摘要：傳統(tǒng)的變電站運行和維護工作涉及變電站運行人員、管理人員、檢修人員，工作過程中涉及使用多個生產系統(tǒng)，包括保信系統(tǒng)、設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、安全生產管理系統(tǒng)、視*及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等。隨著電網規(guī)模的不斷擴大，可靠性要求不斷提升，人力資源變得越來越緊張。變電站運維自動化技術的應用促*資源的整合配置，提高工作效率，保證電網運行的安全性、可靠性和經濟性具有重要意義。

關鍵詞：變電站；運維；綜合自動化

0、引言

隨著經濟社會的發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，國內供電企業(yè)大量采用了變電站綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)遠方集中監(jiān)視、控制等，既提高了勞動生產率，同時降低了人為誤操作的可能性。采用變電站綜合自動化技術是計算機和通信技術應用的方向，同時也是電網滿足社會需求的必然途徑，在應用的過程當中，無法避免地引發(fā)出一些問題。自20世紀90年代以來，變電站綜合自動化系統(tǒng)在我國得以廣泛的應用。目前所使用的自動化運維技術，仍未能充分發(fā)揮所有功能，存在的問題較多，可以改進的地方也有很多，沒有達到無人值班的效果，如變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術標準、運行和檢修的管理體制等問題。

1、變電站綜合自動化系統(tǒng)概述

變電站綜合自動化系統(tǒng)指的是通過執(zhí)行相關規(guī)定的功能，實現(xiàn)控制電氣設備的系統(tǒng)性動作。其主要是通過微處理器和計算機管理系統(tǒng)等系統(tǒng)組成，通過自動化控制技術與即時通信技術，實現(xiàn)對變電站運行設備的控制，借此實現(xiàn)提高運行幾率的效果。在此過程中，其還可以實現(xiàn)對變電站運行設備的實際監(jiān)控、測量與控制等效果。在變電站運行的過程中，減少了二次設備的使用，簡化了變電站設備的二次連線，保障變電站的平穩(wěn)運行，減小其實際成本，以此提高變電站的經濟效益。目前，變電站綜合自動化系統(tǒng)所采用的的結構形式主要有3種類型：集中式、分散與集中相結合和全分散式。

1. 變電站運維自動化技術的應用

變電站的二次系統(tǒng)的發(fā)展存在重控制，輕運維的情況。在電網控制方面，由于變電站自動化的發(fā)展，提高了操作的便捷性，已經基本實現(xiàn)了無人值守，多數(shù)操作已經可以通過二次系統(tǒng)（主要通過電網調度自動化系統(tǒng)）進行控制。但在運維管理方面，國內與變電站內設備運維相關的技術發(fā)展較國外緩慢一些。

完成變電站運維的作業(yè)任務，需要關注八大類信息，包括：電網量測數(shù)據(jù)（也叫電網運行數(shù)據(jù)）、故障和保護動作數(shù)據(jù)（繼電保護數(shù)據(jù)）、運行分析數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、電能質量數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、作業(yè)管理數(shù)據(jù)。主要包含7個業(yè)務系統(tǒng)：調度SCADA系統(tǒng)、保信系統(tǒng)、安全生產管理系統(tǒng)、設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、電能質量系統(tǒng)、環(huán)境預警系統(tǒng)、視*監(jiān)測系統(tǒng)。其具體內容分別如下：

調度SCADA系統(tǒng)：內容包括設備模擬量數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)量數(shù)據(jù)，用于掌握當前電網運行狀態(tài)也可用于確認設備運行狀態(tài)。

保信系統(tǒng)：內容包括事件順序記錄、保護裝置數(shù)據(jù)、故障錄波數(shù)據(jù)、保護錄波文件，用于掌握故障信息。

安全生產管理系統(tǒng)：內容包括設備臺賬、設備缺*、工作票操作票、運行交接*、運行日志、運行記錄、設備巡視檢修計劃，用于保存生產信息，進行任務安排。

設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：內容包括變壓器監(jiān)測、電纜監(jiān)測、局部放電監(jiān)測、斷路器監(jiān)測、絕緣監(jiān)測、避雷器監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、S*6監(jiān)測、變壓器油監(jiān)測等等，用于設備檢修計劃安排的輔助決策。

