探究综合自动化变电所运行的可靠性
安科瑞 陈聪
摘 要：自动化技术在变电所中的有效利用，一方面能够通过网络信息平台落实远程变电操控的需要，使变电所的工作质量与效率得到显著提升，并增强变电系统的可控性；另一方面，凭借可靠性检测措施，更便于管理人员探查变电系统运行潜在风险，以便及时将参数传递至检修平台，使变电质量得以保障。本文基于自动化变电所特征展开分析，期望凭借可靠性理论为变电系统运维工作开展提供良好参照。
关键词：自动化；变电运行；安装调节；运维分析；变电所运维系统
引言
电网系统是我国城市经济与功能体系构建的基础能源供应渠道，也是现阶段城市居民生活不可少的资源形式。其中，变电所能够根据地区电网需求提供适用的电力转换平台，以便确保地区电力供应系统稳定，而现代电力能源供需关系的不断发展，同样对变电所职能提出了更高的要求，因此为提升变电所的工作质量，需要对自动化技术的可靠性深入研究。
1自动化变电所特征分析
自动化变电所是基于现代网络信息化技术演变而来的新型变电系统形式，不但能够为远程操控提供更完善的技术管理平台，降低变电所运维工作风险，使变电所工作质量得以保障，同时借助自动化传感系统，更便于及时察觉系统内部潜在故障，以便将实时化记录的参数递交至检修平台，使后续检修工作的开展具备更详细的数据信息。由此可见，自动化系统的应用为现代变电系统运行奠定了更先进的基础，同时借助信息数据的处理，更落实了监控与测量的需要，使得变电系统达成功能综合化、系统模块化、结构分层化、操作可视化的要求，使整体变电系统的可控性得到显著提升。
根据以往资料可知，自动化变电系统运行也具备以下两方面特征：首先，在中低压变电系统中落实自动化技术，能够有效降低运维人员与变电系统的接触概率，通过自动化技术真正实现智能化管理的要求，使变电所运行更加安全且经济。其次，对于高压变电站而言，自动化技术的落实，使得变电系统运行可控性得到显著提升，既避免了专业技术分散等问题，同时也隔绝了系统干扰的可能性，使变电运行可靠性显著提升。
2 变电运行可靠性理论分析
变电所是地区电网系统能源转换的重要平台，更是调整地区电网运行参数的基础单位。变电所系统的运行经常会受到周边环境与设备故障等潜在因素影响，使得电网运行稳定性与可靠性难以得到应有的保障，因此为保障地区电网运行质量，通常变电所管理工作需要着重对系统内容进行调整与检修，才能确保系统运行的可靠性满足电网安全使用的基本要求。因此，通常可以选用以下三种方法进行评测：
首先，并联系统模型能够通过单个元件的工作状态判断变电系统运行是否处于稳定状态。若该元件工作与参数正常，则此线路中的变电系统运行也正常，并且在短时间内不会因为此元件对变电系统运行质量造成损害。
其次，利用串联方法对变电系统可靠性进行监测，更便于察觉元件之间的相互影响，若某一处元件无法正常工作，则证明整条变电系统都处于瘫痪状态。
通过混联方法对变电系统进行检测，需要根据系统的实际状况深入研究，以便通过串联与并联线路之间的关系，分析变电系统运行中潜在的风险，以便及时提供检修等措施，避免地区电网系统运行受到损害。
3 变电系统安装调节可靠性分析
首先，要在实施可靠性分析之前，对现有的变电站具备多大程度的自动化控制技术和当前技术同传统技术的差异实施分析，使后续的变电站分析工作能够使用综合操作的方式进行调试机制的构建。其次，要对技术应用过程中的差异性特点实施分析，如果使用遥控装置进行系统的可靠性研究，则需要使用综合化处理的方式进行系统的变电操作。再次，要按照现有的系统核心技术情况，对变电所的具体检查机制进行完善，以便变电所可以在运行的过程中保持更高的简单性特点。要按照技术应用构成中的可靠性分析结论，对变电站运行过程中的问题发现机制实施研究，以便后续的变电运行问题能够借助保护装置进行问题分析，提升系统运行过程中的问题处理质量。要加强对失电问题的关注，以便自动化系统可以在没有人员看守的状态下进行变电站通信机制的设置，使通信机制可以根据故障的状态进行解决方案的构建。另外，要按照当前系统的运行需要，对变电站的调试机制实施完善，使变电站能够在进行技术应用的过程中更好的实施调试机制的构建，以便后续的分析工作可以将二次回路的检查作为关键性任务。
4 变电所运维可靠性分析
首先，要在实施分析之前，对影响变电所运行的主要因素实施管控，要从二次回路在应用过程中的接地状况，对现有的互感装置进行有效的接地处理，并以此作为技术判断。另外，要按照现有的互感器运行模式，对互感器装置的中性线实施科学的质量分析，使中性线能够保证在失电的状态下将多余的电力资源实施有效的排除，使变电所的全部工作人员可以保证足够的安全。其次，要从电缆的分析入手，对系统运行过程中的屏蔽层实施有效的质量控制，以便系统可以在后续检查的过程中更好的进行检查机制的构建，使系统可以在实施综合管理的过程中进行更好的自动化技术运用。要按照现阶段的系统屏蔽层状态，对自动化系统的检测机制进行完整的构建，使变电站可以在后续的运行过程中更好的进行检车机制的构建，并保证变电所可以提升自动化技术应用过程中的可靠性等级。
5变电所运维管理机制可靠性分析
要在实施自动化系统运作的过程中，对现有的维护机制进行时间点的科学把控，将保护装置完整的使用于系统维护领域，并根据变电站技术操作的具体目的，对技术的应用时间实施确定，以便变电站可以在保持运行的状态下进行自动化技术的实施。其次，要结合当前的系统可靠性因素，对系统实施变电所运行等级的提升，使系统能够在后续的应用过程中实施可靠性的有效判断。要结合现阶段的变电站处理需要，对当前保护性设备的功能实施处理，以便现有的功能可以结合系统完善的需要进行应用质量的提高。可以按照当前的系统功能要求，对变电所设备的完善方案实施设置，使后续的检查工作可以依靠频率特点进行性能分析，使人力资源的管理工作能够结合工作的便捷性实施控制。另外，要结合当前的系统自动化特点，对可靠性分析的安全等级进行提升，使变电站的检测工作具备更加规范的特点。
6 安科瑞变电所运维云平台
AcrelCloud-1000变电所运维云平台基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据一个集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作
7应用场所
适用于电信、金融、交通、能源、医疗卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建
8系统结构
9系统功能
用能月报
用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，查询跨度可设置为月。
站点监测
站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。
变压器状态
变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。
运维
运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。
配电图
配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率等详细运行参数查询。
视频监控
视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。
电力运行报表
电力运行报表显示选定站所选定设备各回路指*采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及平均值行统计。
