变电站运维检修管控系统设计与开发

变电站运维检修管控系统设计与开发摘要：针对变电站运维检修过度依赖人工、管控效率低,各层级管理缺乏穿透性等问题,设计了一套变电站运维检修管控系统，开发了包括智能检修报手、智能刀间操作手柄和真空度测量装置的智能检修装备，并配套开发检修现场空间定位系统、检修作业现场智能终端设备以及智能检修质量实时管控平台,实现了检修装备管理、检修质量评估、作业流程管控以及检修装备与巡检人员的空间定位等功能。

关键词：变电站；运维检修；管控系统引言近年来，“新基建”得到进一步发展,5G基建特高压、大数据中心、工业互联网等领域加快建设步伐门,大数据、移动互联、人工智能等技术也逐渐应用于电力系统各个环节尤其在电力营销服务调度运维监控设备状态在线监测等方面，已经能够做到对大量信息的快速筛选、高效处理和对各类在运设备状态的实时感知。

1相关概述1.1变电运维的意义随着我国经济水平的不断提高，人们对于电力的需求也就越来越高，因此，城市中就会有大量的电力资源被消耗掉，为了能够满足人们的生活需要，就使得电力企业的规模被逐渐扩大，进而使电网系统越来越复杂。

一旦在变电运维的工作中出现操作上的错误，就会影响当地的电网运行状况。

因此，为了能够有效的避免因操作不当导致的电网事故，就需要在变电运进行变电运维时对设备采取维护措施，对设备回路要进行优化，严格监控技术人员操作过程。

由于变电运维质量会对电站的运行状态及恢复速度造成影响，所以在操作过程中就要做好倒闸操作的检查工作，并对运行设备做好维护管理工作，这样才能确保电厂为提供源源不断的电力资源。

所以，为了能够使电网系统能够稳定的运行下去，就要杜绝操作上的失误，并对运行状况进行合理的分析，根据问题找到有效的解决办法，因为只有这样，才能为城市提供稳定的电能，提升运维管理效率的同时还能对人员安全以及变电站的财产安全进行有效的保护。

1.2变电运维智能化技术的应用价值我国是一个地域广阔的国家，且有丰富的物质资源，而且人口分布的密度存在着一定的差距，进而导致对电力资源的需求也就不同，因此，就要根据不同的电力需求去对电网进行建设，所以，在对变电站进行运行维护的时候就有一定的难度。

特别是在对我国偏远山区进行电网建设时，不仅存在着一定的维护难度，还有一定的施工风险。

在对传统的无人值班子站进行管理的时候，由于它的设备种类偏多，而且规模巨大，在对其进行装置时方法不同，无论是硬件还是软件，都是多样化的，当新入职的人员在对其进行施工时会因为不熟悉施工情况而引发安全事故的产生。

因此，就需要构建电网系统的时候融入科学的手段，进而形成一个完善的系统信息库，通过内网服务器，并利用局域网使千米以内的变电运行信息进行分享，使运行维护资源被得到有效的整合和分配。

不仅如此，还可以使用智能化技术对变电系统进行监控，而且可以与天气预警系统结合到一起，这样，就可以对风险预警做到有效的把控，使变电站安全有效的运行下去。

2开发思路项目团队以典型35kV智能变电站为基础,开发一套集电力生产变电运维、变电检修、继电保护和高压试验等岗位主要工作内容为一体,融“教、学、练、考”等综合功能为一体的变配电运维检修一体化实训装置,并开发配套的一体化培训体系和培训资源。

(1)广泛调研寻痛点。

实地考察各地市县供电公司变配电岗位队伍建设情况,调研结果表明随着电网企业管理精细化水平的提升,运维检修一体化已成为变配电运维管理的新模式。

而变配电岗位人员存在已跟不上电网发展速度,生产系统普遍存在结构性缺员、现有变配电检修运维的生产组织模式和管理流程等生产关系无法适应生产力发展的情况。

通过深入电网企业走访调研,了解35kV变电站运行维护、设备检修、继电保护和高压试验等不同专业工种的工作内容,总结变配电运维检修一体化工作模式和培训需求,设计一体化实训项目方案。

