智能化變電站依托 “一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、運(yùn)維決策信息化” 的技術(shù)架構(gòu),大幅提升了電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化與精準(zhǔn)度,但在運(yùn)維實(shí)踐中,受技術(shù)迭代、人員能力、系統(tǒng)協(xié)同等因素影響,仍面臨以下核心問(wèn)題:
一、運(yùn)維人員技能與技術(shù)需求不匹配
智能化變電站的核心設(shè)備(如智能終端、合并單元、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān))和技術(shù)架構(gòu)(IEC 61850 通信協(xié)議、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)字孿生平臺(tái))與傳統(tǒng)變電站存在本質(zhì)差異,對(duì)運(yùn)維人員的技能提出了 “跨學(xué)科” 要求,但當(dāng)前普遍存在技能斷層:
- 知識(shí)體系滯后:傳統(tǒng)運(yùn)維人員擅長(zhǎng)電氣設(shè)備巡檢與機(jī)械操作,但對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)配置(如交換機(jī) VLAN 劃分、光纖熔接)、軟件調(diào)試(如保護(hù)邏輯組態(tài)、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)維)、數(shù)據(jù)分析(如波形圖譜解讀)等信息技術(shù)掌握不足,導(dǎo)致故障定位依賴(lài)廠商支持,響應(yīng)效率低。
- 操作風(fēng)險(xiǎn)增加:智能化設(shè)備的遠(yuǎn)程操作(如軟壓板投退、定值召喚)需嚴(yán)格遵循權(quán)限管理與流程規(guī)范,但若人員對(duì) “數(shù)字化操作邏輯” 理解不深,易因誤操作引發(fā)保護(hù)誤動(dòng)(如漏改軟壓板導(dǎo)致保護(hù)失效)。
- 培訓(xùn)體系不完善:現(xiàn)有培訓(xùn)多聚焦單一設(shè)備操作,缺乏 “電氣 + 通信 + 信息” 的綜合實(shí)訓(xùn),人員對(duì)系統(tǒng)級(jí)故障(如 SV/GOOSE 報(bào)文中斷)的協(xié)同排查能力薄弱。
二、智能設(shè)備與系統(tǒng)兼容性問(wèn)題突出
智能化變電站涉及多廠商設(shè)備(如南瑞、許繼、四方等)和多系統(tǒng)集成(監(jiān)控系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)),但因標(biāo)準(zhǔn)落地差異與技術(shù)壁壘,兼容性問(wèn)題成為運(yùn)維痛點(diǎn):
- 協(xié)議實(shí)現(xiàn)不統(tǒng)一:雖遵循 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn),但不同廠商對(duì)協(xié)議的細(xì)節(jié)解讀(如報(bào)文格式、數(shù)據(jù)集定義)存在差異,導(dǎo)致跨廠商設(shè)備通信不穩(wěn)定(如合并單元與保護(hù)裝置報(bào)文丟包),需反復(fù)調(diào)試適配。
- 軟硬件升級(jí)沖突:智能設(shè)備的軟件版本迭代頻繁(如保護(hù)裝置固件更新、監(jiān)控系統(tǒng)補(bǔ)丁升級(jí)),但升級(jí)后可能與關(guān)聯(lián)設(shè)備(如智能終端、后臺(tái)服務(wù)器)存在兼容性漏洞,引發(fā) “升級(jí)后保護(hù)誤動(dòng)”“數(shù)據(jù)上傳中斷” 等次生問(wèn)題。
- 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) “虛高” 與 “失真”:狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器(如局放傳感器、油中溶解氣體監(jiān)測(cè)裝置)的精度受環(huán)境干擾(溫度、電磁噪聲)影響較大,部分廠商設(shè)備存在 “誤報(bào)率高”(如濕度超標(biāo)觸發(fā)非真實(shí)告警)或 “數(shù)據(jù)缺失”(如光纖斷裂導(dǎo)致監(jiān)測(cè)中斷)問(wèn)題,誤導(dǎo)運(yùn)維決策。
三、信息通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維能力不足
智能化變電站的 “網(wǎng)絡(luò)化二次系統(tǒng)” 依賴(lài)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與控制指令交互,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性直接決定系統(tǒng)可靠性,但當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維存在明顯短板:
- 網(wǎng)絡(luò)故障定位難:站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)采用光纖環(huán)網(wǎng)、交換機(jī)級(jí)聯(lián)架構(gòu),若發(fā)生報(bào)文延遲、丟包或斷網(wǎng),需排查光纖衰耗、交換機(jī)配置、協(xié)議棧沖突等多環(huán)節(jié),傳統(tǒng)運(yùn)維缺乏 “端到端報(bào)文追蹤” 工具,故障定位耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)。
