摘要:隨著國民經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的不斷提升,保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展的輸變配電網(wǎng)無論在規(guī)模和設(shè)備裝備水平上都發(fā)生了顯著的變化,實(shí)施“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作,變電所根據(jù)情況實(shí)施無人(少人)值班”是較為科學(xué)、合理的變電運(yùn)行管理模式。但在實(shí)施中要根據(jù)變電所在電網(wǎng)中的重要程度、裝備水平和管理要求,對變電所值班方式、調(diào)度發(fā)令方式和遙控操作方式等方面采取具體的應(yīng)對措施,才能更好地適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展和管理運(yùn)行的要求。
　　關(guān)鍵詞:電網(wǎng)變電；運(yùn)行管理；應(yīng)用分析；特點(diǎn)
　　1當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)
　　經(jīng)過多年的電網(wǎng)建設(shè)和技術(shù)改造,現(xiàn)代電網(wǎng)主要呈現(xiàn)以下5個(gè)方面的特征:
　　1)電網(wǎng)規(guī)模較為龐大,區(qū)域內(nèi)變電站和輸電線路較為密集,并向高電壓方向發(fā)展。
　　2)一次設(shè)備可靠性提高,電網(wǎng)一次開關(guān)、電流互感器等設(shè)備以SF6氣體為主絕緣材料,主變向大型和自冷型方向發(fā)展,設(shè)備整體趨于緊湊小型化,GIS、COMPSS設(shè)備大量裝備。
　　3)保護(hù)、自動(dòng)化、通信設(shè)備先進(jìn)。隨著微電子技術(shù)、光傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大量應(yīng)用,保障一次電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的二次、自動(dòng)化、通信技術(shù)具備微機(jī)化、數(shù)字化的特點(diǎn),并向智能化的方向發(fā)展。
　　4)管理信息化水平較高,伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)的完善和企業(yè)信息化的建設(shè),借助信息化手段提升作業(yè)效率,規(guī)范業(yè)務(wù)流程,并提升企業(yè)資源整合能力是現(xiàn)代電網(wǎng)的一項(xiàng)重要特征。
　　5)配套的社會(huì)資源能有效支持,如公路交通、移動(dòng)通信等社會(huì)資源在電力生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。由上可見,隨著變電所數(shù)量的迅速增加,對如何變革變電運(yùn)行管理模式,通過優(yōu)化資源配置,釋放資源效能方面提出了挑戰(zhàn)。電網(wǎng)裝備水平和生產(chǎn)管理理念的提升,也給變電運(yùn)行管理模式的優(yōu)化變革創(chuàng)造了條件。
　　2變電所無人值班管理模式分析
　　變電運(yùn)行工作的實(shí)質(zhì)就是“對電網(wǎng)所轄變電所實(shí)施有效的監(jiān)視、控制、巡視、維護(hù),按照調(diào)度命令正確地改變設(shè)備運(yùn)行方式,對現(xiàn)場工作安全狀況予以有效控制”。多年來,供電企業(yè)就變電運(yùn)行模式進(jìn)行了多方面的探索和嘗試。目前國內(nèi)主要的變電運(yùn)行管理模式見表1。
