淺談變電所云平臺在電站運維的分析與應用

摘要：

現階段，在我國社會經濟水平顯著提升的背景下，我國每年的用電需求量呈現出了上升的趨勢，大量的電力資源都是需要通過輸變電站完成傳送的，因為這樣才能從根本上確保國家的整體基本用電。從這一個方面，也就相對明確的表明了加強智能變電站變電運維安全以及設備維護的運行，可以從本質上保證國家的基本用電安全。針對于智能變電站的運維安全以及設備維護工作來講，具體需要做到的工作便是切實的對變電運行展開相應的維護，同時還應當對設備進行調整處理。

　 　關鍵詞：智能變電站；運維安全；設備維護

引言

   智能變電站在電網運行中具有非常重要的作用，以數字化和網絡化通信平臺為主，可以自主性的完成一些采集、測量和維護等工作，并且還可以按照需求來支撐電網的智能化調整。因此，相關人員應該意識到智能變電站中運維技術的管控是非常重要的，既可以確保設施的正常運行，又能給電力網絡的安全發展。

1、智能變電站的主要特點

   一次設備智能化。限于變電站一次設備技術發展水平，現階段除互感器外尚沒有意義上的智能化一次設備，目前常用這種方案實現一次設備的智能化，即常規一次設備+智能組件。（2）二次設備網絡化。智能變電站采用支持通信標準IEC61850中GOOSE輸入和輸出功能的保護和測控裝置。間隔層設備之間通過以太網聯系各間隔層設備，站控層網絡采用網線連接，站控層設備通過 MMS網絡接受全站設備的信號量、模擬量及定值等數據量，且通過 MMS網絡向全站間隔層設備下發遙控、定值調閱等控制命令，完成對變電站的監視和控制。

2、智能變電站的運維管理問題

   智能變電站在設備與工程招標中還存在著很多問題，比如在變電站的設計期間，對于水土文化氣候，地貌地質特征，變電站電網運營等相關情況缺少數據與全分析和研究，這樣投入使用之后的電力系統技術和在環境要求上存在著一定的出入，它甚至會影響到后續的運營。現階段電站正處于更新換代的一個重要時間階段，電力行業進行變革雖然看到了希望和機遇，但同時也看到受到時間影響上的還需要更進一步完善的管理和技術，相關部門對此進行重視，要優化速度，并且現階段智能變電站的維運管理，技術交接也存在著一定的問題，供貨商的技術培訓和技術交流沒有針對性和實用性，這樣就影響了運維工作人員的實際工作質量，導致運維管理結構不清晰，會導致管理失控的局面發生。

3、關于做好智能變電站變電運維以及設備維護的措施分析

3.1

   建設一套完善的智能變電站檢修標準體系對于任何智能變電站變電運維安全以及設備維護工作的開展來講，一套科學完善的智能變電站檢修標準體系是很有用的，因為它能夠極為將智能化的設計理念同實踐應用在一起，同時在實際的工作開展過程中，還需要不斷的對設計規范展開相應的改變。在智能變電站檢修工作當中，以往的傳統模式已經越來越不適應當前社會的發展了，這也就從側面上相應的說明了，需要一套更加先進完善的檢修標準體系，如此才能更好的保證變電站的維護與設備維護處于一個相當安全的狀態。

3.2

   做好變電站的日常維護工作為了確保智能變電站可以順利運行，是做好兩個方面的工作，一方面是構建嚴格的工作人員職責規范，確保操作人員的水平。在設備檢查的過程中，要定期的檢查變電站內的每一個設備，這樣可以降低安全隱患的發生幾率。另一方面，則是在智能變電站中適當的加入一些監控設備，如果設備遇到了故障，就要及時的處理，防止安全事故的出現，影響人們的安全健康。例如，通過互聯網+的方式，在注重電壓和電流遙測值和開關遙信量的數字化之外，更應該將放置在信息共享，調控標準值上面。通過互聯網+操作程序的方式，注重對間隔層和過程層等方面的優化運行和維護，逐漸成為以物聯網、云計算和大數據為代表的高新信息技術+變電站的運行模式。

