对变电运行管理模式的分析

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　　摘要：如何针对这种物质基础的变化，对传统的变电运行管理方式进行必要的优化和调整，是保障电网安全稳定运行的必然需求，也是电网运行管理部门重点研究的课题。本文就变电运行管理中“集中监控，分点操作”模式下的变电所值班、调度发令和遥控操作方式等问题进行了分析，可供同行参考学习。
　　关键词：变电运行；运行模式；集中监控；分点操作
　　引言
　　随着变电所数量的迅速增加，对如何变革变电运行管理模式，通过优化资源配置，释放资源效能方面提出了挑战。电网装备水平和生产管理理念的提升，也给变电运行管理模式的优化变革创造了条件。
　　2变电所无人值班管理模式分析
　　变电运行工作的实质就是“对电网所辖变电所实施有效的监视、控制、巡视、维护，按照调度命令正确地改变设备运行方式，对现场工作安全状况予以有效控制”。多年来，供电企业就变电运行模式进行了多方面的探索和尝试。目前国内主要的变电运行管理模式见表l。
　　表1中4种模式各有利弊，但在不同的电网规模、地域环境、装备水平、技术条件下，某种模式与相关条件相匹配，该模式的优点成为影响的主要因素时，这种模式也实现了效益最大化；与有人值班变电所相比，无人值班变电所在事故应急情况下的响应速度相对较慢，运行人员对现场的熟悉程度有所下降，但从国内外电网建设、发展的方向来看，对区域电网内的变电所实施集约化无人管理是必然趋势，只是不同的阶段实施集约管理的范围不同。
　　表1变电运行管理模式分析
　　运行模式 说明 优点 缺点
　　母子站模式 在相对重要的220 kV变电所内设立集控站，监控、操作相对集中，对区域范围的110 kV变电所、35kV变电所进行管理 1.集控站控制地理范围相对集中，反应较快；2.相对重要的220 kV变电所实质为有人值班，可靠性较高；3.适合于地域较广，220 kV变电所布点较疏的地区 1.技术管理范围较宽，不利于运行人员对专业技术的掌握；2.随着同一区域内220 kV变电所数量增加，此模式有一定的局限性
　　集控站模式 在一个地区局内按电压等级设立220 kV集控站、110 kV集控站，监控、操作相对集中，岗位具有一定的互换性，对所辖变电所进行管理 1.对变电所进行分层管理，管理方式、技术方法具有一定的专业性和针对性；2.在一定范围内适应电网的迅速发展3.对电网实施分区域管理，安全性较高 1.电网规模发展到一定规模后，集控站管理幅度需综合考虑；2.集控站监控人员职责较重，随着集控站数量增加，需较多的运行人员
　　少人值班式 在变电所内每值设一个工作组(最少2人)值班，担负现场的操作、维护、巡视等工作，而将变电所监控职能交由远方监控人员负责 1.由于监控工作量具有一定的弹性，同时具备异地监控的条件，可将此部分工作交由远方监控人员担负；2.1座220 kV变电所需6~7人，与有人值班的10~ 11人相比较为集约3变电所现场留有1组操作人员，保证现场反应速度，具有相对较高的安全性 此方式下现场运行管理力度会降低，不利于对变电所的长期管理
　　集中监控，分
　　点操作模式 在一个地区局内设立1~2座监控中心，对所辖区域内若干变电所进行集中监控，另按地理范围设定若干操作队，负责变电所现场具体的操作、巡视、维护 1.监控和运维分离，各自具有一定的专业性；2.采用集中监控，运行人员效益较为明显；3.对调度端而言，此种模式下，调度对集控站的适应性较强，即无论操作队管辖范围如何调整，而监控中心相对固定；4.对电网迅速扩张的适应性较强，人员效益能实现最大化 1监控范围较广，安全性较弱，尤其在特殊天气等情况下，对所辖变电所掌
　　控力度不足；2.较多的变电所信息系统进人一套自动化系统后，系统的容灾能力较差
　　
　　“集中监控，分点操作”的运行管理模式能较大范围地释放人力资源效能，尤其对变电运行监控人员的集约化方面效益显著，同时在一定程度上对电网迅速扩张有较好的适应性，经笔者实地调研，该模式已成为广东、江苏等电网的主要运行管理模式。
　　3“集中监控，分点操作”模式应用分析
　　3.1不同电压等级变电所的值班方式
　　由于变电所在电网中的重要性、技术水平、设备状况等因素不同，变电所实施无人值班的条件不同，在采用“集中监控，分点操作”模式时，其现场具体的值班方式也有所不同。不同电压等级变电所值班方式分析见表2.
