歡迎進入安科瑞電氣股份有限公司!
技術文章
首頁 > 技術文章 > 智能變電站運維的新紀元:探索解決方案的路徑

智能變電站運維的新紀元:探索解決方案的路徑

 更新日期:2024-07-09 點擊量:133

摘要:智能變電站是智能電網(wǎng)的重要構成部分,對其進行合理開發(fā)應用,能夠實現(xiàn)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應用的分析。本文闡明了智能變電站的現(xiàn)狀以及其技術特點,然后分析了智能化運維技術在變電站中的運用,*后就其中存在的問題提出了一些解決對策。

關鍵詞:智能變電站;運行維護;問題與對策

1、智能變電站現(xiàn)狀

近幾年,我國電力行業(yè)得到了快速發(fā)展,出現(xiàn)了大量的智能變電站,與傳統(tǒng)變電站相比,智能變電站本身具有高集成特點,其在實際應用過程中,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)在未來一段時間發(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(shù)量不斷增多,對智能變電站運維技術應用的需求也變得更加迫切,在智能變電站建設過程中,應當加強運維技術的推進。

  1. 智能變電站技術特點

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(tǒng)進行合并,將其與高壓系統(tǒng)進行連接,構成一次設備,從而實現(xiàn)智能化數(shù)字采樣,以及相應的控制。通過智能單元對一次設備的信息采集,生成數(shù)字信號,并且使用光纖代替電纜,使系統(tǒng)的運行水平能夠得到進一步提高。

2.2二次設備

在智能變電站中,從過程層設備開始,可以在系統(tǒng)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)絡運行十分重要,依據(jù)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(shù)據(jù)信息內(nèi)容進行采集,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一步提高。

2.3信息共享

信息共享是智能變電站的一個重要特點,依據(jù)標準,制定一套統(tǒng)一的新數(shù)據(jù)模型,并分析信息數(shù)據(jù),從而使站內(nèi)的數(shù)據(jù)信息能夠得到簡化。同時,還可以實現(xiàn)對站內(nèi)各項信息內(nèi)容的智能管理,提高信息管理水平,滿足我國電力行業(yè)的發(fā)展需求。

  1. 運維技術在智能變電站中的具體應用

3.1可視化管理技術

將可視化管理技術合理的應用到系統(tǒng)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,在實際作業(yè)期間,做好以下幾項工作:

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

(2)確定斷路器位置。進行終端管理過程中,需要明確過程層的具體情況,確定斷路器的具*位置,并且要全*管理各項數(shù)據(jù),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)絡傳輸。一旦變壓器保護動作失靈,應對網(wǎng)絡傳輸技術進行應用,從而使問題得到快速解決,盡快恢復正常生產(chǎn)。并且,在該過程中,應在詳細閱讀運維手冊的基礎上,建立一個能夠滿足應用需求的管理機制,對其進行合理應用,使運維技術的應用水平能夠得到進一步提升。

3.2構建五防系統(tǒng)

智能變電站中工作人員,應當依據(jù)相應技術標準要求,依據(jù)系統(tǒng)的運行情況,進行工程分析建模,集成一*化運行機制,避免出現(xiàn)重復配置現(xiàn)象。運行管理期間,應適當?shù)膶鹘y(tǒng)管理理念進行轉變,對過程層的具體管理要求進行明確,增加對二次電纜的應用,以免發(fā)生閉鎖管理。操作人員在實際作業(yè)期間,要設置專門指令管理系統(tǒng),完成相應操作任務,使系統(tǒng)的運行狀態(tài)發(fā)生轉變。

3.3倒閘操作

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

  1. 智能化變電站機械設備維護故障問題分析

4.1內(nèi)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)生問題經(jīng)常出現(xiàn)在使用的過程中。例如,光學變壓器對使用過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很差。同時,它經(jīng)常用于智能變電站系統(tǒng),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機構問題

智能變電站能否以健康的方式運行將對整個電力系統(tǒng)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系統(tǒng)來支持和使用它作為驅動力。目前,許多電力公司在變電站維護系統(tǒng)方面并不完善。例如,在定期維護的情況下,它們不是依法進行的,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,也增加了相關人員的負擔。在系統(tǒng)的開發(fā)中,有必要控制檢查時間,改進細節(jié),使系統(tǒng)充分發(fā)揮作用。

4.3專*人員存在問題

從事變電站運行維護的相關專*人員,要確保所執(zhí)行的工作能正常的進行。智能變電站與傳統(tǒng)變電站不同,相關設備在電力系統(tǒng)變更過程中經(jīng)歷了不同程度的變化。在此背景下,維護人員的綜合素質和專*技術水平無疑是**的。目前,雖然智能變電站維修團隊取得了很大進展,但在某些方面仍存在一些缺*。例如,在實際的維護和修理過程中,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工作的驗證和總結。這反映了這樣一個事實,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程中,進行實施工作及建筑維修保護工作,要注重對數(shù)字技術的應用及處理,并在處理中按要求加以明確化,消除了規(guī)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(yǎng)維修實施中,*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程中,數(shù)字保護裝置的操縱也得到了加強。在運作過程中,應進一步加強和規(guī)范具體管理過程中的定制管理。加強硬盤維護工作的實施也是必要的,只有嚴格執(zhí)行這些基礎工作并按標準規(guī)范實施,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*技術人員水平的提高