　　表1中4種模式各有利弊,但在不同的電網(wǎng)規(guī)模、地域環(huán)境、裝備水平、技術(shù)條件下,某種模式與相關(guān)條件相匹配,該模式的優(yōu)點(diǎn)成為影響的主要因素時(shí),這種模式也實(shí)現(xiàn)了效益最大化;與有人值班變電所相比,無人值班變電所在事故應(yīng)急情況下的響應(yīng)速度相對較慢,運(yùn)行人員對現(xiàn)場的熟悉程度有所下降,但從國內(nèi)外電網(wǎng)建設(shè)、發(fā)展的方向來看,對區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的變電所實(shí)施集約化無人管理是必然趨勢,只是不同的階段實(shí)施集約管理的范圍不同。“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”的運(yùn)行管理模式能較大范圍地釋放人力資源效能,尤其對變電運(yùn)行監(jiān)控人員的集約化方面效益顯著,同時(shí)在一定程度上對電網(wǎng)迅速擴(kuò)張有較好的適應(yīng)性,該模式已成為廣東、江蘇等電網(wǎng)的主要運(yùn)行管理模式。
　　3“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”模式應(yīng)用分析
　　3.1不同電壓等級變電所的值班方式
　　由于變電所在電網(wǎng)中的重要性、技術(shù)水平、設(shè)備狀況等因素不同,變電所實(shí)施無人值班的條件不同,在采用“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”模式時(shí),其現(xiàn)場具體的值班方式也有所不同。分析可見,500kV變電所和220kV及以下變電所的無人值班方式有較大的區(qū)別,因此500kV變電所宜建設(shè)單獨(dú)的監(jiān)控中心,實(shí)施“集中監(jiān)控,變電所少人值班,集控運(yùn)行”的管理方式,220kV及以下變電所可建設(shè)區(qū)域性的監(jiān)控中心,實(shí)施“集中監(jiān)控,變電所無人值班,分點(diǎn)操作”的管理方式。
　　3.2無人值班變電所調(diào)度發(fā)令方式分析
　　無論何種運(yùn)行模式,由于調(diào)度命令在電網(wǎng)安全運(yùn)行中很重要,宜盡量減少調(diào)度命令傳輸過程中的環(huán)節(jié),確保命令傳遞的準(zhǔn)確、便捷、安全。調(diào)度正令在電網(wǎng)運(yùn)行過程中流經(jīng)的環(huán)節(jié),必然成為確保安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),而該環(huán)節(jié)的安全性與調(diào)度正令的流量成反比,因此必須強(qiáng)化相關(guān)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。
　　表1變電運(yùn)行管理模式分析
　　運(yùn)行模式說明優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
　　母子站模式 在相對重要的220kV變電所內(nèi)設(shè)立集控,監(jiān)控、操作相對集中對區(qū)域范圍的110kV變電所、35kV變電所進(jìn)行管理。 1.集控站控制地理范圍相對集中,反應(yīng)較快。
　　2.相對重要的220kV變電所實(shí)質(zhì)為有人值班,可靠性較高
　　3.適合于地域較廣,220kV變電所布點(diǎn)較疏的地區(qū)。 1.技術(shù)管理范圍較寬,不利于運(yùn)行人員對專業(yè)技術(shù)的掌握。
　　2.隨著同一區(qū)域內(nèi)220kV變電所數(shù)量增加,此模式有一定的局限性。
　　集控站模式 在一個(gè)地區(qū)局內(nèi)按電壓等級設(shè)立220kV集控站、110kV集控站,監(jiān)控、操作相對集中,崗位具有一定的互換性,對所轄變電所進(jìn)行管理。 1.對變電所進(jìn)行分層管理,管理方式、技術(shù)方法具有一定的專業(yè)性和針對性。
　　2.在一定范圍內(nèi)適應(yīng)電網(wǎng)的迅速發(fā)展。
　　3.對電網(wǎng)實(shí)施分區(qū)域管理,安全性較高。 1.電網(wǎng)規(guī)模發(fā)展到一定規(guī)模后,集控站管理幅度需綜合考慮。
　　2.集控站監(jiān)控人員職責(zé)較重,隨著集控站數(shù)量增加,需較多的運(yùn)行人員。
