摘要：随着机电一体化设备如光电式互感器和智能化开关的出现，变电站自动化技术也迈入了数字化新阶段。传统变电站的人工抄表、记录、操作及信号传输方式已经无法满足社会发展需要。光电式互感器等变电站信号传输通过采用智能变压器及断路器在站内传输数据，并基于光纤以太网实现数字化变电站中自动化技术的应用。
关键词：变电站；数字化；运行维护
前言
近年来，伴随迅速发展的科学技术，数字化设备开始在各行各业崭露头角，大量的数字化设备投入到人们的生活和社会生产中，与时俱进，在电力系统领域，数字化技术也得到了广泛的应用，很多数字化设备投入到电力系统中，以保证电能的可靠供应，提高电力系统的可靠性。
一、数字化变电站及数字化设备的特点
（一）数字化变电站
变电站GIS设备以传统资源传输理论为基础，能够对电力输送元件进行自动化的管理与控制，进而实现对变电系统的控制，该设备广泛应用于我国电力企业的电力供应系统中，对于电流传输速率的提升起到了十分重要的推动作用。同时，GIS设备也能够起到电阻平稳、稳定电压以及平稳传输电力资源的作用。GIS设备在具体应用过程中所体现出来的特点主要包含：第一，所需要占用的存储空间相对较小；第二，当前我国民用电压为220V，在用电量方面GIS设备有着十分明显的优势，初期成本投入量相对较低；第三，GIS设备能够与传统变电输送设备兼容，相关的操作可以通过网络系统进行，不增加外部成分，所采用的智能化操作模式能够将人工操作比例控制在最低限度内，降低人工操作费用。
（二）数字化设备的特点
数字化设备在电力系统中投入使用，是为了实时的观测电网的运行状况，预测电网的运行状态，对电网间的通讯进行数据采集，分析电网的健康状况，及时发现电网故障，隔离、修复故障，以提高电网运行的可靠性。这些数字化设备充分利用了储能、材料、电力电子、超导和微电子技术等方面的成果。相比于传统的变电站，数字化变电站的检测较传统的线检测系统覆盖范围更广，收集了电力系统运行的所有的状态信息，还可以对家庭用电实时检测。为了改进传统的单一的通讯模式，数字化的监测系统则可以实现双向、高速、实时的通讯，根据采集到的数据对整个系统进行评估，降低事故的发生率。介绍一些常见的数字化设备，SVG（静止无功发生器）在电力系统中大量应用，是一种用来补偿无功的设备，硬件方面由DSP控制芯片，常用的电子元器件，IGBT，电感，电容组成，通过程序在线检测电网的无功状况，为达到所需要的电能质量，通过程序计算，控制IGBT产生补偿信号，补偿无功。APF主要用于大量企业之中，除了补偿无功之外，对电网侧的谐波也可以进行很好的控制，这些数字化设备支撑起了现在的智能电网。这些数字化相比于传统的电力设备给电网带来了很大的收益，但是一旦发生故障，比较难以发现和解决，要从硬件、软件两个方面排除故障，所以处理定期的维护之外，软件也要定期的测试，排除故障。
二、关于数字化变电站运行维护的策略
（一）完善运行管理系统
管理系统的完善性对于数字化变电站运行与维护工作的开展具有直接的作用。在我国，数字化变电站的运行时间并不长，而且实践经验也十分缺乏，必须要经过长期实践与探索以后，才能够确保数字化变电站的运维管理机制逐渐完善并具有系统化特征。在这种情况下，才可以针对数字化变电站不同功能的特征真实地映射出来，为工作人员实践工作的开展提供保障，并且构建完善的操作流程机制。在此过程中，详细地规定了各运行维护工序的流程，以免数字化变电站在未来运行的过程中出现重复的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总的来讲，数字化变电站的管理系统与规范机制如果科学合理，那么其维护管理工作的质量也就会随之提高且效果理想。
（二）加强对光纤的巡视和维护力度
通常数据传输会因光器件老化及装置运行等各方面原因增大光纤衰耗，严重时会因衰耗过大以至于信号接收功率小于装置要求的接收功率而导致保护装置由于接收功率低而闭锁保护，因此有必要加强光纤巡视和维护力度。首先检查电子式互感器及合并器、智能端子箱、保护测控装置、智能终端熔接盒等装置，检查合并器、智能单元、保护测控等装置信息，检查光纤网络设备连接有无脱落、松动现象。正常的光缆应无破损、无折痕并能自然弯曲。初步判断异常并分析其原因。其次在检修过程中测试合并器等光设备光纤接口的光输出功率、接收功率。合并器输出口较多，如果个别输出功率呈现较低状态，要做好标识工作，不适用功率低的接口。如果整块插件输出功能都较低则需要更换新的插件，避免使设备运行受到影响。装置接收功率的通道裕度一般不小于6dBm，用酒精清理耗损较大的光纤。为防止因粘灰而导致光纤接触不良，可在拔掉光纤时及时断开，用套头套好插头和接口。
（三）加强对变电站操作票管理
数字化变电站运行安全管理工作的核心为倒闸操作，由于此类变电站增加了网络交换机、过程层设备智能终端及合并单元等相关设备，因此需备份各种参数设置，还要建立完善编号、命名台账，防止由于设置信息丢失而造成的设备异常。除此之外，数字化变电站中还广泛使用软压板，有必要将其投退纳入操作票管理中。明确保护软压板在本间隔的编号，在后台机操作前需输入间隔编号及压板编号确认操作无误，监控后台应具备监视和操作保护装置保护软压板状态的功能，进一步提高变电站操作票管理。
（四）采用先进运行维管技术
除了注重创新变电站设备运行维护与管理模式之外，为了进一步提升其运行维护与管理水平，还要注意采用先进的运行维管技术。目前，在变电站设备运行维护与管理的过程中，相应的维护与管理技术众多，具体主要表现在如下几个方面，即：（1）直观法维护与管理技术。该种维管技术主要是通过“听、闻、摸、看”等手段来检查变电站设备的外观及表征现象，看起是否存在异常问题。比如，如果螺钉和导线之间存在火花现象，那么就可能是相关导线出现松动情况，此时需要对相关导线进行拧紧固定；如果在启动开关后，变电站设备没有正常启动，那么就可能表明相关线路存在断路问题等等，这些均属于直观法维管技术范畴。（2）仪表诊断法维护与管理技术。考虑到变电站设备会常常出现接地、过载、短路以及断路等故障，尤其是短路常常会因导线断路、触点虚焊或者接触不良等问题而引发变电站设备运行故障。针对该种类型的故障，需要采用万用表来进行全面测量，尤其是以测量电路两端的电压最为常见；又如，可以采用红外测温成像仪来对变电站设备运行过程中的温度进行仔细监测，借此来对其是否存在发热或者过载问题进行判断。（3）隔离法维护与管理技术。如果无法在短时间内快速查明变电站设备运行故障成因，则可以完全隔离故障，确保其他部分电路完整性之后，根据实际的记录信息来检查故障及其成因，具体需要采用科学、合理的停电倒闸操作来对设备进行隔离，确保变电站设备故障检测的准确性。
结语
数字化变电站是电力系统技术发展的新鲜产物和必然趋势，其设计、施工、验收、运行、维护工作等都是一个全新的概念，运行的经验都只能在实践中摸索和总结，兴国110kV全数字化变电站的建成投运，必将为此领域提供和积累大量的经验。
参考文献：
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[3]高新华，余南华，杨颖安数字化变电站技术丛书－测试分册[M].中国电力出版社2010.0133－47
论文作者:罗帅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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