摘要：隨著電子無線通信技術(shù)、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，目前我國的變配電室正逐步朝向無人值守的變配電室管理方向發(fā)展，變配電室運(yùn)行和維護(hù)是電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。無人值守變配電室的運(yùn)行維護(hù)的水平高低，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生直接性的影響。本文對無人值守變配電室運(yùn)行的運(yùn)行維護(hù)方式進(jìn)行了分析，結(jié)合現(xiàn)階段安全管理和存在的問題，提出了優(yōu)化和改進(jìn)運(yùn)行方案，僅供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞：變配電室；無人值守；運(yùn)維管理
引言
21世紀(jì)的電力工業(yè)正處于快速發(fā)展的過程，隨著電力電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對應(yīng)的變配電室數(shù)量也在不斷增加。為了有效維護(hù)電力電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，各類變配電室（站）的運(yùn)行和維護(hù)變得至關(guān)重要。目前大多數(shù)電力系統(tǒng)的變配電室（站）都是采取的無人值守，部分工業(yè)和民用用戶也開始逐年新增無人值守變配電室方式，主要是能夠節(jié)省大量的人力和物力成本。為了充分發(fā)揮無人值守變配電室的作用，現(xiàn)階段有必要結(jié)合變配電室運(yùn)行維護(hù)方式存在的問題，采取針對性的改進(jìn)措施，從而進(jìn)一步促進(jìn)無人值守變配電室的運(yùn)行和維護(hù)可靠性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
1、無人值守變配電室運(yùn)維現(xiàn)狀和模式
變配電室（站）在電力傳輸系統(tǒng)中擔(dān)任著橋梁的作用，主要是對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所。為保證電能的質(zhì)量以及設(shè)備的安全，在變配電室（站）中還需進(jìn)行電壓調(diào)整、潮流控制以及輸配電線路和主要電氣設(shè)備的保護(hù)功能。隨著電力系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，對應(yīng)的電力電網(wǎng)變配電室（站）數(shù)量也再不斷地增加，同時變配電室（站）操作的各類電氣設(shè)備數(shù)量也是不斷地增加，使得變配電室的安全運(yùn)行和有效維護(hù)水平顯得尤為重要。我國變配電室（站）按管理形式分類分為：有人值守和無人值守兩種，無人值守變配電室是指在變配電室內(nèi)或室外，沒有固定的維護(hù)值班人員在站內(nèi)來進(jìn)行一系列的操作監(jiān)控，而是由遠(yuǎn)程控制終端執(zhí)行主控制操作，并且完成對設(shè)備定期檢查和維護(hù)工作。隨著現(xiàn)代電力自動化技術(shù)的快速發(fā)展和人工智能技術(shù)在電力電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用，無人值守變配電室已成為我國在建的變配電室建設(shè)和發(fā)展的趨勢，也對整體提高變配電室設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但要實(shí)現(xiàn)安全可靠的運(yùn)行，其中的關(guān)鍵問題是如何做好無人值守管理。
1.1、正確理解“無人值守”
相對傳統(tǒng)的變配電室有人值守方式，無人值守變配電室能夠節(jié)約大量的人員成本，是一種運(yùn)營管理模式，變配電室無人值守的意思并不是真的無人管理，而是指在變配電室內(nèi)或室外，沒有相應(yīng)的崗位運(yùn)行維護(hù)工作人員，而且無人值守變配電室需要具有高素質(zhì)的操作和維護(hù)管理能力強(qiáng)的綜合素質(zhì)的人員，因?yàn)闊o人值守對于各種電氣自動化技術(shù)的使用要求高，需要和各個電氣設(shè)備終端、監(jiān)控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信等之間來相互協(xié)調(diào)和合作，所以無人值守并不是*無人管理。
1.2、變電運(yùn)維管理中的職責(zé)分工
無人值守變配電室運(yùn)行管理的前提是需要明確責(zé)任，建立組織結(jié)構(gòu)，制定合理的制度和管理程序，這樣才能保證現(xiàn)場操作和維護(hù)人員能夠有效協(xié)調(diào)配合，有利于后續(xù)開展變配電室的運(yùn)行和維護(hù)工作，不會因?yàn)樨?zé)任不明確的原因而導(dǎo)致不必要的問題發(fā)生。比如現(xiàn)場操作和維護(hù)人員的主要職責(zé)是對各種各樣設(shè)備進(jìn)行檢查，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的操作；測試人員主要對變配電室內(nèi)部的一、二次設(shè)備和一系列電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行測試和調(diào)試，并且完成相應(yīng)的電氣設(shè)備的維修，并在事故中進(jìn)行維護(hù)；調(diào)度值班員則是主要對關(guān)鍵電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行以及監(jiān)視，及時地記錄相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
2、無人值守變配電室運(yùn)維模式存在的問題
2.1、設(shè)備方法過于單一
無人值守的變配電室，整體的運(yùn)行和維護(hù)主要的就是監(jiān)控環(huán)節(jié)，監(jiān)控中心主要由監(jiān)控和維護(hù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。與傳統(tǒng)的變配電室相比，無人值班變配電室在運(yùn)行維護(hù)管理過程中的工作難度和工作量較大。許多變配電室的*人員在其管轄區(qū)域的日常*中，還是以看、聽的簡單方法來觀察設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，很少使用專業(yè)的檢測設(shè)備或者檢測工具進(jìn)行帶電檢測，而且檢查的方法比較簡單粗放，很容易忽略關(guān)鍵的電氣元件，嚴(yán)重影響巡檢質(zhì)量。同時，巡檢人員在檢查設(shè)備的過程中不夠細(xì)致，對關(guān)鍵檢查部件沒有給予足夠的重視，導(dǎo)致整個的巡檢質(zhì)量不高。
2.2、自動化系統(tǒng)與在線監(jiān)控可靠性有待提高
