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更新時間：2024-07-25
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吳柯霓
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】在信息化、智能化時代下，電力企業在發展的過程中逐漸實現了智能化電網的建設，以借助智能化技術來確保電網的安全可靠運行，提高電力企業的經濟效益。但是，在實際落實智能化變電站運行維護技術的過程中，依舊存在著一系列問題，致使難以確保智能電網的安全穩定運行，且運維成本投入較 大，嚴重削弱了電力企業綜合效益的獲取，基于此，本文針對智能化變電站運行維護技術的具體應用展開了研究與探討，以供參考。
【關鍵詞】智能化變電站；運行維護平臺；技術；應用；分析；電力儀表；溫度監測，網絡推廣
0 前言
基于智能電網下，對于電力企業而言，能夠借助其來實現智能化操作控制，并以電網運行信息的實施動態采集與共享來確保實現電網的安全可靠運行，進而在提高電力企業管理效率與經濟效益提供了保障。然而，基于電力企業變電站運行維護這一管理環節下，在實際開展管理工作的過程中，一系列技術問題的呈現促使相應運維管理工作的質量與效益偏低，并影響到了電力系統的供電能力與供電質量。因此，這就需要針對智能化變電站的運維管理工作，實現相應運維技術的科學且完善落實。
1 當前智能化變電站所呈現出的問題
可靠性受到成脅。基于這一類型變電站下，電子式互感器的應用使得在實際運行的過程中會導致電網運行的可靠性受到威脅，加上高壓電磁場所帶來的影響作用，相應電子互感器因此而存在受到影響的可能性。此外，光學互感器的使用在實際運行的過程中，會受到運行環境溫度等因素的影響，進而影響到了運行的穩定性。安全性受到挑戰。基于智能化變電站系統下，雖然能夠為實現對變電站運行的動態監管，但是，基于相應共享網絡的搭建下，在進行信息傳遞與共享的過程中，IED容易受到攻擊，這就對變電站的安全可靠運行造成了影響。快速保護受到影響。基于信息通訊與傳遞過程中，需要經歷較為復雜的中間環節，進而致使信息傳遞速度受限，這就導致快速保護系統難以實現保護動作的發出，進而因這一時間的拖延性致使快速保護受到影響。第四，安裝保護效果差。在實際安裝保護設備的過程中，需要在室外進行安裝，而室外環境則對該保護類型的設備產生影響，當溫度控制不當則就會導致保護設備失靈而影響到變電站的安全可靠運行。
2 落實智能化變電站運維技術所提出的要求
基于智能化變電站下，在實際落實運維管理工作的過程中，提出了如下幾點要求：一，要求相應的運維技術人員的技能水平達標，在強化對這一管理工作重視程度的基礎上，實現對各個管理子環節的把控；二，要確保設備系統的安全穩定運行。這一要求貫穿于智能化變電站建設與運維管理工作的始終，要求在建設過程中嚴把設備質量關，確保系統的先進性與完善性，同時要按照相應規定要求實現運維技術的規劃標準化落實；三，要實現培訓工作的完善開展，確保相應的運維技術人員要具備扎實的技術基礎，并具備計算機等綜合知識能力，能夠滿足實際運維管理工作之需；第四，要實現對運維周期的科學制定。要針對運維周期進行科學劃定，并做好相應上報工作，以確保實現預防性措施開展以規避智能化變電站所存在的故障風險隱患。
3 實現智能化變電站運行維護技術完善落實的對策
3.1 一次設備的運維技術
基于智能化變電站下，因智能化技術的應用促使系統設備具備了全新的技術特點，在實際落實運維管理工作的過程中，則就需要明確如下技術要點：針對設備開啟，基于微機與電子技術的應用，只要結合相應電力波形圖實現對電壓跳合閘的位置進行調整，并要明確定位相應的時間以確保電壓的穩定；基于微機技術下，其能夠實現對設備運行狀態的檢測，并實現對相應運行信息的處理，所以需要針對這一控制系統把握住應用要點；基于自我檢測功能下，能夠實現對斷路器系統實現實時監控，并在發現故障問題時一時間發出警報，并向相應維護人員提供相應的位置故障信息等。基于斷路器智能化系統的結構下，在實際開展運維工作的過程中，針對智能開關，需要確保二次設備監控下各項信息數據的準確性 ，進而為確保智能開關的可靠穩定運行奠定基礎。基于一次設備的結構系統下，針對電子互感器的維修 ，要結合相應設備的型號等來明確試修方法，以確保及時處理故障問題。
3.2 繼電保護校驗技術
光纖技術下的信息傳輸。在變電站一次設備中，其采用的是光纖通訊技術，能夠將采集的信息進行就地轉化，進而實現數字化傳輸，而接收信息的這一監管平臺同樣是以光纖技術的應用來實現的；對于保護裝置而言，是借助網絡來接收這一數字量信息的，并實現相應的監控，以確保實現繼 電保護功能。數字化保護下具體測試方法的使用。針對繼電保護裝置而言，在實際落實相應測試工作的過程中，需要嚴格遵守相應的規范標準進行落實，在此過程中，所涉及到的技術設備為保護測試儀等 ，而采用的測試法為：一對一亦或是一對多，需要利用兩根光纖太網線，然后將相應的檢測儀器與一臺或者是多臺檢測設備進行連接，進而實現相應測試。
3.3運行監管的實現以及故障分析的落實
基于這一變電站下，信息傳輸的實現需要借助光纖以太網，進而借助網絡信息來實現自動化操作，并實現自動化監測來及時明確故障問題。而相應的變電站能夠借助這一網絡來實現信息的傳輸，并通過相應故障顯示設備將信息內容進行記錄，并實現相應的監控工作，與此同時，將信息傳輸到后臺系統。而相應傳感器能夠實現信息的采集，在進行分析檢測后，針對所發現的故障問題發出警報，并將故障點的信息數據傳送給監控平臺，進而為相應維修人員一時間實現對故障問題解決提供了保障。
4 安科瑞變電所運維云平臺及硬件的選型
4.1 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。