(2)逐层深入破重点。

针对变配电专业运维、检修等岗位的基本情况和所涉及培训项目点,开展广泛调查分析,在学校现有的实训设施上创新建立变配电运维检修一体化仿真系统,利用信息化技术搭建35kV变电站典型的一次、二次回路图,通过仿真建模工具将静态回路图变成动态图,构建仿真平台培训系统。

在教学团队运用仿真系统时发现,如果员工需要通过软件来解决生产现场中的问题,是看不到真实效果的,只有通过真实现场情景演练,才能在实际生产中真正解决工作上的问题,因此在软件的基础上,提供了硬件方面的支持。

建立了现场实际一致的变电运维实训装置,让运维人员按照操作票流程学会倒闸操作,使设备顺利的由运行转为检修状态或者由检修转为运行状态。

最终,为了达到更高效的培训效果,团队采取了“软件+硬件”结合的方式,在对现有变电检修基地设备基础上,结合虚拟仿真系统,充分利用实训基地的设备结合仿真变电站系统的运用,实现变配电运维检修一体化实训装置的开发,为变配电专业生产技能人员提供一个良好的学习平台。

基于一体化实训装置,变配电运维检修人员可以开展运行维护、故障处理等综合技能实操训练,从而打破运维与检修专业的工种界限,实现技术人员运维检修技能一体化。

(3)技术攻关疏堵点。

综合考虑变电运维、变电检修、继电保护和高压试验等不同工种的任务需求,打破工种之间专业壁垒,实现运维检修专业知识和技能要求的整合重组,以变配电运维检修“一岗多能”复合型技能人才培养为目标,通过虚拟仿真软件和实训设备装置融合交互,开发系统高效的一体化综合实训装置。

该装置综合考虑变电站设备巡视、开关柜检修、故障处理、继电保护测试和电气设备试验等不同工种岗位的现场工作需求,在自主开发的具有知识产权的成套装置中,35kV变电站虚拟仿真系统可以对变电站生产、运行过程全范围仿真,可以开展变电站设备巡视检查、倒闸操作、故障处理、设备维护与试验检测等变电站运行维护项目的仿真训练;10kV开关柜、负荷模拟装置和故障设置模块能够开展电气设备故障辨识与检修、继保测试与电气试验等项目的实操训练。

(4)系统构建解难点。

一是搭建虚拟仿真软件与硬件装置交互融合的系统。

通过数模转换和信息传输技术,完成仿真软件与开关柜实训装置之间的运行状态、设备状态、故障设置等不同类型的数据交互与转化。

将虚拟仿真与硬件设备相结合,实现了变配电运维与检修工作技能的全覆盖,同时也大幅提升了实训的效率和安全性。

二是设计可控模块化故障单元。

传统实训装置中进行实操训练时,故障设置实现的普遍方式是设置是直接断开端子排连接线,称之为硬故障。

这种方式存在设置种类有限、对实训装置损坏较大,对学员安全操作性较低的问题。

本套实训装置着重开发模块化故障单元,将开关柜装置复杂的控制回路中连接可控的串口继电器,依托PLC编程技术,通过对串口继电器触点通断的控制,完成对开关柜中控制回路通断情况进行灵活设置,实现对单台设备多个故障的模拟。

3变电运维风险管控与技术检修措施分析为了进一步提高电网110kV变电运维风险管控成效，切实强化技术检修举措，更好地保证变电站高效安全稳定运行，建议对以下几个方面进行优化。

