打造高效电力体系：创新科技驱动下的变电所运维变革

0 引言

变电所在电力系统中扮演着至关重要的角色，它不仅是电压转换、电能分配的中心环节，还肩负着系统保护的重任。变电所能否稳定运行，直接关乎电力供应的可靠性和安全性。随着电力需求的持续增长和电网规模的不断扩大，变电所的运维工作变得愈发重要。本文旨在深入探讨变电所运维的核心要素、采用的技术手段，并展望其未来的发展趋势。

1 变电所运维的核心内容

1.1设备巡检与维护

变电所内的变压器、断路器、隔离开关等设备是电力系统的核心部件。定期巡检和维护是确保设备正常运行的关键。运维人员需要通过目视检查、红外测温、局部放电检测等手段，及时发现设备隐患并处理。

1.2故障诊断与处理

变电所设备在运行过程中可能出现短路、过载、绝缘老化等故障。运维团队需要借助故障录波器、继电保护装置等工具，快速定位故障点并采取有效措施，以最短时间恢复供电。

1.3数据监测与分析

现代变电所普遍配备了智能监控系统，能够实时采集设备的运行数据，如电压、电流、温度等。运维人员需要对这些数据进行分析，预测设备状态，制定科学的维护计划。

1.4.安全管理

变电所运维涉及高压设备操作，安全风险较高。运维团队须严格遵守安全规程，开展安全培训和应急演练，确保人员和设备的安全。

1.5.环境管理

变电所的环境条件（如温度、湿度、灰尘等）对设备运行有重要影响。运维人员需要定期清理设备、检查通风系统，确保运行环境符合要求。

2 变电所运维面临的问题

2.1问题响应慢

人工发现问题并上报，纸质记录，反馈时间长。

2.2缺陷定位难

发生问题需前往现场排查处理，耗时耗力，问题定位周期长。

2.3维护成本高

设备种类多，定期设备检修，需专业人员轮番值守。

2.4巡检无监管

现场人员执行情况不得而知，没有统一规范，流程缺乏管理。

2.5数据不全面

传统仪表功能单一，缺少附加分析功能、处理建议、统合日志。

2.6信息封闭化

存在本地监控系统，数据封闭，与其他系统的信息互通性较差。

2.7体验差异化

人员专业性参差不齐，服务体验有差异。

3 变电所运维系统

3.1平台架构

3.2软件功能

3.2.1配电房3D检测

采用3D建模构图，和配电房实际环境匹配；实时监测配电房内安装的各类传感器和柜体状态； 实时监测配电房进出线的电力运行状态。

3.2.2配电图

实时在线监测变电所内各配电回路的各项电力参数，通过配电主接线图整体了解配电运行情况。实时监测断路器状态，包括合闸位置、分闸位置、弹簧储能、接地刀闸等。

3.2.3电力监测

电力数据显示模块呈现选定变电所回路的关键电力数据及变化曲线，涵盖电流值、相电压、线电压、频率、功率因数、电流的不平衡度等核心参数。此模块能展示统计时段内的数据平均值等各类数值，并以曲线图形式呈现，同时提供图表导出功能。此外，它还支持逐日极值统计功能，使用户能够便捷地通过表格形式查询所需数据。

3.2.4用能分析

用能报表显示各回路的用能数据，包括日报、月报、年报，日报显示分时用能，月报显示分日用能，年报显示分月用能，报表可以导出。

3.2.5设备控制

支持常规遥信类设备的远程控制功能；提供控制的二次密码确认，确保操作的安全可靠；支持部分型号仪表的消音、自检、复位功能。

3.2.6环境监测

通过在变电所中安装门禁、烟雾探 测器、水浸探测器、红外探测器， 实现变电所防侵入、火灾报警、水浸报警、小动物侵入报警等功能。通过视频摄像头远程监视变电所整体运行环境，同时可实现视频回放、 云台控制、语音对讲。

3.2.7平均功率因数

在力调电费中，若以平均功率0.9作为力调电费考核标准，低于0.9，则会有电费罚款比例，高于0.9，会有电费奖励比例，注意各地区政策不同。平台通过监控平均功率因数变化，可及时向客户推送相应平均功率因数报警信息。

3.2.8手机APP

通过手机APP实现配电图查看、视频监视及回放、电力参数查询、最大需量统计、用能分析，并可通过手机接收报警、执行巡检、记录缺陷。

3.3硬件配置

AM微机保护：集保护、测量、控制于一体，适用于35kV及以下电压等级的用户终端变电站，可实现用户变电站的保护和测控。

WHD温湿度测控：运用传感器检测柜内温湿度，通过控制外接的风扇与加热器对温湿度进行调节，可有效防止因低温、高温造成的设备故障及受潮或，结露引起的爬电、闪络事故的发生。

APM网络电表：IEC标准，模块化设计，可按需在背部插入对应模块。具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能。用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。

APView500：高性能多核电能质量在线监测装置，遵照IEC61000-4-30规定，集谐波分析、波形采集、电压暂降/暂升/中断、闪边检测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能一体。