電能質量系統(tǒng)：內容包括電能質量的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)信息，用于監(jiān)測電能質量信息。

環(huán)境預警系統(tǒng)：內容包括站內溫濕度、風速、水浸、S*6氣體濃度等自然環(huán)境狀況、照明設備、暖通設備的工作狀態(tài)。

視*監(jiān)測系統(tǒng)：內容包括從視*主站系統(tǒng)采集的變電站的實時監(jiān)控畫面，通過指*區(qū)域的監(jiān)控設備監(jiān)測運行狀況，并在巡維中*可以控制該視*裝置。

1. 變電站運維自動化現(xiàn)狀

隨著自動化運維的覆蓋面不斷增加和擴展，電氣二次設備日益增多，相互之間的聯(lián)系日益復雜，為電力二次系統(tǒng)運維帶來諸多挑戰(zhàn)，結合當前變電站自動化系統(tǒng)的運維*式，發(fā)現(xiàn)當前運維*式存在著一些問題：

從資源層面上，電力二次系統(tǒng)技術涵蓋電氣、自動化、計算機控制、通信等等多學科知識，軟硬件實現(xiàn)方式眾多，數(shù)據(jù)分散、異構、格式不一，要實現(xiàn)完整全*的運維數(shù)據(jù)的分析，需要運維人員不僅具有較高的專*技術水平，還需要具備相當廣泛的專*面。因此，運維事件處理過程中，往往難以快速地提取全局的、有*的信息，從而導致難以及時識別系統(tǒng)事件，定位故障原因。

從運行信息層面上，由于電力調度的實時性要求，二次系統(tǒng)運維人員需要時刻關注大量而且繁雜的數(shù)據(jù)，諸如二次系統(tǒng)業(yè)務運行狀態(tài)、二次設備運行狀況、網絡互連情況、系統(tǒng)信息安全、機房環(huán)境參數(shù)等；而同時關注這些運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，運維人員往往會被淹沒在海量的告警信息之中。

從業(yè)務層面上，當采用多種監(jiān)控系統(tǒng)時，各個監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務對象不同，部署及管理相互獨*，導致系統(tǒng)安全的相關信息不集中互不相通，安全策略難以保持一致，不僅無法直接解決前面所述的各種問題，還會造成復雜數(shù)據(jù)干擾的情況，影響運維工作的實際效率。

從規(guī)則層面上，缺少知識庫和規(guī)則引擎等專家系統(tǒng)技術、人工智能技術的支撐，從海量原始數(shù)據(jù)提取關鍵信息進行分析的工作還是由運維人員人工完成，專*管理人員在業(yè)務決策時得不到有*支持；而由于日常運維經驗與知識不能以有*的方式積累，重復出現(xiàn)的事件和故障，一方面造成熟悉相關問題的人員不斷重復處理，另一方面無法通過預判分析避免相同問題的重復出現(xiàn)。

運行維護人員的操作水平關系到整個綜合自動化系統(tǒng)的順利運行[3]。在積*改*管理體制和學*電網企業(yè)相關標準的同時，還要培養(yǎng)出一批高素質的專*人才?，F(xiàn)階段絕大部分設備依靠廠家進行維護，缺乏可以及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的專*隊伍，發(fā)現(xiàn)設備缺*到處理完成需要歷經幾個階段，問題得不到及時的解決。

4、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

4.1概述

基于互聯(lián)網＋、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。

4.2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。

4.3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)場智能網關RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現(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)上傳至指*的服務器端口，網絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網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。

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1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。

4.4.2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。

4.4.3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。

4.4.4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。

4.4.5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。

4.4.6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視屏信息。

4.4.7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指*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。

4.4.8警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

4.4.9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。

4.4.10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，并列出在該周期內巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

4.4.11APP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。