無人值守的核心就是在于后臺遠(yuǎn)程的運(yùn)行，在無人值守變配電室的集成系統(tǒng)中，變配電室要保證從室內(nèi)到室外的所有一、二次接觸，整體的通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控都是完備的，而且具有穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。然而，在實(shí)際的變配電室內(nèi)，由于存在許多大規(guī)模的遠(yuǎn)程通信接點(diǎn)終端，加上不同設(shè)備之間進(jìn)行通信可能存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、通信失敗、采集設(shè)備老化的情況。這類問題的出現(xiàn)使得操作維護(hù)人員的工作難度大大增加，運(yùn)行維護(hù)效率不高。
2.3、工作監(jiān)督管理不夠
目前來看，無人值守的變配電室很難判斷是否對工作人員進(jìn)行了檢查。而且，變配電室的檢查工作缺乏有效的監(jiān)督和管理，無法控制檢查和維護(hù)的質(zhì)量，很容易讓工作人員出現(xiàn)懶散、消極怠工等現(xiàn)象，這影響了無人值守變配電室的正常運(yùn)行。由于變配電室的隨著科技的不斷發(fā)展，也在不斷更新監(jiān)測監(jiān)控手段和設(shè)備，由于缺乏相關(guān)設(shè)備專業(yè)技術(shù)知識和及時有效的培訓(xùn)，人員自身專業(yè)水平無法操作設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，不利于變配電室的維護(hù)。因此人員的綜合專業(yè)素養(yǎng)有待提高。
3、無人值守變電安全運(yùn)行改進(jìn)建議
3.1、建立有效的運(yùn)維管理制度，加強(qiáng)安全管理
變電運(yùn)維管理是保障電力運(yùn)行安全。變配電室需要建立崗位安全責(zé)任制，將安全生產(chǎn)的責(zé)任落實(shí)到每一位工作人員身上，大力加強(qiáng)安全生產(chǎn)的宣傳和教育，因地制宜，根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)情況，制定可控管理規(guī)程，完善各類記錄，把好每個關(guān)口，加強(qiáng)安全管理。
3.2、加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)管理，明確運(yùn)維管理的職責(zé)分工
在變配電室運(yùn)行維護(hù)管理工作中，應(yīng)當(dāng)明確運(yùn)維管理的職責(zé)分工，由知識專業(yè)調(diào)度人員來完成監(jiān)測監(jiān)控、抄表記錄和電氣設(shè)備操作；高素質(zhì)的維護(hù)人員進(jìn)行，檢查各類設(shè)備和系統(tǒng)，定期更換更新、細(xì)心運(yùn)行維護(hù)、安全操作電氣設(shè)備等，同時做好各項(xiàng)安全措施和事故處理。還需要加強(qiáng)變配電室關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行薄弱環(huán)節(jié)的監(jiān)測和管理，保證設(shè)備安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
3.3、加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，完善生產(chǎn)管理
無人值守變配電室對于運(yùn)維人員的專業(yè)水平要求較高，直接關(guān)系到變配電室運(yùn)行和維護(hù)的安全。所以，變配電室應(yīng)當(dāng)對工作人員進(jìn)行定期專業(yè)培訓(xùn)考核，結(jié)合實(shí)際的現(xiàn)場運(yùn)行開展技術(shù)講座，或者進(jìn)行在職培訓(xùn)，考試合格后持證上崗。除此之外，還可以不定期舉辦各種經(jīng)驗(yàn)交流學(xué)習(xí)會、設(shè)備檢修運(yùn)維培訓(xùn)班，跨區(qū)域組織學(xué)習(xí)專業(yè)知識，調(diào)動工作人員學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性。開展安全文明生產(chǎn)，保持變配電室內(nèi)和室外良好的工作環(huán)境。
3.4、實(shí)現(xiàn)智慧無人值守和運(yùn)維診斷及事故預(yù)報(bào)
通過物聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)庫、云計(jì)算等技術(shù)嵌入到無人值守變配電室中，可以實(shí)現(xiàn)三維虛擬無人值守變配電室（站）的運(yùn)維控制，直接調(diào)取設(shè)備的基本信息和歷史檔案資料。結(jié)合人員在線監(jiān)視、電子圍欄、智能兩票制、智能巡檢、在線仿真技術(shù)提供數(shù)據(jù)建模，指導(dǎo)運(yùn)維人員操作，避免操作錯誤，降低事故發(fā)生率，提高電氣設(shè)備安全運(yùn)行的穩(wěn)定性。
4、安科瑞變電所運(yùn)維云平臺及硬件的選型
4.1、云平臺簡介
隨著*改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí)，普通線下運(yùn)維模式已無法滿足市場需求，迫切需要配套智能化線上運(yùn)維管理和服務(wù)平臺，安科瑞變電所運(yùn)維云平臺（AcrelCloud-1000）根據(jù)市場需求反饋，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為電力運(yùn)維公司提供配套線上運(yùn)維服務(wù)，該平臺作為連接運(yùn)維單位和用電企業(yè)的紐帶，監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為客戶提供更好的運(yùn)維服務(wù)，平臺提供系統(tǒng)總覽、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電統(tǒng)計(jì)分析和日/月/年電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常預(yù)警、事故報(bào)警和事件記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、運(yùn)維巡檢派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。
4.2、應(yīng)用場所：
（一）電力運(yùn)行維護(hù)企業(yè)；
（二）連鎖商業(yè)、門店；
（三）物業(yè)管理企業(yè)；
（四）集團(tuán)企業(yè)；
（五）院校主管單位；
（六）智慧社區(qū)。
4.3、平臺結(jié)構(gòu)
4.4、平臺主要功能
4.5、云平臺配置
現(xiàn)場硬件配置
應(yīng)用場合 | 型號 | 功 能 |
