站發展與電力自動化應用研究提出了一些建議，僅供參考。

關鍵詞：無人值守；變電站發展；電力自動化；應用研究

安科瑞薛瑤瑤18701709087

0、引言

無人值守變電站重新建立并完善了運行管理制度，地提高了上級管理部門對下級操作部門的監督管理水平，提高了變電運行人員的專*技能和綜合素質。對現有的科技手段展開深入的研究和應用，能令檢測管理系統地發揮作用，從而節約了大量的人力和資金投入，同時，裝置巡視檢查效果得到了巨大的提升，在滿足人們的生活需求的同時，保證了整個變電站的管理更加安全化、規范化、科技化。

1、無人值守變電站的發展歷史

變電站是電力行業的中轉站，作用不可替代。而且其工作的效率更高、投資小，所以應用價值更廣。其發展主要有以下幾個階段。首先就是機電自動化技術的出現，促使其成為可能，在此之前，變電站多需要人工值班來進行管理。人力以及財力浪費嚴重，運行效率也難以保證。而隨著無人值守變電站的出現，就有*的解決了以上的問題。進入21世紀以來，我國的自動化以及各種智能化技術得到長足的發展，并且電力安全運行也是得到重視。所以無人化成為必然的發展趨勢，并且因為變電站是電力行業的核心以及樞紐，所以其運行的穩定和效率事關民眾生活以及電網安全可靠，所以不能馬虎大意，隨著信息數字化技術的應用，變電站的自動化系統管理成為可能。

2、電力自動化應用

2.1管理程序的規范化

電力自動化技術的應用，在規范變電站管理的同時，針對電力運行中出現的干擾故障，能夠進行預防和改進。但是，在具體運用中，要做好程序管理以及綜合應用規范化，才能發揮電力自動化的價值。在具體改進過程中，對于應用的配置人員，要合理地進行分工，并明確其責任和目標，確保整個電力系統能夠安全運行。完善其規章制度，針對運用的配置人員，要進行電力繼電保護相關知識的培訓，加強管理，把無人值守中運用到的技術、設備以及理念進行更新，促使系統規范化管理與繼電保護裝置能夠構成有*的運行模式。此外，在電力自動化技術應用過程中，要結合設備臺賬的維護情況、運行中存有的事故以及設備缺陷，從而制定維護維修檔案，做好后期的跟蹤考核工作，嚴格地落實獎懲制度，帶動工作人員工作責任能力的同時，密切監測二次設備的運行狀態，使得繼電保護程序能夠安全穩定地運行。

2.2電力變頻器

現代電力電子技術、計算機技術、現代控制理論的發展，促*了變頻器在工業生產中的廣泛應用，尤其是變頻器調速技術的出線，使得變頻器的使用范圍進一步擴大。通過變頻器的應用，能夠利用程序對電動機變頻調速。變頻器主要組成部分包括整流器、控制器、驅動電路以及濾波器等，通過在電力設備中的應用，能夠發揮節能減排、降低能耗量的作用，也是當前電力自動化技術發展過程中的主要改進方向?？傊?，在電力變頻器的運用下，無人值守變電站運行效率大大提升，落實節能減排的理念。

2.3智能化診斷故障

我國無人值守變電站絕大多數的電氣自動化設備在運行的過程中，因為老化、腐蝕、磨損等因素的影響，其出現運行故障概率的可能性很高。因此，為保證其正常運行，檢修以及維修工作必不可少。一般情況下，需專人定時來完成的這些任務，但這就要求維護以及檢修員工的專*涵養較高，技術水平要高。而通過自動化的智能系統在無人值守變電站中應用，人為因素的缺陷就被避免。而且還可以自動化的監測無人值守變電站自動化電氣設備、系統，如有故障，就會及時預警和提示，進而降低了故障的可能性。同時還可以記錄發電廠相關設備的運行溫度、速度等數據，從而解決故障問題，有*的縮短檢修時間，提高準確性。

3、運維建議

1.加強交接班前運維人員應對本值巡視結果進行確認，對部分無法進行自動識別的設備巡視點（如設備外觀、充油設備的滲漏油、引線松緊程度、瓷件清潔裂紋、構架銹蝕腐蝕等）所拍攝的圖片進行檢查，確認和檢查結果應在值班日志中做好記錄。

