基于智能电网的变电运行研究

国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 秦 浩 陈 伟

1 引言

近年来，我国电力行业不断发展进步，并且电网的发展与互联网相互衔接，呈现出智能化的新趋势。随着社会的不断发展，对电力行业技术以及使用能源的需求量也在不断提升，只有不断寻求创新发展才能适应电力行业高速发展的要求，才能适应行业发展的新趋势。通过不断提高电工等级，扩大电网规模，智能电网在这个过程当中得到了有效的发展，维护了电网运行的安全与稳定，提高了电力运输的效率，使变电运行管理模式实现了优化。

2 智能变电站的基本特点

2.1 智能变电站的优势

图1 智能电网

智能化变电站推行数字集约化控制模式，在数据采集整理以及传递运输和数据应用控制等多个阶段得到了很好的执行，完善了智能电网的要求。实现的主要形式基于“数字化变电站”及其高级应用，注重可靠、安全、高级互动功能[1]。不同的设施设备可以实现互通操作，完成电气设备的检修任务，随着数字智能化的推进，各项工作都变得简便起来，工作效率大幅度提升，也能够完成需要原本耗时耗力难度较大的工作，整体呈现出更加高水平的状态，极大地推进了我国变电站的发展，缩短了与国际社会之间的发展差距，拥有了迈进国际前列的实力和底气，是我国科学技术发展的又一有力佐证。

2.2 智能电网的详细特点

智能电网内部运行的设备拥有一定的自我判断和自我问题处置的能力，可以积极响应降低事故影响；智能电网具有优化能效能力，要求多种资源即插即用，以稳定、环保、高效、经济等作为目标[2]；预测危险因素和事故隐患；加快事故反应速度；快速恢复正常运行状态。

2.3 智能电网的高级功能

智能电网具有高级分析能力，通过智能化设备辅助决策阶层，理解当前的电网运行情况，提供决策佐证；并且通过智能计算得出最优化数据模型，帮助进行决策。以往在进行重要决策时，主要依赖人工计算，而人力劳动则会受到较多因素的影响，如长时间工作会导致工作效率低下，从而影响到决断的正确性和果断性。而智能化计算则避免了这一部分的困扰，不管连续工作运转多长时间，都不会对其准确度产生影响。

2.4 应用智能辅助系统

建立变电站智能辅助系统综合监控平台，设备监控不中断可24小时维护电网运行的稳定与安全，在线处理突发事故。变电站集中管理、集中诊断，管理水平提高，管理效果更加突出，管理效率提高，实现资源共享。同时，通信自动化技术能够更好地完成既定规划，实现更加高水平的控制管理。

3 变电运行研究

3.1 常规站的变电运行管理模式

常规站的变电运行管理模式要求每个岗位都需要配备独有的班组，处理突发事故需要两个以上的班组同时工作，才可以处理好事故，监控室内要有联系工作人员，一个班组的成员人数不可以少于3人，班组之间实行三班倒的值班制度，这样变电运行管理模式在面对突发事故的过程中，能够有很快的反应速度，同时更加可靠，工作人员对于现场的情况比较熟悉。但是该管理模式对于工作人员数量要求较多，如果变电站的数量成倍的增长，那么需要的工作人员也将成倍的增长，并且对于专业工作人员的需求量会出现较大的缺口，加重了人员负担和人工成本。而且参与到同一工作中的人员越多，工作效率实际越低，特别是变电运行管理是一项要求较高的工作，需要精确指挥和精准操作，这个时候并不适合过多的人员参与，对于管理效果的提高反而形成拖累。

3.2 集中监控站的变电运行管理模式

集中监控站是由监控中心负责监控职能，根据变电站所处的位置划分区域，设立专门的操作队来负责专门的变电运行管理工作。集中监控站管理模式包括以下三种：监控与操作运行一体化的管理模式、监控与操作管理分化的管理模式、监控管理区域化的管理模式，三种管理模式各有侧重，监控与操作运行一体化的管理模式较为适合数量不多的变电站进行集中控制管理。

而将监控职能与操作职能分化管理的模式，则更加方便进行变电站内的工作职能的划分和工作职责的分配，工作人员的数量可以得到很好的控制，不一定在变电站数量增加的同时，需要增加工作人员的数量，也就是说能够以较少的人手做好较多的工作量。这样来说更加适合在大规模的变电站管理下，实现人员的精简配置，优化人力资源管理，减少人工成本[3]。

监控管理区域化管理模式，不仅大幅度缩短了命令的传达时间，事故的应对速度也得到了较大的提升，但是就目前国内的电网调度模式来看，并不太适合应用该种管理模式。国内的大环境不适合该管理模式大范围推广，要适应该模式，还有很长一段路要走。

3.3 一键顺控技术

一键顺控技术主要是通过运用自动控制器，进行自动状态识别，改变了传统的人工确认断路器来操控的方式，改为使用新型计算机智能断路的方式，根据状态自动生成操作，而且在启动速度方面实现了一键启动。一键顺控改造工程是电力公司实现智能电网，以及改造智能变电站的重点建设项目，以往烦琐的手工操作流程被化繁为简，由后台计算机进行测控，利用后台计算机选择状态进行切换，足不出户即可完成目标状态的切换。在监控室当中，5s 内可以完成目标状态的选择，3s 内即可完成设置，7s 内执行完毕回到待运行状态。整个反应过程迅速，操作效率提高，有了更加充分的检修时间，也为电力传输提供了更加安全的保障。因具有高速完成指令的特性，与智能变电站的要求不谋而合，这也成了这样的技术和管理模式目前极受欢迎的根本原因。