4.2 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。
4.3 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對應的服務器端口，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。
4.4 平臺功能
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路對應采集間隔運行參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。
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
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。
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。
4.4.12 手機APP
5.系統硬件配置
| 應用場合 | 型號 | 圖片 | 功能 |
| 變電所運維云平臺 | AcrelCloud-1000 |
| 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 |
| 網關 | ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。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全網通 | ||
| 中壓進線 | AM6-L |
| 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、合環保護、斷路器失靈保護 |
| APM810 |
| 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種報警類型及外部事件（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、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口，支持U盤讀取數據，支持61850協議。 |
| 中壓饋線 | AM6-L |
| 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、合環保護、斷路器失靈保護 |
| APM810 |
| 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種報警類型及外部事件（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計，正反向無功電能統計；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計，正反向無功電能統計；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（改造項目推薦） | |
| 無線測溫 | ATE-400 |
| 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等傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 | |
| 環境溫濕度 | WHD |
| WHD溫濕度控制器產品主要用于中高壓開關 柜、端子箱、環網柜、箱變等設備內部溫度和 濕度調節控制。工作電源：AC/DC 85～265V 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，監測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC 10-30V 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。 |
| 攝像機 | CS-C5C-3B1WFR |
| 支持720P高清圖像，最高支持分辨率可達到130萬像素（1280*960)內置麥克風與揚聲器具有語音雙向對講功能，支持螢石云互聯網服務，通過手機、PC等終端實現遠程互動和視頻觀看。 |
| 煙霧傳感器 | BRJ-307 |
| 光電式煙霧傳感：電源正極（DC 12V):+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 |
| 輸出 DC 24V;24V電源 |
6 總結
綜上，本文針對智能化變電站下相應運維技術的應用進行了具體的闡述與分析，在明確當前這一變電站所存在問題的基礎上，針對對運維技術所提出的高要求，對智能化變電站下運維技術在系統的中的具體應用進行了探討。在實際開展運維管理工作的過程中，借助運維技術下所提供的信息數據內容，在提高運維人員能力素質與強化對該項工作重視程度的基礎上，為實現運維管理工作開展并確保變電站的安全可靠運行提供了保障。
范富江，智能化變電站運行維護技術的應用分析
趙宇，智能化變電站運行維護技術研究[J].現代商貿工業，2014,08:171-172
企業微電網設計與應用手冊.2020.06版.
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：
吳柯霓，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事變電所運維云平臺系統的研發與應用。
當前位置：