2.每次交接班時運維人員應將系統工作情況作為交接內容之一。系統交接內容包括：的運行工況及調配情況；本地及遠程監控后臺運行情況；充電房設備運行情況；巡檢情況、發現缺陷及處理情況；專用工器具完好情況；輔助設施（含微氣象裝置）情況；例行保養維護情況。

3.運維人員應定期檢查的巡視路線有無障礙物。由于目前3D激光導航方式對掃描的地圖依賴度較大，因此應盡量保障站內環境同掃描地圖時的環境一致，避免位置丟失。每月按照檢查維護工作項目卡對開展檢查維護，并做好記錄。定期對系統開展軟、硬件測試等專項維護工作

4、安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統

4.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網絡系統實現連接。站控層設備包括監控主機，提供站內運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監控，并與遠方監控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統組成，在站控層及站控層網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。

針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比優越，監控系統由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網絡結構，站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

4.2應用場所：

適用于公共建筑、工業建筑、居住建筑等各行業35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統運行監視和控制管理。

4.3系統結構

4.4系統功能

4.4.1實時監測

Acrel-1000變電站綜合自動化系統，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。

4.4.2報警處理

監控系統具有事故報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號；預告報警包括一般設備變位、狀態異常信息、模擬量或溫度量越限等。

1）事故報警。事故狀態方式時，事故報警立即發出音響報警（報警音量任意調節），操作員工作站的顯示畫面上用顏色改變并閃爍表示該設備變位，同時彈窗顯示紅色報警條文，報警分為實時報警和歷史報警，歷史報警條文具備選擇查詢并打印的功能。

事故報警通過手動，每次確認一次報警。報警一旦確認，聲音、閃光即停止。

次事故報警發生階段，允許下一個報警信號進入，即次報警不覆蓋上一次的報警內容。報警處理具備在主計算機上予以定義或退出的功能。

2）對每一測量值（包括計算量值），由用戶序列設置四種規定的運行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分別定義作為預告報警和事故報警。

3）開關事故跳閘到次數或開關拉閘到次數，推出報警信息，提示用戶檢修。

4）報警方式。

報警方式具有多種表現形式，包括彈窗、畫面閃爍、聲光報警器、語音、短信、電話等但不限于以上幾種方式，用戶根據自己的需要添加或修改報警信息。

4.4.3調節與控制

操作員對需要控制的電氣設備進行控制操作。監控系統具有操作監護功能，允許監護人員在操作員工作站上實施監護，避免誤操作。

操作控制分為四級：

第控制，設備就地檢修控制。具有優先級的控制權。當操作人員將就地設備的遠方/就地切換開關放在就地位置時，將閉鎖所有其他控制功能，只進行現場操作。

級控制，間隔層后備控制。其與第三級控制的切換在間隔層完成。

第三級控制，站控層控制。該級控制在操作員工作站上完成，具有遠方/站控層的切換。

第四級控制，遠方控制，優先級。

原則上間隔層控制和設備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執行，并在站級層設置操作員、監護員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。

納入控制的設備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開關及帶電動機構的接地開關；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退連接片。

3）定時控制。操作員對需要控制的電氣設備進行定時控制操作，設定啟動和關閉時間，完成定時控制。

4）監控系統的控制輸出?？刂戚敵龅慕狱c為無源接點，接點的容量對直流為110V（220V）、5A，對交流為220V、5A。

4.4.4用戶權限管理

系統設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作系統可以定義不同操作權限的權限組（如管理員、維護員、值班員組等），在每個權限組里添加用戶名和密碼，為系統運行、維護、管理提供可靠的保障。

5、系統硬件配置

6、結語

綜上所述，隨著變電站智能巡檢技術的不斷發展，在自主性、穩定性、交互性、定位精度、圖像識別精度上越來越成熟，為的大面積推廣應用奠定了基礎。同時對運維要求越來越高，從而保證的使用壽命和巡視可靠性。伴隨泛在電力物聯網的發展，智能巡檢必將進一步實施聯網，實現智能機器人代人巡視。

審核編輯 黃宇