高壓進(jìn)線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流、逆功率保護(hù) |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計(jì)量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數(shù)），THFF（波形因子），KF（電流K系數(shù)），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計(jì)算，電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示，全中文菜單 | |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
高壓出線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流、逆功率保護(hù) |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計(jì)量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數(shù)），THFF（波形因子），KF（電流K系數(shù)），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計(jì)算，電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示，全中文菜單 | |
低壓出線 | AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
AEW100 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；RS485接口、470MHz無線通訊、紅外通訊；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度1級,無功電能精度2級 | |
變壓器溫度監(jiān)測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，RS485接口，2路繼電器輸出 |
線纜剩余電流/溫度監(jiān)測 | ARCM300-J1/T4 | 1路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊 |
無線測溫 | ASD-320 | 一次動態(tài)模擬圖、語音提示、帶電顯示及閉鎖、溫濕度數(shù)字控制、液晶顯示、分合閘、儲能、遠(yuǎn)方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)，無線測溫功能（標(biāo)配3點(diǎn)），RS485/Modbus |
ARTM-Pn | 可以單獨(dú)安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)，每臺裝置可以接收3、6、9、12、18個傳感器的數(shù)據(jù)，傳感器型號可選配ATE100、ATE200、ATE300。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。 | |
ATC-200/400 | 一款帶有一路485接口的溫度收發(fā)器，可同時接收ATE100/200/300傳感器發(fā)射的數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。 | |
ARTM-100 | 可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)，每臺裝置可以接收240個傳感器的數(shù)據(jù)，可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網(wǎng)口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。 | |
環(huán)境溫濕度 | WHD96-22 | 測量并顯示控制2路溫度、2路濕度。 |
水浸 | RS-SJ-*-2 接觸式水浸傳感器 | 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC 10-30V 工作溫度：-20℃~+60℃ 工作濕度：0%RH~80%RH 響應(yīng)時間：1s 繼電器輸出：常開觸點(diǎn) |
攝像機(jī) | CS-C5C-3B1WFR | 支持720P高清圖像，支持分辨率可達(dá)到130萬像素（1280*960）內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器具有語音雙向?qū)χv功能，支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通過手機(jī)、PC等終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動和視頻觀看 |
煙霧傳感器 | BRJ-307 | 光電式煙霧傳感; 電源正極（DC 12V）：+12V 繼電器輸出：常開觸點(diǎn) |
門禁 | MC-58（常開型） | 常開型；感應(yīng)距離：30-50mm 材質(zhì)：鋅合金，銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出 |
配套附件 | ARTU-K16 | 16路開關(guān)量輸入 |
KDYA-DG30-24K | 輸出 DC 24V ；24V電源 | |
KDYA-DG30-12K | 輸出 DC 12V；12V電源 | |
網(wǎng)關(guān) | ANet-YW1E2/2G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485，1路2G（移動）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) |
ANet-YW1E2/4G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485，1路4g（全網(wǎng)通）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 1路RS485,1路4G(移動）上傳通道，工作電源：24V直流 僅支持采集點(diǎn)數(shù)100個點(diǎn)，用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW2E4 | 2網(wǎng)4串 工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
平臺系統(tǒng) | 變電所運(yùn)維云平臺 | 平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備臺賬、售電服務(wù)、運(yùn)維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。 |
5、結(jié)束語
人工智能技術(shù)、無線通信技術(shù)以及電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展，給變配電室的無人值守提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)已經(jīng)在無人值守變配電站運(yùn)維模式中走在前列，下一步是大力推廣到工業(yè)和民用無人值守變配電室中，使無人值守變配電室能夠更加安全。
參考文獻(xiàn)