3.3 優化智能變電站的運維結構

　　 變電站的運維技術通過電力企業的整合，智能變電站要及時做好管理工作。嚴格要求，明確員工的作業分工，明確權責的落實結構，規范好值班人員的層次，將智能變電站變成一個具有運維框架，規范的運維流程系統。考慮各方面的可行性，優化和不斷創新管理規范，只有這樣才能增強運維效率，挖掘員工的工作潛力，增強智能變電站的運維管理。

3.4 強化集成化的智能設備，加強一體化的業務流程

　　 集成化的智能設備則是指傳統變電站中一系列半自動器件所轉變成為完整且全自動的智能化設備。這種設備更為的先進，而且也擁有一個良好的集成化特點。智能變電站的一體化業務講究的是生產過程中更為低碳，運行過程中更為的環保，可以實現一鍵式的控制。在原有的變電站標準控制中，按照設置好的系統來規定順序，這樣就可以順利地完成大部分的既定操作。例如，在某市的 110kV 東郊變和高新變采用的就是這種系統，通過預制艙設計，將所有的二次裝置都由智能設備和輔助設置所控制，進而實現一體化的設計，降低了變電站運行中的協調問題。此外，需要注意的是，在智能終端的檢修過程中，一定要確定終端檢修硬壓板中的斷路器是否處在一個正常的位置上。如果是在一次設備不停電的情況下進行智能終端的檢修工作，要確定跳合閘是否已經退出，在沒有電氣聯系之后，才可以投入智能終端硬壓板。

4、變電所運維云平臺概述

   AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境視頻場景等需求，實現數據一個中心，集中存儲、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、接收報警，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

5、應用場所

   適用于電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業、電子產業園等行業變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。

6、平臺結構

   變配電室裝設一套智能網關，采集變電室智能設備的數據，經過協議轉換、壓縮加密后定時上傳或觸發式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內所有智能設備完成數據交換，能實時監測變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的運行狀態；實時監測變配電室內各回路的運行數據及環境溫度等數字量；通訊管理單元與廠內局域網連接，把數據傳至數據中心。

   AcrelCloud-1000變電所運維云平臺提供用戶概況、電力數據監測、電能質量分析、用電分析、日月年用能數據報表、異常事件報警和記錄、運行環境監測、設備維護、用戶報告、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪問。

   AcrelCloud-1000變電所運維云平臺系統可分為四層：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、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關RS485端口。

   傳輸層：包含現場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過交換機把數據上傳至服務器端口，網絡故障時數據可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

   應用層：包含應用服務器和數據庫服務器，若變電所數量小于30個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，以接收各智能網關主動傳送過來的數據。

   展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

7、平臺功能

7.1實時監測

   一次圖點擊配電回路后可看用電明細數據，可生成電力運行報表，可查詢各類電力參數、電壓、電流、功率、諧波等的歷史數據、環境數據監測

7.2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。

7.3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。

7.4變壓器狀態

   變壓器狀態支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

7.5電力運維

  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。

7.6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、電流等運行狀態及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢。

7.7視頻監控

   視頻監控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。

7.8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時值及平均值行統計。

7.9故障報警

   遙測、遙信報警（網頁及短信），報警上下限可設置，變電所運行環境（水浸、煙霧等）報警

7.10任務管理

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

7.11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據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析，并列出在該周期內巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。

7.12 手機APP

    3.12 APP支 電力運維手機支持“監控系統”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢，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。

8、系統硬件配置

9、結語

　　通過上文的分析可知，智能變電站對于當前社會的重要程度是不言而喻的，但是根據實際的變電站運行情況分析可知，整個變電站的運維安全以及設備維護確實還存在一定的問題有待解決，相信只要有關電力系統部門工作人員能夠科學參考先進的經驗，仔細的檢測智能變電站運行的狀況以及設備的有關狀況，如此一來，一定可以使得智能變電站安全可靠的運行下去，滿足整個社會的用電需求。

參考文獻：

[1] 張吉光，智能變電站變電運維安全與設備維護分析

[2] 張貴中，智能變電站安全運檢技術研究及應用[D].華北電力大學（北京），2017

[3] 企業微電網設計與應用手冊.2022.05版

[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.05版.

作者簡介：

魏健輝，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。