报警信息
对平台所有报警信息进行分析。
任务管理
任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。
用户报告
用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺陷及处理情况。
APP监测
电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。
10系统硬件配置
| 应用场合 | 型号 | 外观图 | 型号、规格 |
| 变电所运维云平台 | AcrelCloud-1000 |
| AcrelCloud-1000变电所运维云平台基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据一个集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。 |
| 网关 | ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC 12 V ～36 V 。支持4G扩展模块，485扩展模块。 |
| 扩展模块ANet-485 | M485模块：4路光耦隔离RS485 | ||
| 扩展模块ANet-M4G | M4G模块：支持4G全网通 | ||
| 中压进线 | AM6-L |
| 三段式过流保护（带方向、低压闭锁）、过负荷保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合闸、低频减载、检同期、合环保护、断路器失灵保护 |
| APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；实时及需量；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示； | |
| 中压进线 | APView500 |
| 相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压／电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动／闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G,16D0+22D1,通讯 2RS485+1RS232+1GPS,3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口，支持U盘读取数据，支持61850协议。 |
| 中压馈线 | AM6-L |
| 三段式过流保护（带方向、低压闭锁）、过负荷保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合闸、低频减载、检同期、合环保护、断路器失灵保护 |
| APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；实时及需量；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示； | |
| 低压进线 | AEM96 |
| 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级；工作温度：-10℃～+55℃；相对湿度：≤95不结露 |
| 低压出线 | AEM72 |
| 三相电参量U、1、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、低压出线分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3x1.5(6)A,有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级 |
| ADW300 |
| 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能 、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次） ；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级 | |
| 无线测温 | ATE-400 |
| 合金片固定，CT感应取电，测温范围－50-125℃,测量精度±1℃;传输距离空旷150米 |
| ATC-600 |
| 两种工作模式：终端、中继。ATC600-Z做中继透传，ATC600-Z到ATC600-C的传输距离空旷1000m,ATC600-C可接收ATE系列传感器、 AHE等传输的数据，1路485,2路报警出口。 | |
| 环境温湿度 | WHD |
| WHD温湿度控制器产品主要用于中高压开关 柜、端子箱、环网柜、箱变等设备内部温度和 湿度调节控制。工作电源：AC/DC 85～265V 工作温度：-40.0℃～99.9℃ 工作湿度：0RH～99RH |
| 水浸传感器 | RS-SJ-*-2 |
| 接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况，工作电源：DC 10-30V 工作温度：－20℃+60℃ 工作湿度：0%RH~80%RH 响应时间：1s 继电器输出：常开触点。 |
| 摄像机 | CS-C5C-3B1WFR |
| 支持720P高清图像，支持分辨率可达到130万像素（1280*960)内置麦克风与扬声器具有语音双向对讲功能，支持萤石云互联网服务，通过手机、PC等终端实现远程互动和视频观看。 |
| 烟雾传感器 | BRJ-307 |
| 光电式烟雾传感：电源（DC 12V):+12V 继电器输出：常开触点 |
| 门禁 | MC-58(常开型） |
| 常开型；感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电度，干接点输出。 |
| 配套附件 | ARTU-K16 |
| 常开型；感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电度干接点输出 |
| KDYA-DG30-24K |
| 输出 DC 24V;24V电源 |
结束语
自动化技术在变电所中的有效利用，不但能够根据变电系统需要提供更加精细的智能管理平台，降低外界环境与设备故障对变电系统的伤害，同时凭借自动化数据传导与识别的特点，更便于管理者及时察觉系统故障隐患，为检修部门提供相应参数，使变电故障在短时间内被解决。故而，在论述综合自动化变电所运行可靠性期间，明确自动化技术应用的特点与要素，并提供有效的可靠性检测措施，才能为后续变电所的构建提供技术保障。
参考文献
[1] 王俊尧刘海波孟庆锋 五常市电业局
[2] 王枭.变电站综合自动化系统安全运行分析[J].科技创新与应用，2017（2）：203-203
[3] 田明林.变电站综合自动化系统研究[J].山东工业技术，2017（11）：179-179.
[4] 安科瑞智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全（产品报价手册）.2023.01月版
[5] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11月版