　　無人值班式 在變電所內(nèi)每值設(shè)一個(gè)工作組(最少2人)值班,擔(dān)負(fù)現(xiàn)場的操作、維護(hù)、巡視等工作,而將變電所監(jiān)控職能交由遠(yuǎn)方監(jiān)控人員負(fù)責(zé)。 1.由于監(jiān)控工作量具有一定的彈性,同時(shí)具備異地監(jiān)控的條件,可將此部分工作交由遠(yuǎn)方監(jiān)控人員擔(dān)負(fù)。
　　2.1座220kV變電所需6～7人,與有人值班的10～11人相比較為集約。
　　3.變電所現(xiàn)場留有1組操作人員,保證現(xiàn)場反應(yīng)速度,具有相對較高的安全性。 
　　此方式下現(xiàn)場運(yùn)行管理力度會(huì)降低,不利于對變電所的長期管理。
　　集中監(jiān)控分點(diǎn)操作模式
　　 在一個(gè)地區(qū)局內(nèi)設(shè)立1～2座監(jiān)控中心,對所轄區(qū)域內(nèi)若干變電所進(jìn)行集中監(jiān)控,另按地理范圍設(shè)定若干操作,負(fù)責(zé)變電所現(xiàn)場具體的操、巡視、維護(hù)。 1.監(jiān)控和運(yùn)維分離,各自具有一定的專業(yè)性。
　　2.采用集中監(jiān)控,運(yùn)行人員效益較為明顯。
　　3.對調(diào)度端而言,此種模式下,調(diào)度對集控站的適應(yīng)性較強(qiáng),即無論操作隊(duì)管轄范圍如何調(diào)整,而監(jiān)控中心相對固定
　　4.對電網(wǎng)迅速擴(kuò)張的適應(yīng)性較強(qiáng),人員效益能實(shí)現(xiàn)最大化 1.監(jiān)控范圍較廣,安全性較弱,尤其在特殊天氣等情況下,對所轄變電所掌控力度不足。
　　2.較多的變電所信息系統(tǒng)進(jìn)入一套自動(dòng)化系統(tǒng)后,系統(tǒng)的容災(zāi)能力較差。
　　若仍使用“轉(zhuǎn)發(fā)令”方式,必然導(dǎo)致監(jiān)控中心的安全責(zé)任加大,其管轄幅度受限,從而削弱了實(shí)施“集中監(jiān)控、分點(diǎn)操作”模式的效益,因此,對于500kV變電所,實(shí)施集控站管理后,由于對一次設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作,其實(shí)際操作的“現(xiàn)場”就在500kV集控站,所以“正、預(yù)令均到集控站”是最佳方式。而對于220kV及以下變電所,由于目前尚不具備完全遙控操作的設(shè)備條件,其主要操作任務(wù)也必須到現(xiàn)場操作,所以筆者認(rèn)為“預(yù)令到監(jiān)控中心,正令到現(xiàn)場”是較為妥當(dāng)?shù)姆绞健?br /> 　　4遙控操作功能的建設(shè)與應(yīng)用分析
　　變電所實(shí)施無人值班管理后,產(chǎn)生了運(yùn)行人員與變電所現(xiàn)場設(shè)備的時(shí)空距離,而采取遙控操作,一定程度上是彌補(bǔ)時(shí)空距離、減少運(yùn)行人員路途奔波的有效手段。根據(jù)技術(shù)條件和操作任務(wù)的不同,在保證安全的條件下實(shí)施遙控功能的建設(shè)和應(yīng)用,是提高“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”運(yùn)行模式效率的重要手段,而自動(dòng)化技術(shù)和電動(dòng)設(shè)備的裝備,為一次設(shè)備的遙控操作創(chuàng)造了條件,保護(hù)自動(dòng)化一體化和保護(hù)與自動(dòng)化的通訊聯(lián)網(wǎng),為二次設(shè)備的遙控操作創(chuàng)造了條件。
　　4.1監(jiān)控中心(集控站)遙控操作
　　根據(jù)監(jiān)控中心的職責(zé)分工,操作任務(wù)主要是正常運(yùn)行中對電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的調(diào)整性操作,如:
　　1)為控制電壓合格率和功率因數(shù),對電容器、主變分接開關(guān)進(jìn)行的遙控操作。
　　2)為控制負(fù)荷平衡進(jìn)行的拉、送負(fù)荷操作。