3.1全面完善停电检修体系停电检修是变电站运行维护管理过程中非常重要的一项内容。

针对停电设备，需要技术人员明确停电检修的设备类型、内容以及相关的防护措施等。

在停电检修过程中要确保检修环节处于完全断电的状态。

技术人员要对断路器、隔离开关和手车开关拉开位置等进行全面检查，结合检修点位的具体情况做好提前试验分析，并明确断开点点位。

在停电检修作业过程中，要将各类相关设备诸如电压互感设备、变压设备等各侧全部处于断开状态，最大限度降低反送电情形的发生。

检修设备如果和其他设备元器件等有关联，也需要分别进行处置管控，从而降低不安全因素的出现。

3.2全面做好验电检测针对停电检修环节，要加强规范化管理，同时还要高度重视验电环节的工作，针对停电设备设施是否出现电压差等方面做好试验检测，技术人员要提前做好自身的安全防护，佩戴绝缘手套等，并应用专业的验电器进行验电检验。

如果没有专业工具，要尽量选择绝缘棒，根据绝缘棒释放电量的声音、花火等指标进行分析。

技术人员要对可能存在的危险点位提前标注，完善相关的防控机制，加强卡票关联规范化管理，从而确保验电环节的规范性和有效性。

3.3做好接地线安装管理接地线安装是变电站运行管理工作的重要组成部分，如果供电过程中受到不可抗力影响等，可能会导致电网出现停电情形。

在此状态下，一些设备依然存在一些电荷，如果检修后电路正常，电源突然供给，一旦出现电荷集中释放的情况，将严重威胁工作人员的人身安全。

通常这种情况下需要完善接电线安装程序，避免电网突然来电释放多余电量对人身造成伤害。

安装接地线，加强现场防护，配置绝缘设施，检测达标后方可进行连接导体端等操作。

此外，除了要加强技术检修方案的科学编制与实施以外，技术人员还需要结合电网110kV变电站运行要求，密切关注天气变化，提前研判形势，针对不同的天气状况提前制定相关的防护与检修措施。

要加强系统整体情况的分析研究，完善集成操作与规范化管理规程，充分借助现代信息技术等，加强智能化检测技术和方法的配套应用，科学构建模型做好数据分析，提高远程遥控管理水平，降低人为操作等带来的不良影响。

3.4建立完善的制度电力企业如想实施有效管理，将工作效率和工作质量进行提升，对变电站的管理制度进行规范以及完善是必须的，这样才能促进变电站运维一体化发展进程。

电力企业在制定相关发展制度时，一定要科学的结合企业未来发展路线进行规划，对员工类型以及职责进行划分，专职专责，这样能够有效提升变电站的运行效率以及运行质量。

在国家技术发展水平越来越高的背景下，传统的变电站运营维修管理制度与如今推行的变电站运维一体化管理制度已不能匹配，电力相关企业必须要结合变电站的实际情况，把电力设备运行工作与检修工作相结合，经过重整后加强管理力度，从管理模式开始进行创新。

在变电站内建立更加完善的管理监督制度以及设备维修制度，将工作人员的职责明确标注，保证员工清楚自己的任务，还可以互相监管，便于规章制度的贯彻执行，保证变电站运行工作的平稳性以及安全性。

3.5降低安全风险变电站运维一体化工作与传统模式而言安全风险要高出许多，如果不能加强对工作规范的监督，变电站运维一体化的工作效率必将深受影响。

所以，电力企业在工作过程中，要加强巡视检查活动，避免出现安全隐患，为员工树立预防安全事故理念，有效保证员工作业的安全性。

同时，变电站内制定的安全规范需要将不同工作中的重难点、风险点进行重点标记，将运行过程中的问题项进行科学的解释说明，为重难点、风险点工作提供解决方法以及思路，降低事故发生率。

并且，电力企业必须要重视每位员工的安全防范意识，结合变电站运维一体化实际工作，对员工进行有效的安全指引与管理。

结语基于电力运维检修管控现状和应用需求开发了变电站运维检修管控系统。