無人值守智能變電站調控運維管理模式及數(shù)據(jù)接入標準化探析

摘 要：智能變電站要求支持調控一體化、設備檢修專業(yè)化和運行維護一體化，并全面支持調度技術支持系統(tǒng)的功能需求。文章從“大檢修”“大運行”的運行管理模式、業(yè)務工作流程出發(fā)，分析了“大檢修”“大運行”對無人值守智能變電站的運行管理需求，并從主站系統(tǒng)的角度對智能變電站的數(shù)據(jù)接入提出了標準化要求。

關鍵詞：智能變電站；大運行；數(shù)據(jù)接入；標準化

引言

隨著“大運行”調度業(yè)務調整及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面的建成投運，對智能變電站自動化設備的接入和應用提出了新的要求。隨著智能變電站無人值守的全面開展，需要規(guī)范、指導電網(wǎng)廠站自動化設備的數(shù)據(jù)標準化接入，使其更好地適應電網(wǎng)的發(fā)展，服務于電網(wǎng)生產(chǎn)和運行。

1 “大檢修”“大運行”的運行管理模式

按照 “三集五大”體系職責分工，“大運行”負責智能變電站設備和在線監(jiān)測告警信息實時監(jiān)視、斷路器遠程控制、無功電壓調整操作、通過工業(yè)視頻系統(tǒng)開展智能變電站定期巡視；“大檢修”負責智能變電站設備及在線監(jiān)測裝置定期現(xiàn)場巡視、帶電檢測、消缺維護、故障搶修、狀態(tài)評價、檢修改造及刀閘現(xiàn)場操作等。

2 “大運行”主要業(yè)務流程

2.1 設備計劃倒閘操作流程

調控根據(jù)其所控無人值守智能變電站設備檢修計劃通知運維班（站）安排操作和檢修人員按時到現(xiàn)場待命。計劃檢修操作由調度員在正式操作前預發(fā)操作票至運維班（站），運維班（站）值班員查收預發(fā)操作票后與調控核對并完成擬票工作。正式操作時，調度員發(fā)令至智能變電站，智能變電站操作人員確認現(xiàn)場一二次設備具備操作條件，依令操作完成后向調度員匯報操作完畢。系統(tǒng)需要時，調控對其所控無人值守智能變電站內(nèi)網(wǎng)調管轄開關進行運行與熱備用狀態(tài)轉換的遙控操作。

2.2 異常及故障處理流程

?。ㄊ校┱{控應在無人值守智能變電站發(fā)生異?；蚬收虾螅鶕?jù)遙信、遙測、遙視信息，及時向網(wǎng)（?。┱{值班調度員匯報，網(wǎng)（省）調值班調度員根據(jù)?。ㄊ校┱{監(jiān)控匯報情況進行后續(xù)處理和操作。

?。ㄊ校┱{控在無人值守智能變電站發(fā)生異?；蚬收虾髴⒓赐ㄖ\維班（站），運維班（站）接到通知后應立即安排相關運維及檢修人員趕赴相關無人值守智能變電站現(xiàn)場進行詳細檢查及異?；蚬收咸幚怼?/p>

運維班（站）相關人員到達現(xiàn)場經(jīng)檢查確認相關設備具備操作條件后向網(wǎng)（?。┱{匯報，網(wǎng)（省）調值班調度員直接發(fā)令現(xiàn)場人員進行后續(xù)處理和操作。待故障異常處理告一段落后，網(wǎng)調當班調度員將處理情況告知省（市）調控。

為迅速處理故障和防止故障擴大，網(wǎng)調值班調度員可發(fā)令?。ㄊ校┱{監(jiān)控用遙控開關的方式將異常或故障設備隔離。

3 “大運行”、“大檢修”對無人值守智能變電站的信息數(shù)據(jù)運行管理需求

3.1 “大運行”對無人值守智能變電站的信息數(shù)據(jù)運行管理需求

“大運行”實施后，各級調度均采用D5000智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基礎平臺和實時監(jiān)控與預警、調度計劃、安全校核、調度管理四類應用組成。其中實時監(jiān)控與預警類應用的數(shù)據(jù)主要來源于智能變電站，相關應用包括：電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)監(jiān)控、動態(tài)監(jiān)控、二次設備在線監(jiān)視與分析、故障集中錄波、電能量管理等，以及為滿足“調控一體化”要求，新增的智能變電站集中監(jiān)控應用。

調控一體化信息梳理應遵照“告警直傳，遠程瀏覽，數(shù)據(jù)優(yōu)化，認證安全”技術原則，符合《關于全面推進大運行體系建設工作的意見》（國家電網(wǎng)調〔2012〕263號）、《智能變電站調控數(shù)據(jù)交互規(guī)范（試行）》（調自〔2012〕101號）等文件要求。