- 網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)凸顯:隨著變電站與調(diào)度主站、云平臺(tái)的互聯(lián)互通,網(wǎng)絡(luò)攻擊面擴(kuò)大,存在惡意代碼注入(如通過(guò) U 盤(pán)傳播病毒)、非法訪(fǎng)問(wèn)(如破解遠(yuǎn)程運(yùn)維賬號(hào))等風(fēng)險(xiǎn),而部分變電站未部署深度防御體系(如防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)),或安全策略更新滯后。
- 時(shí)標(biāo)同步精度不足:SV(采樣值)、GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录﹫?bào)文需依賴(lài) IEEE 1588 PTP 或 IRIG-B 碼實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)同步,若時(shí)鐘源(如北斗衛(wèi)星接收機(jī)、主時(shí)鐘裝置)故障或傳輸鏈路延遲,會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置采樣不同步,引發(fā)差流異?;蛘`動(dòng)。
四、運(yùn)維流程與智能化特性適配不足
傳統(tǒng)變電站 “定期巡檢 + 故障搶修” 的運(yùn)維模式難以適配智能化設(shè)備的 “狀態(tài)感知、遠(yuǎn)程操控” 特性,導(dǎo)致運(yùn)維效率與資源浪費(fèi)問(wèn)題并存:
- 狀態(tài)檢修落地難:智能化變電站理論上可通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) “狀態(tài)檢修”,但因缺乏統(tǒng)一的狀態(tài)評(píng)價(jià)模型(如不同廠商設(shè)備的健康度指標(biāo)不互通)、數(shù)據(jù)積累不足(新投設(shè)備無(wú)全生命周期數(shù)據(jù)),實(shí)際仍依賴(lài) “定期試驗(yàn)”,未充分發(fā)揮智能化優(yōu)勢(shì)。
- 遠(yuǎn)程運(yùn)維可靠性低:部分變電站雖具備遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,但受通信帶寬(如偏遠(yuǎn)地區(qū) 4G 信號(hào)不穩(wěn)定)、終端權(quán)限管理(如多班組共用賬號(hào))影響,遠(yuǎn)程操作存在 “指令延遲”“誤授權(quán)” 風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致緊急情況下仍需現(xiàn)場(chǎng)處置。
- 備品備件管理混亂:智能設(shè)備型號(hào)迭代快(如智能終端從 “集中式” 向 “分布式” 升級(jí)),且不同項(xiàng)目定制化程度高,備品備件庫(kù)存難以精準(zhǔn)匹配,常出現(xiàn) “庫(kù)存積壓”(舊型號(hào)設(shè)備閑置)或 “搶修缺件”(新型號(hào)設(shè)備無(wú)儲(chǔ)備)問(wèn)題。
五、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與運(yùn)維實(shí)踐脫節(jié)
智能化變電站的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如 DL/T 1423-2015《變電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》)雖已逐步完善,但標(biāo)準(zhǔn)落地與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維的銜接仍存在 gap:
- 標(biāo)準(zhǔn)更新滯后于技術(shù)發(fā)展:數(shù)字孿生、AI 巡檢等新技術(shù)在變電站的應(yīng)用缺乏成熟標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致運(yùn)維中 “技術(shù)應(yīng)用無(wú)據(jù)可依”(如 AI 缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確率閾值未明確)。
- 廠商技術(shù)壁壘阻礙規(guī)范執(zhí)行:部分廠商對(duì)設(shè)備核心參數(shù)(如保護(hù)算法細(xì)節(jié)、通信接口定義)保密,導(dǎo)致運(yùn)維人員無(wú)法按標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展深度檢修,只能依賴(lài)廠商提供的 “黑箱式” 服務(wù),增加運(yùn)維成本與依賴(lài)性。
總結(jié)
智能化變電站運(yùn)維的核心矛盾在于 “技術(shù)架構(gòu)的先進(jìn)性” 與 “運(yùn)維能力的滯后性” 之間的不匹配。解決這些問(wèn)題需從三方面突破:一是構(gòu)建 “電氣 + 通信 + 信息” 復(fù)合型人才培養(yǎng)體系;二是推動(dòng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)開(kāi)放性(如統(tǒng)一協(xié)議接口、開(kāi)放數(shù)據(jù)模型);三是優(yōu)化運(yùn)維流程,通過(guò)數(shù)字孿生、AI 輔助決策等技術(shù)提升智能化運(yùn)維水平,最終實(shí)現(xiàn) “設(shè)備狀態(tài)可知、故障精準(zhǔn)可判、資源高效配置” 的目標(biāo)。