3.4应用案例

3.4.1项目介绍：

江苏XX智慧能源科技有限公司是一家新成立的运维服务企业，其主要负责人专注于运维服务多年，该公司原有一套第三方智慧能源平台，但在客户的使用过程中，同行平台的功能过于繁杂、网关传输不稳定、平台使用成本太高、售后服务响应慢、系统更新不及时等等原因促使客户寻找一套新的平台方案来替换现有平台。

3.4.2建设要求

1）在配电图实现实时数据与历史数据查看；

2）提升平台数据联动性，发生报警后平台能够通过追溯到报警设备的数据曲线；

3）平台界面的美化，优化用户的体验，丰富数据的图表展示；

4）增加变压器的负载率分析与标准制定；配电图上实现回路初检功能，能明确用户的图是否正确。

5）一个配电房配有2个摄像头(内网)方案的提出和接入，我们推荐使用了云摄像头方案；

6）网关需要稳定运行，提供有线和无线的传输模式，具有较高的抗干扰性；

7）平台实现自定义分时段用电功能和安全运行天数统计。

3.4.3项目总结

该客户是一个比较典型的运维企业，其在选择运维云平台时，客户通过总结在使用第三方平台中的种种不便，向我们提出了一些平台的优化建议，在合作过程中，我们也是尽量满足客户的需求。在如今市场上众多同类型平台中，规模相当的情况下，客户还是更倾向于使用交互体验好，界面美观，功能集中，服务周到，响应及时的产品。也正是因为这个原因，客户才会选择使用我们的运维平台。

3.5应用场景

3.5.1电力行业相关企业

电力运维企业：运维企业需要派遣团队前往用户变电室检查设备运行情况，变电所运维系统能够提供实时监测、数据分析等功能，帮助运维企业高效地完成工作任务。

电力三产：承包电力安装工程、提供电力服务的企业，可以通过结合变电所运维系统功能，大幅提升服务质量与效率。

3.5.2大型设施与机构

工厂厂区：在工厂中，配电系统通常是生产过程中的关键环节。变电所运维系统可以实现对工厂配电系统的全面监控和管理，提高电力管理的效率和可靠性，降低运维成本，同时确保生产线的稳定运行。

企业园区：企业园区通常包含多个建筑和设施，电力需求复杂且多样。变电所运维系统可以实现对整个企业园区配电系统的集中监控和管理，提高电力供应的可靠性和效率。

公共设施：如医院、学校、图书馆等公共设施，对电力供应的稳定性和连续性要求很高。变电所运维系统可以实时监测电力设备的运行状态，确保这些设施的电力供应不受影响。

3.5.3商业与居民区

商业中心：商业中心通常拥有大量的电力设备和复杂的电力网络，变电所运维系统能够实时监测电力设备的运行状态，确保电力供应的连续性和稳定性。

居民小区：居民小区对电力供应的稳定性和安全性也有较高要求。变电所运维系统不仅可以实时监测配电设备的运行状态，还可以实现对居民用电的远程抄表、电费结算等功能，提高物业管理效率。

3.5.4其他场景

电网调度中心、变电站：变电所运维系统在这些关键电力设施中，可以实现对电力设备的实时监测和管理，提高电力供应的可靠性和稳定性。

数据中心：数据中心对电力供应的稳定性要求高，变电所运维系统能够确保数据中心的电力供应不受影响，保障数据的正常运行。

4 未来发展趋势

4.1智能化转型深化

随着物联网、人工智能等前沿技术的持续进步，变电所运维工作正加速向全面智能化转型。这一转变意味着变电所将实现设备状态的自动监控、故障的智能诊断与自主修复，从而显著提升运维工作的效率与精度。

4.2绿色环保与节能优化

在“双碳”目标下，变电所运维工作愈发注重节能减排。通过精细化调整设备运行策略，引入高效节能设备，力求减少能源损耗与碳排放，推动变电所运维向绿色化、环保化方向发展。

4.3标准化运维体系构建

随着电力行业的蓬勃发展，变电所运维的标准化与规范化已成为趋势。构建统一的运维标准与流程体系，不仅有助于提升运维工作的质量，还能有效降低安全风险，为变电所的稳定运行提供坚实保障。

4.4多能互补与协同运维新趋势

展望未来，变电所将不再局限于电能转换与分配的单一角色，而是将与分布式能源、储能系统等紧密结合，共同构建起多能互补的能源网络。在此背景下，运维工作也将迎来新的变革，从传统的电力运维向多能源协同运维拓展，以适应能源网络多元化、复杂化的新需求。

5 结语

变电所运维是确保电力系统稳定运行的坚强后盾。随着技术的日新月异与电力需求的持续攀升，变电所运维正朝着智能化、绿色化、标准化的崭新方向蓬勃发展。面对未来层出不穷的挑战与稍纵即逝的机遇，运维团队须不断精进技术水平，勇于探索管理模式上的创新，为电力系统的安全稳固、可靠高效运行筑起一道坚不可摧的防线。