3.2 “大檢修”對無人值守智能變電站的信息數(shù)據(jù)運行管理需求

大檢修對智能變電站的數(shù)據(jù)要求，可分為以下三類數(shù)據(jù)：（1）設備運行動態(tài)數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括據(jù)設備電壓、電流和負載實時數(shù)據(jù)，以此作為在線監(jiān)測分析診斷的參考；（2）智能變電站設備告警信息，按照對電網(wǎng)影響的程度，告警信息分為：事故、異常、越限、變位、告知五類；（3）變電設備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括：a.變壓器油中氣體監(jiān)測，變壓器鐵芯接地（夾件、中性點）電流監(jiān)測，變壓器套管泄漏電流、介質損耗、電容量監(jiān)測，變壓器分接開關運行狀態(tài)監(jiān)測，變壓器局放監(jiān)測；b.GIS局放監(jiān)測；c.斷路器傳動機構和儲能電機的合分閘線圈電流、振動、行程、速度、輔助接點動作等監(jiān)測；d.SF6氣體密度、微水、氣體溫度等監(jiān)測；e.金屬氧化物避雷器泄漏電流、阻性電流監(jiān)測；f.容性設備監(jiān)測（CT、CVT、耦合電容器）泄漏電流、電容量監(jiān)測；g.母線PT母線電壓、相位角監(jiān)測裝置。

4 “大運行”、“大檢修”對無人值守智能變電站數(shù)據(jù)接入標準化的要求

無人值守智能變電站業(yè)務范圍包括：I區(qū)業(yè)務主要包括智能變電站自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、電力系統(tǒng)動態(tài)測量、廣域相量測量等；II區(qū)業(yè)務主要包括電能量計量、故障錄波、保護信息管理、衛(wèi)星鐘監(jiān)測等；Ⅲ/Ⅳ區(qū)業(yè)務主要包括設備狀態(tài)監(jiān)測、視頻、安防、消防、環(huán)境監(jiān)測等輔助設備。

4.1 接入設備標準化

自動化接入設備主要包括廠站自動化系統(tǒng)、電能量采集裝置、PMU相量遙測子站、保護子站、衛(wèi)星鐘裝置等。

站控層負責變電站的數(shù)據(jù)處理、集中監(jiān)控和數(shù)據(jù)通信，包括監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關機、數(shù)據(jù)服務器、綜合應用服務器、操作員站、工程師工作站、PMU數(shù)據(jù)集中器、計劃管理終端、二次安全防護設備、工業(yè)以太網(wǎng)交換機及打印機等。具有數(shù)據(jù)處理及通信功能，其功能分兩部分，第一部分與間隔層測控單元和智能接口單元通信，進行處理后，按照遠動通信協(xié)議，完成與遠方控制中心的數(shù)據(jù)交換。第二部分與各保護及自動裝置通信，進行處理后，按照保護傳輸通信協(xié)議，完成與遠方控制中心的數(shù)據(jù)交換。

4.2 接入信息標準化

智能變電站接入調控中心的數(shù)據(jù)可分為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)動態(tài)數(shù)據(jù)及保護及故障錄波數(shù)據(jù)三大類數(shù)據(jù)。接入調控中心的設備告警信息按照對電網(wǎng)影響的程度可分為事故、異常、越限、變位、告知五類，級別分別對應為：事故-1級，異常-2級，越限-3級，變位-4級，告知-5級。調控中心可通過接收優(yōu)化后的實時數(shù)據(jù)和設備告警信息以及使用遠程瀏覽等工具，實現(xiàn)對智能變電站設備的遠程監(jiān)控。為滿足大檢修體系的要求，運維站可通過接收設備告警信息和使用遠程瀏覽等工具，實現(xiàn)對智能變電站設備的遠程運維。

4.3 接入通道標準化

目前電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)由第一、第二平面骨干網(wǎng)、省級接入網(wǎng)、市級接入網(wǎng)構成，為調度自動化系統(tǒng)、電網(wǎng)協(xié)調防御決策支持系統(tǒng)、電能量自動采集系統(tǒng)和繼電保護信息管理系統(tǒng)等應用業(yè)務提供傳輸通道。新建110kV及以上智能變電站均按照雙路數(shù)據(jù)網(wǎng)通道建設。

業(yè)務通道帶寬需要根據(jù)實際業(yè)務需求進行配置，一般遵循以下原則：（1）調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入層帶寬基本要求≥2M，對于220kV變電站采用2×2M；110kV及以下變電站采用2M；（2）綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入層，220kV及以上變電站帶寬要求≥10M；110kV及以下變電站，可以采用2×2M；（3）其他業(yè)務需求按照實際需要配置帶寬。

5 結束語

文章研究了“大檢修”“大運行”的運行管理模式、主要業(yè)務工作流程，并分析了“大運行”“大檢修”對無人值守智能變電站的運行管理需求；最后從接入設備、接入信息、接入通道等三方面，對無人值守智能變電站的數(shù)據(jù)接入提出了切實可行的標準化要求。

參考文獻

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[2]李海燕，程剛，王建峰.“調控一體化”監(jiān)控信息的分層和分類[J].科學之友，2010（12）.

作者簡介：李俊午（1980-），男，山西原平人，本科學歷，工程師，山西省電力公司從事監(jiān)控運行管理。