智能变电站在运行中的常见问题及提升措施

罗锋 龚柯燊

摘   要：随着计算机技术、通信技术的发展，智能化技术已经在各个领域相继落地应用。在建设坚强智能电网的背景下，原有的常规变电站在网络化、信息化、平台化等方面的劣势逐渐凸显，发展智能化变电站已成为不可逆转的趋势。2011年之后，国内所有新建变电站全面按照智能变电站技术标准建设，智能变电站在电网体系中的占比日益增加。近年来，随着大量智能变电站投入运行，各种问题也开始层出不穷。本文首先介绍智能变电站的基本概念，然后对智能变电站在运行过程中遇到的常见问题进行分析，并提出应对措施，希望能为电力工作者提供一定的参考意见。

关键词：智能变电站  常见问题  应对措施

1  智能变电站简介

智能变电站主要指一通信网络和信息数字化为基础技术，实现测量、保护、计量、实施监测、智能报警等功能的变电站，它的基本结构主要分为站控层、间隔层以及过程层三个部分，各部分通过光缆进行信息传递。过程层包含由一次设备和合并单元、智能终端等智能设备。间隔层主要包括继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备。站控层主要包括通讯系统、自动化系统、站域控制系统、对时系统等。智能变电站在运行过程中，由一次设备完成变电站的电能分配、变换、传输、等功能，由电压互感器、电流互感器等设备及相关控制、信号回路完成信息采集，并通过电缆传输至合并单元和智能终端，合并单元和智能终端完成数据的光电转换，再将信号通过光缆传递给过保护、测控、故障录波、网络分析、过程层交换机等二次设备。

2  智能变电站运行现状

电网建设智能化是时代趋势，而智能变电站的建设是智能电网建设的重要基础。随着大量智能变电站的投运，大量新技术和新工艺的不断应用，并经过电力从业者不断地探索、总结与创新，智能变电站的各项技术和工艺在不断完善，相应的运行维护也不断进步。但由于技术快速更迭，智能设备对运行环境的要求越来越高，如何提升运维检修人员的专业技能，改善智能设备的运行环境成为当务之急。

3  智能变电站在运行过程中的常见问题

3.1 二次设备故障增多

传统综自站一次设备和保护、测控等设备之间是用二次电缆直接连接，而智能变电站一次设备先用二次电缆连接到智能控制柜（合并单元/智能终端），在智能控制柜完成信息的光电转换，再通过光缆与保护、测控等设备连接。因此，相比传统综自变电站，智能变电站的二次设备数量增加一倍以上，信息传输通道更为复杂（增加了光纤通道），设备数量的增加和信息通道的复杂意味着潜在故障点的增加。近年来，笔者所在单位管辖的智能变电站二次设备缺陷发生率远多于传统综自站。

3.2 智能设备运行环境难以保证

智能设备（合并单元/智能终端）安装在智能控制柜内，智能控制柜一般安装在户外设备区，紧邻一次设备。由于智能设备对运行环境有较高的要求，因此智能控制柜内部温湿度控制显得尤其重要，按照《国家电网公司变电运维管理规定》要求：智能控制柜应具备温度湿度调节功能，柜内最低温度应保持在+5℃以上，柜内最高温度不超过柜外环境最高温度或40℃（当柜外环境最高温度超过50℃时）。现在运行的智能控制柜一般采用空调或热交换器两种方式进行温湿度调节，但这两种方式都存在一定弊端。热交换器模式在盛夏之时难以满足设备运行环境需要，夏季高温时智能控制柜内部温度经常达到60℃以上甚至更高，高温会加速元器件老化，缩短设备使用寿命，影响智能设备稳定运行。空调模式虽然能满足设备对温度的要求，但空调长期运行易在智能控制柜内部产生凝露，凝露会腐蚀设备元器件，同时在二次回路和设备内部中形成短路隐患。除此之外，空调或热交换器的运行维护也是一个问题，在气候恶劣（严寒或酷暑）的时候，空调或热交换器的损坏有可能导致智能设备无法正常运行。

3.3 对设备厂家的依赖性增加

智能变电站的智能设备、保护装置、测控装置、网络系统、控制系统乃至智能控制柜柜装空调等辅助设备的维修和更换都严重依赖厂家，导致部分缺陷不能及时消除，运维成本越来越高等问题。

4  智能变电站运行维护提升措施

4.1 严格设备选型

在招标采购阶段，应尽量选取产品成熟，质量可靠，售后有保障的厂家设备。避免在运行过程中出现设备家族性缺陷、设备过快被淘汰、设备不符合现场运行环境需要或设备厂家倒闭转行等情况。

4.2 统一配件标准

对于损坏率较高的配件（如智能设备电源插件、交流采样插件等），应协调各厂家统一标准和规格，像手机充电器那样做到通行通用，同时，运维检修管理单位可采购相关插件作为备品备件，减少对厂家的依赖，提升设备检修和缺陷处理的效率。

4.3 加强运维管理

应根据智能变电站的特点强化运维管理，特别要注重智能控制柜运行环境的管理。对于因采用热交换器模式而控温效果不理想的智能控制柜应逐步整改，更换为空调模式。对于空调凝露的问题，应采取措施，定期对智能控制柜进行干燥处理，防止凝露堆积。

4.4 加强技能培训

新技术、新工藝的落地，意味着对运行检修人员的技能水平有着更高的要求。运维管理单位应与时俱进，对新技术、新工艺加强学习培训，对于已有的设备也要不断强化学习，提升运维检修技能，提升对设备故障的掌控力和判断力，以适应不断发展的电网需要。

5  结语

智能变电站是坚强智能电网中的重要组成部分，其运行情况直接影响电力系统运行的安全和稳定，因此，如何解决智能变电站在运行过程中的突出问题，提升运行维护工作效率，对提升电网整体的安全性和可靠性有着巨大的意义。

参考文献

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