　　表2不同电压等级变电所值班方式分析
　　变电所 基本情况 相关因素分析 建议采取的方式
　　500 kV 1.在系统中重要性最高，大多为枢纽变电所；2一次设备档次较高，自动化程度高，除部分接地闸刀外，均具备遥控操作功能；3.二次设备、500 kV线路保护以光纤纵差或允许式高频
　　保护为主，人工测试保护通道的需求不高；4.三次设备基本采用综合自动化，信息上送功能强大；5.通信条件相对较好 1.正常情况下，单个500 kV变电所操作量相对较少，而部分地区局已出现3座以上500 kV变电所，实施集控站管理的需求日益显露；2.考虑500 kV变电所的重要性及出现异常情况下，需要有较快的反应速度，故最少要保持能够独立处理、应对情况的工作小组(至少2人)；3.鉴于一次设备自动化程度较高，可考虑充分发挥遥控功能，对变电所一次设备进行远方操作 集中监控，少人值班方式
　　220 kV 1.各地区局220 kV变电所在系统中重要性发生改变，正由枢纽变电所向区域重要变电所转变；2一次设备档次稳步提升，SF6开关频繁启动的情况大幅减少，采用自冷/风冷或全自冷主变后，主变对所用电系统的依赖程度降低；3.二次设备微机化率较高，尤其LFX一912微机型高频收发信机的广泛应用，使收发信机的可靠性得到有效提升；4，新建变电所采用综合自动化，部分老旧变电所也进行了综自或RTU改造；5.通信条件较好 1.不同的220 kV变电所，在系统中的重要性差异较大，一般考虑进出线超过六回及以上变电所(不含高压用户专线)，在系统中的重要性较高；2.220 kV变电所中，对系统的响应速度可控制在30-45 min以内3.对220 kV变电所设备的巡视周期可考虑适当放宽，尤其是保护高频通道测试周期，可适当放宽(如2~3天)；4.变电所防盗系统已成为变电所建设时的配套系统 集中监控，无人值班方式
　　110 kV 1.110 kV在电网中重要性相对较低；2.一、二、三次设备均具备无人值班条件 110 kV变电所完全具备无人值班条件，且对电网安全运行无较大的影响 集中监控，无人值班方式
　　
　　分析可见，500 kV变电所和220 kV及以下变电所的无人值班方式有较大的区别，因此500kV变电所宜建设单独的监控中心，实施“集中监控，变电所少人值班，集控运行”的管理方式，220 kV及以下变电所可建设区域性的监控中心，实施“集中监控，变电所无人值班，分点操作”的管理方式。
　　3.2无人值班变电所调度发令方式分析
　　无论何种运行模式，由于调度命令在电网安全运行中很重要，宜尽量减少调度命令传输过程中的环节，确保命令传递的准确、便捷、安全。调度正令在电网运行过程中流经的环节，必然成为确保安全生产的重要环节，而该环节的安全性与调度正令的流量成反比，因此必须强化相关业务环节。若仍使用“转发令”方式，必然导致监控中心的安全责任加大，其管辖幅度受限，从而削弱了实施“集中监控、分点操作”模式的效益，因此，对于500kV变电所，实施集控站管理后，由于对一次设备进行远方遥控操作，其实际操作的“现场”就在500kV集控站，所以“正、预令均到集控站”是最佳方式。而对于220kV及以下变电所，由于目前尚不具备完全遥控操作的设备条件，其主要操作任务也必须到现场操作，所以笔者认为“预令到监控中心，正令到现场”是较为妥当的方式。

　　4遥控操作功能的建设与应用分析
　　变电所实施无人值班管理后，产生了运行人员与变电所现场设备的时空距离，而采取遥控操作，一定程度上是弥补时空距离、减少运行人员路途奔波的有效手段。根据技术条件和操作任务的不同，在保证安全的条件下实施遥控功能的建设和应用，是提高“集中监控，分点操作”运行模式效率的重要手段，而自动化技术和电动设备的装备，为一次设备的遥控操作创造了条件，保护自动化一体化和保护与自动化的通讯联网，为二次设备的遥控操作创造了条件。
　　4．1监控中心(集控站)遥控操作
　　根据监控中心的职责分工，操作任务主要是正常运行中对电网经济运行方式的调整性操作，如：
　　(1)为控制电压合格率和功率因数，对电容器、主变分接开关进行的遥控操作。
　　(2)为控制负荷平衡进行的拉、送负荷操作。
　　(3)为控制系统零序阻抗，根据调度命令进行的单一主变中性点地刀的拉合操作。
　　因此，监控中心的遥控功能是变电所实施无人值班的必备技术条件，从目前的技术条件和浙江电网无人值班工作实际运行情况来看，监控中心遥控操作完全具备技术条件和管理条件，部分单位也有超过10年的运行经验。随着区域无功综控功能的建设，监控中心遥控操作的智能化水平也有了较大幅度的提高。
　　4．2调度端直接遥控操作
　　当电网实施“集中监控，分点操作”的运行管理模式后，特殊情况下的应急能力是必须研究解决的问题。而调度遥控操作，就是由调度员在调度台直接对变电所现场设备进行遥控操作。由于这种操作方式是将“调度发令”和“运行操作”2项任务进行整合，从而具有最快的执行速度。具体应用调度遥控操作应考虑以下几个方面：
　　(1)紧急处理电网事故和异常时，响应速度显得尤为重要。由于调度遥控操作具有最快的执行速度，此时可采用调度遥控操作的方法。
　　(2)正常运行方式下，考虑到调度运行与变电运行的专业性和对电网的关注面不同等因素，不宜大规模采用调度遥控操作的方式。
　　(3)考虑到浙江电网地处沿海，遭受台风等恶劣天气的情况较为突出，在电网建设时应考虑调度台对110kV及以上电压等级开关设备遥控功能的建设。
　　5结语
　　通过分析可见，实施“集中监控，分点操作，变电所根据情况实施无人(少人)值班”是较为科学、合理的变电运行管理模式。但在实施中要根据变电所在电网中的重要程度、装备水平和管理要求，对变电所值班方式、调度发令方式和遥控操作方式等方面采取具体的应对措施，才能更好地适应现代电网的发展和管理运行的要求。
　　参考文献：
　　【1】赵亮．现代化变电所(站)运行全书【M】．北京：中国物价出版社，1999．
　　【2】黄益庄．变电站综合自动化技术【M】．北京：中国电力出版社，2000．
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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