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。通信和自動化專*工作的發(fā)展取得了很大進展,因此,需要強化貴施工維護人員的專*技術培養(yǎng),不斷提升設備維護人員的通信及自動化信息的認知與實施技術水平,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*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(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺,滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視屏場景等需求,實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中星,集中存儲、統(tǒng)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,并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

6.2應用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

6.3系統(tǒng)結構

系統(tǒng)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(jiān)測裝置、攝影頭、開關量采集裝置等。除攝影頭外,其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關RS485端口。

傳輸層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關和交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉換,數(shù)據(jù)存儲,并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至服務器端口,網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地,待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層:包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器,若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)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(wǎng)關主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層:用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

6.4系統(tǒng)功能

6.4.1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,查詢跨度可設置為月。

6.4.2站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

61b36d7a4b2b3de731746a02d299ea9

6.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù),支持按負荷率、功率等升、降序排名。

8e971c8a5eb2c53d13541a94e537a2a

6.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

bcdd7cc9417dc8619e36a7a7a2130e2

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關狀態(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(shù)查詢。

ba1f048e3bd6c6406e688490ab53009

6.4.6視屏監(jiān)控

視屏監(jiān)控展示了當前實時畫面(視屏直播),選中某一個變配電站,即可查看該變配電站內(nèi)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(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

a6bf11a856da67117e728a2ea9e4fbd

6.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

649ced927b1e302a62997787c463193

6.4.9任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務,查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況,可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

980fcdd0a74ebd46aa940af14a6f925

6.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù),對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報事件等進行統(tǒng)計分析,并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

5ab2d93e2a9c163f8510a84c5744ef8

6.4.11APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺失記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊,支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質量、各種事件警報查詢,設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

d90acff9296d76b833acb07b0e14b4a8c79f850e6ef7462092311a8e68f09b98e81f4414f1fbf7839dd5259dfb2ac

6.5系統(tǒng)硬件配置

應用場合

型號

外觀圖

型號、規(guī)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(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺,滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視屏場景等需求,實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中星,集中存儲、統(tǒng)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,并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

網(wǎng)關

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

中壓進線

AM6-L

產(chǎn)品

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負荷保護、PT斷線告警、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;實時及需量;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;

中壓進線

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/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波,波形實時顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內(nèi)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盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。

中壓饋線

AM6-L

產(chǎn)品

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負荷保護、PT斷線告警、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;實時及需量;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;

低壓進線 

AEM96

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)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(guī)格3×1。5(6)A,有功電能精度0。5S級,無功電能精度2級;工作溫度:-10℃~+55℃;相對濕度:≤95不結露

低壓出線

AEM72

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

無線測溫

ATE-400

O1CN01L1tL411VSf76DukQa_!!2945072652

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大于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?shù)臄?shù)據(jù),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關柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設備內(nèi)部溫度和濕度調節(jié)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(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況,工作電源:DC10-30V工作溫度:-20℃+60℃工作濕度:0%RH~80%RH響應時間:1s繼電器輸出:常開觸點。

攝影機

CS-C5C-3B1WFR

支持720P高清圖像,*高支持分辨率可達到130萬像素(1280*960)內(nèi)置麥克風與揚聲器具有語英雙向對講功能,支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務,通過手機、PC等終端實現(xiàn)遠程互動和視屏觀看。

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:常開觸點

門禁

MC-58(常開型)

常開型;感應距離:30-50mm材質:鋅合金,銀灰色電度,干接點輸出。

配套附件

ARTU-K16

常開型;感應距離:30-50mm材質:鋅合金,銀灰色電度干接點輸出

KDYA-DG30-24K

IMG_256

輸出DC24V;24V電源

7、結語

智能變電站運行期間,要合理的應用運維技術,依據(jù)智能變電站的實際情況,對管理形式和內(nèi)容進行合理創(chuàng)新,構建一套完善的技術方案,實現(xiàn)對智能變電站的*效管理與控制,滿足智能變電站的運維管理需求。

參考文獻

[1]嚴孝順,陸茹.智能變電站一次設備運維管理問題分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2017(22):122-122.

[2]宋志利,張磊,楊曉冬.智能變電站建設與運維的問題分析與對策[J].電子世界,2017(2):56-56.

[3]毛彪彪.智能變電站的運行維護安全控制問題的研究[J].科學技術創(chuàng)新,2017(18):11-11.

[4]錢凱磊.智能變電站運維問題分析

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用設計,2022.05版。