安科瑞 陳聰
摘 要： 自動化技術在變電所中的有效利用，一方面能夠透過網路資訊平台落實遠端變電操控的需要，使變電所的工作品質與效率得到顯著提升，並增強變電系統的可控性；另一方面，憑借可靠性檢測措施，更便於管理人員探查變電系統執行潛在風險，以便及時將參數傳遞至檢修平台，使變電品質得以保障。本文基於自動化變電所特征展開分析，期望憑借可靠性理論為變電系統運維工作開展提供良好參照。
關鍵詞： 自動化；變電執行；安裝調節；運維分析；變電所運維系統
引言
電網系統是中國城市經濟與功能體系構建的基礎能源供應渠道，也是現階段城市居民生活不可少的資源形式。其中，變電所能夠根據地區電網需求提供適用的電力轉換平台，以便確保地區電力供應系統穩定，而現代電力能源供需關系的不斷發展，同樣對變電所職能提出了更高的要求，因此為提升變電所的工作品質，需要對自動化技術的可靠性深入研究。
1自動化變電所特征分析
自動化變電所是基於現代網路資訊化技術演變而來的新型變電系統形式，不但能夠為遠端操控提供更完善的技術管理平台，降低變電所運維工作風險，使變電所工作品質得以保障，同時借助自動化傳感系統，更便於及時察覺系統內部潛在故障，以便將即時化記錄的參數遞交至檢修平台，使後續檢修工作的開展具備更詳細的數據資訊。由此可見，自動化系統的套用為現代變電系統執行奠定了更先進的基礎，同時借助資訊數據的處理，更落實了監控與測量的需要，使得變電系統達成功能綜合化、系統模組化、結構分層化、操作視覺化的要求，使整體變電系統的可控性得到顯著提升。
根據以往資料可知，自動化變電系統執行也具備以下兩方面特征：首先，在中低壓變電系統中落實自動化技術，能夠有效降低運維人員與變電系統的接觸機率，透過自動化技術真正實作智慧化管理的要求，使變電所執行更加安全且經濟。其次，對於高壓變電站而言，自動化技術的落實，使得變電系統執行可控性得到顯著提升，既避免了專業技術分散等問題，同時也隔絕了系統幹擾的可能性，使變電執行可靠性顯著提升。
2 變電執行可靠性理論分析
變電所是地區電網系統能源轉換的重要平台，更是調整地區電網執行參數的基礎單位。變電所系統的執行經常會受到周邊環境與裝置故障等潛在因素影響，使得電網執行穩定性與可靠性難以得到應有的保障，因此為保障地區電網執行品質，通常變電所管理工作需要著重對系統內容進行調整與檢修，才能確保系統執行的可靠性滿足電網安全使用的基本要求。因此，通常可以選用以下三種方法進行評測：
首先，並聯系統模型能夠透過單個元件的工作狀態判斷變電系統執行是否處於穩定狀態。若該元件工作與參數正常，則此路線中的變電系統執行也正常，並且在短時間內不會因為此元件對變電系統執行品質造成損害。
其次，利用串聯方法對變電系統可靠性進行監測，更便於察覺元件之間的相互影響，若某一處元件無法正常工作，則證明整條變電系統都處於癱瘓狀態。
透過混聯方法對變電系統進行檢測，需要根據系統的實際狀況深入研究，以便透過串聯與並聯路線之間的關系，分析變電系統執行中潛在的風險，以便及時提供檢修等措施，避免地區電網系統執行受到損害。
3 變電系統安裝調節可靠性分析
首先，要在實施可靠性分析之前，對現有的變電站具備多大程度的自動化控制技術和當前技術同傳統技術的差異實施分析，使後續的變電站分析工作能夠使用綜合操作的方式進行偵錯機制的構建。其次，要對技術套用過程中的差異性特點實施分析，如果使用遙控裝置進行系統的可靠性研究，則需要使用綜合化處理的方式進行系統的變電操作。再次，要按照現有的系統核心技術情況，對變電所的具體檢查機制進行完善，以便變電所可以在執行的過程中保持更高的簡單性特點。要按照技術套用構成中的可靠性分析結論，對變電站執行過程中的問題發現機制實施研究，以便後續的變電執行問題能夠借助保護裝置進行問題分析，提升系統執行過程中的問題處理品質。要加強對失電問題的關註，以便自動化系統可以在沒有人員看守的狀態下進行變電站通訊機制的設定，使通訊機制可以根據故障的狀態進行解決方案的構建。另外，要按照當前系統的執行需要，對變電站的偵錯機制實施完善，使變電站能夠在進行技術套用的過程中更好的實施偵錯機制的構建，以便後續的分析工作可以將二次回路的檢查作為關鍵性任務。
4 變電所運維可靠性分析
首先，要在實施分析之前，對影響變電所執行的主要因素實施管控，要從二次回路在套用過程中的接地狀況，對現有的互感裝置進行有效的接地處理，並以此作為技術判斷。另外，要按照現有的互感器執行模式，對互感器裝置的中性線實施科學的品質分析，使中性線能夠保證在失電的狀態下將多余的電力資源實施有效的排除，使變電所的全部工作人員可以保證足夠的安全。其次，要從電纜的分析入手，對系統執行過程中的遮蔽層實施有效的品質控制，以便系統可以在後續檢查的過程中更好的進行檢查機制的構建，使系統可以在實施綜合管理的過程中進行更好的自動化技術運用。要按照現階段的系統遮蔽層狀態，對自動化系統的檢測機制進行完整的構建，使變電站可以在後續的執行過程中更好的進行檢車機制的構建，並保證變電所可以提升自動化技術套用過程中的可靠性等級。
5變電所運維管理機制可靠性分析
要在實施自動化系統運作的過程中，對現有的維護機制進行時間點的科學把控，將保護裝置完整的使用於系統維護領域，並根據變電站技術操作的具體目的，對技術的套用時間實施確定，以便變電站可以在保持執行的狀態下進行自動化技術的實施。其次，要結合當前的系統可靠性因素，對系統實施變電所執行等級的提升，使系統能夠在後續的套用過程中實施可靠性的有效判斷。要結合現階段的變電站處理需要，對當前保護性裝置的功能實施處理，以便現有的功能可以結合系統完善的需要進行套用品質的提高。可以按照當前的系統功能要求，對變電所裝置的完善方案實施設定，使後續的檢查工作可以依靠頻率特點進行效能分析，使人力資源的管理工作能夠結合工作的便捷性實施控制。另外，要結合當前的系統自動化特點，對可靠性分析的安全等級進行提升，使變電站的檢測工作具備更加規範的特點。
6 安科瑞變電所運維雲平台
AcrelCloud-1000變電所運維雲平台基於互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的雲端管理平台，滿足使用者或運維公司監測眾多變電所回路執行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線執行溫度、現場裝置或環境視訊場景等需求，實作數據一個集中儲存、統一管理，方便使用，支持具有許可權的使用者透過電腦、手機、PAD等各類終端連結存取、接收報警，並完成有關裝置日常和定期巡檢和派單等管理工作
7套用場所
適用於電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業變配電執行維護系統的新建、擴建和改建
8系統結構
9系統功能
用能月報
用能月報支持使用者按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設定為月。
站點監測
站點監測包括概況、執行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。
變壓器狀態