4 基于智能电网对变电运行提出的要求

随着互联网科技和信息技术的不断创新发展，智能电网已经逐渐成为电力行业新的发展趋势。智能电网融合了先进的传感测量和自动化控制技术以及信息通信技术等，实现了通信技术的高度集中，同时与电气基础设备实现了更加紧密地连接，但是智能电网在发展过程中，对于变电运行管理模式有了更高的要求[4]。高科技的发展过程当中，越来越多的使用无人化以及智能化的管理模式，监控系统和远程遥控工作站运行成了主流，监控系统更加集中以及可视化，使监控人员的工作量大幅度的减少，在解放人手劳动力的过程当中，又提高了工作效率和工作的精准度。无人值班变电站发挥出了绝大的优势，减少了人力管理成本的同时还能够创造更加多的收入效应，工作人员的绩效以及薪酬标准都得到了提高。

智能电网对于故障的反应速度较为迅捷，在故障发生后，能够在极短的时间内恢复正常运行，同时具有较强的分析能力，在恢复正常运行的同时能够分析出引发故障的基本原因，同时还可以对有可能发生的事故进行猜测，提前做好防护措施以应对多种突发情况。当故障发生之时，能够及时做出反应并且处理障碍，减少故障对电网的影响。

智能电网还具有较强的统筹规划能力，可以帮助工作人员进行科学的决策，实现高效的功能判断。智能电网具有可视化，能够为工作人员提供操作的判断和分析依据，帮助作出合理的决策。

监控系统随着智能电网的发展得到了创新发展，远程操控工作站运行也更加的便利和安全，监督作用得到了非常充分地发挥，帮助变电站进行安全生产，能够按时的完成生产目标，同时还能够遵循变电运行的安全制度，将有可能发生的风险及时做好控制和处理。工作人员在现场发现电气设备的安全隐患之后，需要通过计划来协调停止电力传输的时间，并且给予时间用于设备检修，但是当调度和检修完成一体化管理之后，工作流程得到了简化，工作效率大幅度的提升，对于电气设备的安全使用来说也有了更加强有力的保障，有效推进智能电网的全面发展。

图2 变电智能电网功能

5 基于智能电网的变电运行管理分析

目前，电网逐渐朝着智能化方向转变，并且在采用集中监控的变电运行管理模式当中，体现出较强的适配性和使用价值。在智能电网时代，实现了通信技术的高度发展和信息的高度集中，成为集中监控的强有力的技术支持，不再依赖于人工监控，而是更多的采用自动化和无人监控的方式，极大地提高了工作的效率，同时工作效果也得到了大幅度的提升。

在常规模式下，如果发生故障，首先由工作人员通知检修任务，然后再进行检修计划的安排，以及后续的检修情况跟进等，处理一个故障需要花费较多的时间，导致电力设备在这过程中得不到及时的处理，有可能对电网的整体安全造成极大的威胁。如果能够在发现设备故障的同时，就将其交给专业的设备检修工作人员来进行维护，可以减少设备处于不良运行状态的时间，对于设备的使用寿命来说也是维护的好方法，设备的运行效率也不会受到较大的影响，对于工作人员来说，不必要的工作量得到了减少，在人员分工安排方面，更加的精简。

监控中心发出调度指令，操作人员接收指令并执行，监控中心遥控操作一次设备，二次设备操作通过调度指令安排给操作队，完成设备现场操作，方式比较传统。智能电网大范围采用调控一体的运行管理模式，将调度和监控中心的有关职能进行合并，调度人员完全负责所有的变电运行操作，既能够发放指令又能实现遥控操作，减少了中间的多余环节，反应速度和工作效率均有较大提升。

电气设备的维护和检修则由专业的检修人员来负责，检修队伍由原来的操作人员以及维修队伍和自动化队伍组建而成。调控一体化的变电运行管理模式能够减少岗位上的工作人员的数量，实现了工作内容的精简以及工作效率的提高，同时工作过程当中的安全性也得到了更好的保障。在遇到突发事故和故障的过程中，能够更加快速地进行反应，特别适合异常紧急事故的处理。由于该模式融合了调度与变电运行两方面的内容，因此对工作人员的专业素质提出了更高的要求，所有的电气设备的维护人员都需要听从调度人员的指令，所以在调度人员的专业素质培养方面也要不断提升，电力系统采取该模式后的反应速度得到了较大的提高，这也是行业简便创新管理模式的积极影响。

6 结语

目前，我国正在不断地寻求朝着智能电网过渡的方式和方法，电网不断地朝着现代化、智能化的方向发展。本文通过分析得知，实行集中监控可以更好地实施变电运行管理，未来在智能电网发展的趋势下，采用调控一体化的管理模式将成为主流，相对应的工作人员的技能水平也需要不断地提高，才能更好地落实全新的变电运行管理模式。