　　3)為控制系統(tǒng)零序阻抗,根據(jù)調(diào)度命令進(jìn)行的單一主變中性點(diǎn)地刀的拉合操作。因此,監(jiān)控中心的遙控功能是變電所實(shí)施無人值班的必備技術(shù)條件,從目前的技術(shù)條件和電網(wǎng)無人值班工作實(shí)際運(yùn)行情況來看,監(jiān)控中心遙控操作完全具備技術(shù)條件和管理?xiàng)l件,部分單位也有超過10年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。隨著區(qū)域無功綜控功能的建設(shè),監(jiān)控中心遙控操作的智能化水平也有了較大幅度的提高。
　　4.2500kV監(jiān)控中心遙控操作
　　500kV監(jiān)控中心的遙控操作方式,必須緊密結(jié)合500kV監(jiān)控中心的組建方式和實(shí)際裝備情況,充分發(fā)揮設(shè)備自動(dòng)化程度高的優(yōu)勢,把原來分布在主控室和設(shè)備現(xiàn)場的3名運(yùn)行人員,通過遙控技術(shù)的應(yīng)用,改變成分布在集控站和設(shè)備現(xiàn)場,500kV變電所的操作任務(wù)采用“轉(zhuǎn)發(fā)令”方式:調(diào)度“正、預(yù)令”均發(fā)至監(jiān)控中心,由監(jiān)控中心根據(jù)任務(wù)類型進(jìn)行分解。
　　1)對一次設(shè)備操作任務(wù)(主要為線路、開關(guān)、母線設(shè)備),通過遙控操作的方式實(shí)施,而配套的電源閘刀、壓變二次空開等操作由現(xiàn)場少人值守運(yùn)行人員操作,或?qū)⒍�次設(shè)備操作放在工作票的安全措施中執(zhí)行。
　　2)對二次設(shè)備的操作任務(wù),由集控站轉(zhuǎn)發(fā)至變電所現(xiàn)場,由現(xiàn)場2名留守運(yùn)行人員操作。
　　3)對主變等設(shè)備一、二次設(shè)備穿插操作、現(xiàn)場有大型工作任務(wù)的操作,則由監(jiān)控中心派出操作人員在變電所現(xiàn)場進(jìn)行操作。
　　4.3調(diào)度端直接遙控操作
　　當(dāng)電網(wǎng)實(shí)施“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”的運(yùn)行管理模式后,特殊情況下的應(yīng)急能力是必須研究解決的問題。而調(diào)度遙控操作,就是由調(diào)度員在調(diào)度臺(tái)直接對變電所現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遙控操作。由于這種操作方式是將“調(diào)度發(fā)令”和“運(yùn)行操作”2項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行整合,從而具有最快的執(zhí)行速度。具體應(yīng)用調(diào)度遙控操作應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:
　　1)緊急處理電網(wǎng)事故和異常時(shí),響應(yīng)速度顯得尤為重要。由于調(diào)度遙控操作具有最快的執(zhí)行速度,此時(shí)可采用調(diào)度遙控操作的方法。
　　2)正常運(yùn)行方式下,考慮到調(diào)度運(yùn)行與變電運(yùn)行的專業(yè)性和對電網(wǎng)的關(guān)注面不同等因素,不宜大規(guī)模采用調(diào)度遙控操作的方式。
　　5結(jié)束語
　　對現(xiàn)代電網(wǎng)的變電運(yùn)行管理方式進(jìn)行了討論,就“集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”模式下的變電所值班、調(diào)度發(fā)令和遙控操作方式等問題進(jìn)行了重點(diǎn)分析,對該運(yùn)行模式的具體實(shí)施具有借鑒意義。顯現(xiàn)出較強(qiáng)的現(xiàn)代化特征。如何針對這種物質(zhì)基礎(chǔ)的變化,對傳統(tǒng)的變電運(yùn)行管理方式進(jìn)行必要的優(yōu)化和調(diào)整,是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必然需求,實(shí)行集中監(jiān)控,分點(diǎn)操作”模式下的變電所值班，也是電網(wǎng)運(yùn)行管理部門重點(diǎn)研究的課題。

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