變壓器狀態支持使用者查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等執行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。
運維
運維展示當前使用者管理的有關變電所在地圖上位置及總量資訊。
配電圖
配電圖展示被選中的變電所的配電資訊，配電圖顯示各回路的開關狀態、電流等執行狀態及資訊，支持電壓、電流、功率等詳細執行參數查詢。
視訊監控
視訊監控展示了當前即時畫面（視訊直播），選中某一個變配電站，即可檢視該變配電站內視訊資訊。
電力執行報表
電力執行報表顯示選定站所選定裝置各回路指*采集間隔執行參數和電能抄表的即時值及平均值行統計。
報警資訊
對平台所有報警資訊進行分析。
任務管理
任務管理頁面可以釋出巡檢或消缺任務，檢視巡檢或消缺任務的狀態和完成情況，可以點選檢視任務檢視具體的巡檢資訊。
使用者報告
使用者報告頁面主要用於對選定的變配電站自動匯總一個月的執行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析，並列出在該周期內巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。
APP監測
電力運維手機支持「監控系統"、「裝置檔案"、「待辦事項"、「巡檢記錄"、「缺陷記錄"、「文件管理"和「使用者報告"七大模組，支持一次圖、需量、用電量、視訊、曲線、溫濕度、同比、環比、電能品質、各種事件報警查詢，裝置檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、使用者報告、文件管理等。
10系統硬體配置
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套用場合 |
型號 |
外觀圖 |
型號、規格 |
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變電所運維雲平台 |
AcrelCloud-1000 |
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AcrelCloud-1000變電所運維雲平台基於互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的雲端管理平台，滿足使用者或運維公司監測眾多變電所回路執行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線執行溫度、現場裝置或環境視訊場景等需求，實作數據一個集中儲存、統一管理，方便使用，支持具有許可權的使用者透過電腦、手機、PAD等各類終端連結存取、接收報警，並完成有關裝置日常和定期巡檢和派單等管理工作。 |
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閘道器 |
ANet-2E4SM |
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4路RS485 串口，光耦隔離，2路乙太網路介面，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建築能耗、SNMP、MQTT；（主模組）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴充套件模組，485擴充套件模組。 |
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擴充套件模組ANet-485 |
M485模組：4路光耦隔離RS485 |
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擴充套件模組ANet-M4G |
M4G模組：支持4G全網通 |
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中壓進線 |
AM6-L |
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三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護 |
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APM810 |
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三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；即時及需量；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警型別及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴充套件記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示； |
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中壓進線 |
APView500 |
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相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓／電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波，波形即時顯示及故障波形檢視，PQDIF格式檔儲存，記憶體32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3乙太網路介面（＋1維護網口）＋1USB介面，支持U槽讀取數據，支持61850協定。 |
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中壓饋線 |
AM6-L |
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三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護 |
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APM810 |
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三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；即時及需量；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警型別及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴充套件記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示； |
