330 kV变电站多站监控及智能化浅析
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作者: 张琰 白钢 李秋
摘 要：该文以陕西电网运行检修公司下辖的3个330 kV变电站为研究对象，在传统变电站升级改造为智能变电站的过程中，提出“一站监控多站”的监控运行方式，通过相同电压等级的一个变电站综合监控同一电压等级的其它变电站，实现多站的远程运行监控、信息共享，提高变电站运行效益，为变电站智能化升级改造打下良好的运行基础。
关键词：多站监控 智能变电站 智能电网
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（a）-0023-02
进入“十三五”规划年，随着工业4.0（中国制造2025）革命的推进，中国电网已进入智能电网的建设期。按照国家规划要求，2011年以后所有新建变电站均按照智能变电站的技术标准建设，而原来的传统变电站也进入智能化的改造升级中，智能变电站迎来了爆发式的增长。智能变电站[1]是采用的电气设备以先进、可靠、集成、低碳、环保为特点，以全站数字信息化、网络化通信平台、标准化信息共享为基本要求，自动完成变电站二次系统的信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要向上级电网提供实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
目前，传统的枢纽变电站（以2011年前建的330 kV变电站为主）正在进行智能电站的技术改造和研究阶段，升级后的330 kV枢纽变电站通过省网与整个西北地区区域的新型750 kV智能变电站。此次研究以国家电网陕西运行检修公司下辖的宝鸡电网硖石330 kV变电站、马营330 kV变电站、雍城330 kV变电站为研究对象，通过三个枢纽变电站“一站控三站”的综合监控运行方式的研究，为传统330 kV枢纽变电站智能化改造过程中“一站控多站”，逐步达到并实现330 kV枢纽变电站智能化运行的可行性提供一定的工程理论依据。
1 电网现状分析
陕西为位于西北电网东部，最高电压等级为330 kV，目前330 kV电网已覆盖全省十个地区，形成330 kV主网网架结构，在关中地区形成了多个330 kV单环网网架，以关中电网为核心，通过金～黄～延～榆～神和桃～延330 kV线路延伸至陕北，通过马～汉线、安～南双回线、罗～张4回330 kV线路扩展至陕南的汉中、安康、商洛地区。同时，通过4回330 kV线路与西北甘青宁电网联网。
宝鸡电网是陕西电网重要组成部分，是陕西电网和甘肃电网的功率交换重要枢纽之一，担负向宝鸡市三区九县及陇海、宝成、宝中三条电气化铁路宝鸡段的供电任务，并向甘肃、咸阳、西安、汉中电网部分地区转供电力。目前，宝鸡电网由330 kV马营变、雍城变、段家变、汤峪变与其相应的联络线构成330 kV送电网架结构。
在电网运行过程中，通过调度EMS（能量管理系统）及电网自动化监控系统，实现对所辖变电站运行工况的远程实时监控[2]，并负责在输变电设备故障、异常、越限运行时联系相关部门处理，提升电网运行控制及事故应急处置水平。在EMS中，增加变电站监控功能，接入变电站监控信息，实现对变电站的集中监控。在不停电的情况下，对电力设备状况进行连续或周期性的自动监视检测，即在线监测。
2 330 kV变电站监控分析
宝鸡电网硖石330 kV变电站、马营330 kV变电站、雍城330 kV变电站的主控变电站是马营变电站。马营变除了监控本站的运行外，还远程监控硖石变和雍城变两个330 kV站。通过综合监控系统中的KVM抓频远程监控系统，可以随时获取其他两个变电站的运行信息。操作运行过程中，运行人员必须遵守规范：DL/T95.31-2005 《电网调度规范用语》、DL/T 516-2005 《电力调度自动化系统运行管理规程》、DL/T969-2005 《变电站运行导则》、Q/GDW 678-2011 《智能变电站一体化监控系统功能规范》、国家电网安监[2009]664号《国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）》、国家电网生[2008]1261号《无人变电站值守管理规范（试行）》。
电网实时监控与智能告警功能是架构在统一支撑平台上的应用子系统，是智能电网调度技术支持系统最基本的功能，用于实现完整的、高性能的电网实时运行稳态信息的监视和设备控制，为其他功能模块应用提供全方位、高可靠性的数据服务。主要实现以下功能[2]：通过前置系统接收各变电站上送的远动信息并进行处理、数据计算与统计考核、控制和调节、网络拓扑、画面操作、断面监视、事件和报警处理、计划管理、电网调度运行分析、一次设备监视、开关状态检查、趋势记录、事故追忆及事故反演[4]等。
目前，三个枢纽变电站以完成初步的自动化设备改造。马营变投运于1986年，雍城变投运于1998年，硖石变投运于2009年，相对于其他两个变电站，硖石变的自动化程度最高，设备也最先进。以330 kV的隔离开关为例，旧的设备以LW13型和LW14型居多，在进行智能化改造过程中以LW25型替代上述两个型号。传动机构替换为原装进口的ABB公司生产的液压传动机构，增加的远程通信接口，为异地远程控制提供良好的设备基础。
3 综合监控分析
正常的监控巡视按照每值巡视三次进行，接班后、值班期间和交班前对受控变电站分别进行一次全面巡视。巡视的主要内容[3]有：（1）通过监控主画面检查监控系统运行工况、通道状态是否正常，监控系统有无事故总告警信息，各变电站集中信号图中有无告警信息。（2）通过监控分画面检查各变电站一次接线图中有无告警单元、监控系统各分画面中有无告警信号。（3）通过一次系统画面检查断路器、隔离开关及接地刀闸位置是否正确，线路及主变电流、有功功率、无功功率、母线电压、主变分接开关档位、主变油温、站用交流电压、控制母线直流电压是否正常，遥测数据是否刷新。（4）通过监控系统告警信息栏检查“断路器事故跳闸”、“保护动作”、“异常信号”、“状态变位”、“通讯中断”、“遥测越限告警”等窗口中有无告警信息和信息复归情况，重点检查保护动作、控制回路断线、PT 断线、保护装置失电、直流系统异常、所用电系统异常等遥信信号的动作和复归状态。（5）通过输变电设备在线监测系统监视，检查系统通信是否正常，数据是否刷新正常，系统是否有异常告警。（6）输变电设备在线监测系统中设备异常告警时，按照设备告警分类启动相应工作流程，并及时联系设备监控处专责进行初步分析。（7）输变电设备在线监测系统异常时，及时将系统异常情况反馈至设备监控处专责。
4 结语
宝鸡电网的3个330 kV枢纽变电站马营变、雍城变和硖石变，以马营变为管理核心，远程监控其它两个变电站。目前，在运行管理上，各站的运行维护人员数量符合国家电网枢纽变传统运行要求，在未来的智能电网的改造升级中，从一站监控多站的角度出发，在减少运行人员的基础上依旧能确保变电站的安全稳定运行，从而提高企业运行效率。
参考文献
[1] 国家电网.Q/GDW 383-2009，智能变电站技术导则[S].2009.
[2] 国家电网.只能变电战继电保护技术规范[S].2010.
[3] 国家电网.无人值守变电站及监控中心技术导则[S].2009.
[4] 国家电网.330 kV～750 kV智能变电站设计规范[S].2009.
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