智能化變電站依托 “一次設備智能化、二次設備網(wǎng)絡化、運維決策信息化” 的技術(shù)架構(gòu),大幅提升了電網(wǎng)運行的自動化與精準度,但在運維實踐中,受技術(shù)迭代、人員能力、系統(tǒng)協(xié)同等因素影響,仍面臨以下核心問題:

一、運維人員技能與技術(shù)需求不匹配

智能化變電站的核心設備(如智能終端、合并單元、邊緣計算網(wǎng)關(guān))和技術(shù)架構(gòu)(IEC 61850 通信協(xié)議、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)字孿生平臺)與傳統(tǒng)變電站存在本質(zhì)差異,對運維人員的技能提出了 “跨學科” 要求,但當前普遍存在技能斷層:

  • 知識體系滯后:傳統(tǒng)運維人員擅長電氣設備巡檢與機械操作,但對通信網(wǎng)絡配置(如交換機 VLAN 劃分、光纖熔接)、軟件調(diào)試(如保護邏輯組態(tài)、數(shù)據(jù)庫運維)、數(shù)據(jù)分析(如波形圖譜解讀)等信息技術(shù)掌握不足,導致故障定位依賴廠商支持,響應效率低。
  • 操作風險增加:智能化設備的遠程操作(如軟壓板投退、定值召喚)需嚴格遵循權(quán)限管理與流程規(guī)范,但若人員對 “數(shù)字化操作邏輯” 理解不深,易因誤操作引發(fā)保護誤動(如漏改軟壓板導致保護失效)。
  • 培訓體系不完善:現(xiàn)有培訓多聚焦單一設備操作,缺乏 “電氣 + 通信 + 信息” 的綜合實訓,人員對系統(tǒng)級故障(如 SV/GOOSE 報文中斷)的協(xié)同排查能力薄弱。

二、智能設備與系統(tǒng)兼容性問題突出

智能化變電站涉及多廠商設備(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)測系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)),但因標準落地差異與技術(shù)壁壘,兼容性問題成為運維痛點:

  • 協(xié)議實現(xiàn)不統(tǒng)一:雖遵循 IEC 61850 標準,但不同廠商對協(xié)議的細節(jié)解讀(如報文格式、數(shù)據(jù)集定義)存在差異,導致跨廠商設備通信不穩(wěn)定(如合并單元與保護裝置報文丟包),需反復調(diào)試適配。
  • 軟硬件升級沖突:智能設備的軟件版本迭代頻繁(如保護裝置固件更新、監(jiān)控系統(tǒng)補丁升級),但升級后可能與關(guān)聯(lián)設備(如智能終端、后臺服務器)存在兼容性漏洞,引發(fā) “升級后保護誤動”“數(shù)據(jù)上傳中斷” 等次生問題。
  • 監(jiān)測數(shù)據(jù) “虛高” 與 “失真”:狀態(tài)監(jiān)測傳感器(如局放傳感器、油中溶解氣體監(jiān)測裝置)的精度受環(huán)境干擾(溫度、電磁噪聲)影響較大,部分廠商設備存在 “誤報率高”(如濕度超標觸發(fā)非真實告警)或 “數(shù)據(jù)缺失”(如光纖斷裂導致監(jiān)測中斷)問題,誤導運維決策。

三、信息通信網(wǎng)絡運維能力不足

智能化變電站的 “網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)” 依賴通信網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與控制指令交互,網(wǎng)絡穩(wěn)定性直接決定系統(tǒng)可靠性,但當前網(wǎng)絡運維存在明顯短板:

  • 網(wǎng)絡故障定位難:站內(nèi)通信網(wǎng)絡采用光纖環(huán)網(wǎng)、交換機級聯(lián)架構(gòu),若發(fā)生報文延遲、丟包或斷網(wǎng),需排查光纖衰耗、交換機配置、協(xié)議棧沖突等多環(huán)節(jié),傳統(tǒng)運維缺乏 “端到端報文追蹤” 工具,故障定位耗時長達數(shù)小時。
  • 網(wǎng)絡安全風險凸顯:隨著變電站與調(diào)度主站、云平臺的互聯(lián)互通,網(wǎng)絡攻擊面擴大,存在惡意代碼注入(如通過 U 盤傳播病毒)、非法訪問(如破解遠程運維賬號)等風險,而部分變電站未部署深度防御體系(如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)),或安全策略更新滯后。
  • 時標同步精度不足:SV(采樣值)、GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录﹫笪男枰蕾?IEEE 1588 PTP 或 IRIG-B 碼實現(xiàn)微秒級同步,若時鐘源(如北斗衛(wèi)星接收機、主時鐘裝置)故障或傳輸鏈路延遲,會導致保護裝置采樣不同步,引發(fā)差流異常或誤動。

四、運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” 的運維模式難以適配智能化設備的 “狀態(tài)感知、遠程操控” 特性,導致運維效率與資源浪費問題并存:

  • 狀態(tài)檢修落地難:智能化變電站理論上可通過在線監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn) “狀態(tài)檢修”,但因缺乏統(tǒng)一的狀態(tài)評價模型(如不同廠商設備的健康度指標不互通)、數(shù)據(jù)積累不足(新投設備無全生命周期數(shù)據(jù)),實際仍依賴 “定期試驗”,未充分發(fā)揮智能化優(yōu)勢。
  • 遠程運維可靠性低:部分變電站雖具備遠程監(jiān)控功能,但受通信帶寬(如偏遠地區(qū) 4G 信號不穩(wěn)定)、終端權(quán)限管理(如多班組共用賬號)影響,遠程操作存在 “指令延遲”“誤授權(quán)” 風險,導致緊急情況下仍需現(xiàn)場處置。
  • 備品備件管理混亂:智能設備型號迭代快(如智能終端從 “集中式” 向 “分布式” 升級),且不同項目定制化程度高,備品備件庫存難以精準匹配,常出現(xiàn) “庫存積壓”(舊型號設備閑置)或 “搶修缺件”(新型號設備無儲備)問題。

五、標準規(guī)范與運維實踐脫節(jié)

智能化變電站的技術(shù)標準(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,但標準落地與現(xiàn)場運維的銜接仍存在 gap:

  • 標準更新滯后于技術(shù)發(fā)展:數(shù)字孿生、AI 巡檢等新技術(shù)在變電站的應用缺乏成熟標準,導致運維中 “技術(shù)應用無據(jù)可依”(如 AI 缺陷識別的準確率閾值未明確)。
  • 廠商技術(shù)壁壘阻礙規(guī)范執(zhí)行:部分廠商對設備核心參數(shù)(如保護算法細節(jié)、通信接口定義)保密,導致運維人員無法按標準開展深度檢修,只能依賴廠商提供的 “黑箱式” 服務,增加運維成本與依賴性。

總結(jié)

智能化變電站運維的核心矛盾在于 “技術(shù)架構(gòu)的先進性” 與 “運維能力的滯后性” 之間的不匹配。解決這些問題需從三方面突破:一是構(gòu)建 “電氣 + 通信 + 信息” 復合型人才培養(yǎng)體系;二是推動設備標準化與系統(tǒng)開放性(如統(tǒng)一協(xié)議接口、開放數(shù)據(jù)模型);三是優(yōu)化運維流程,通過數(shù)字孿生、AI 輔助決策等技術(shù)提升智能化運維水平,最終實現(xiàn) “設備狀態(tài)可知、故障精準可判、資源高效配置” 的目標。

沈陽預制艙