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低壓進線 |
AEM96 |
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三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；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）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級；工作溫度：-10℃～+55℃；相對濕度：≤95不結露 |
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低壓出線 |
AEM72 |
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三相電參量U、1、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3x1.5(6)A,有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 |
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ADW300 |
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三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能 、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次） ；A、B、C、N四路測溫；1路剩余電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級 |
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無線測溫 |
ATE-400 |
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合金片固定，CT感應取電，測溫範圍－50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150公尺 |
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ATC-600 |
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兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器、 AHE等傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 |
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環境溫濕度 |
WHD |
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WHD溫濕度控制器產品主要用於中高壓開關 櫃、端子箱、環網櫃、箱變等裝置內部溫度和 濕度調節控制。工作電源：AC/DC 85～265V 工作溫度：-40.0℃～99.9℃ 工作濕度：0RH～99RH |
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水浸傳感器 |
RS-SJ-*-2 |
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接觸式水浸傳感器，監測變電所、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 響應時間：1s 繼電器輸出：常開觸點。 |
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攝影機 |
CS-C5C-3B1WFR |
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支持720P高畫質影像，支持分辨率可達到130萬像素（1280*960)內建麥克風與喇叭具有語音雙向對講功能，支持螢石雲互聯網服務，透過手機、PC等終端實作遠端互動和視訊觀看。 |
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煙霧傳感器 |
BRJ-307 |
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光電式煙霧傳感：電源（DC 12V):+12V 繼電器輸出：常開觸點 |
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門禁 |
MC-58(常開型） |
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常開型；感應距離：30-50mm 材質：鋅合金，銀灰色電度，幹接點輸出。 |
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配套附件 |
ARTU-K16 |
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常開型；感應距離：30-50mm 材質：鋅合金，銀灰色電度幹接點輸出 |
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KDYA-DG30-24K |
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輸出 DC 24V;24V電源 |
結束語
自動化技術在變電所中的有效利用，不但能夠根據變電系統需要提供更加精細的智慧管理平台，降低外界環境與裝置故障對變電系統的傷害，同時憑借自動化數據傳導與辨識的特點，更便於管理者及時察覺系統故障隱患，為檢修部門提供相應參數，使變電故障在短時間內被解決。故而，在論述綜合自動化變電所執行可靠性期間，明確自動化技術套用的特點與要素，並提供有效的可靠性檢測措施，才能為後續變電所的構建提供技術保障。
參考文獻
[1] 王俊堯劉海波孟慶鋒 五常市電業局
[2] 王梟.變電站綜合自動化系統安全執行分析[J].科技創新與套用，2017（2）：203-203
[3] 田明林.變電站綜合自動化系統研究[J].山東工業技術，2017（11）：179-179.
[4] 安科瑞智慧電網使用者端電力監控/電能管理/電氣安全（產品報價手冊）.2023.01月版
[5] 安科瑞企業微電網設計與套用手冊.2019.11月版
