智能化变电站依托 “一次设备智能化、二次设备网络化、运维决策信息化” 的技术架构,大幅提升了电网运行的自动化与精准度,但在运维实践中,受技术迭代、人员能力、系统协同等因素影响,仍面临以下核心问题:
一、运维人员技能与技术需求不匹配
智能化变电站的核心设备(如智能终端、合并单元、边缘计算网关)和技术架构(IEC 61850 通信协议、状态监测系统、数字孪生平台)与传统变电站存在本质差异,对运维人员的技能提出了 “跨学科” 要求,但当前普遍存在技能断层:
- 知识体系滞后:传统运维人员擅长电气设备巡检与机械操作,但对通信网络配置(如交换机 VLAN 划分、光纤熔接)、软件调试(如保护逻辑组态、数据库运维)、数据分析(如波形图谱解读)等信息技术掌握不足,导致故障定位依赖厂商支持,响应效率低。
- 操作风险增加:智能化设备的远程操作(如软压板投退、定值召唤)需严格遵循权限管理与流程规范,但若人员对 “数字化操作逻辑” 理解不深,易因误操作引发保护误动(如漏改软压板导致保护失效)。
- 培训体系不完善:现有培训多聚焦单一设备操作,缺乏 “电气 + 通信 + 信息” 的综合实训,人员对系统级故障(如 SV/GOOSE 报文中断)的协同排查能力薄弱。
二、智能设备与系统兼容性问题突出
智能化变电站涉及多厂商设备(如南瑞、许继、四方等)和多系统集成(监控系统、状态监测系统、调度系统),但因标准落地差异与技术壁垒,兼容性问题成为运维痛点:
- 协议实现不统一:虽遵循 IEC 61850 标准,但不同厂商对协议的细节解读(如报文格式、数据集定义)存在差异,导致跨厂商设备通信不稳定(如合并单元与保护装置报文丢包),需反复调试适配。
- 软硬件升级冲突:智能设备的软件版本迭代频繁(如保护装置固件更新、监控系统补丁升级),但升级后可能与关联设备(如智能终端、后台服务器)存在兼容性漏洞,引发 “升级后保护误动”“数据上传中断” 等次生问题。
- 监测数据 “虚高” 与 “失真”:状态监测传感器(如局放传感器、油中溶解气体监测装置)的精度受环境干扰(温度、电磁噪声)影响较大,部分厂商设备存在 “误报率高”(如湿度超标触发非真实告警)或 “数据缺失”(如光纤断裂导致监测中断)问题,误导运维决策。
三、信息通信网络运维能力不足
智能化变电站的 “网络化二次系统” 依赖通信网络实现数据传输与控制指令交互,网络稳定性直接决定系统可靠性,但当前网络运维存在明显短板:
- 网络故障定位难:站内通信网络采用光纤环网、交换机级联架构,若发生报文延迟、丢包或断网,需排查光纤衰耗、交换机配置、协议栈冲突等多环节,传统运维缺乏 “端到端报文追踪” 工具,故障定位耗时长达数小时。
- 网络安全风险凸显:随着变电站与调度主站、云平台的互联互通,网络攻击面扩大,存在恶意代码注入(如通过 U 盘传播病毒)、非法访问(如破解远程运维账号)等风险,而部分变电站未部署深度防御体系(如防火墙、入侵检测系统),或安全策略更新滞后。
- 时标同步精度不足:SV(采样值)、GOOSE(通用面向对象变电站事件)报文需依赖 IEEE 1588 PTP 或 IRIG-B 码实现微秒级同步,若时钟源(如北斗卫星接收机、主时钟装置)故障或传输链路延迟,会导致保护装置采样不同步,引发差流异常或误动。
四、运维流程与智能化特性适配不足
传统变电站 “定期巡检 + 故障抢修” 的运维模式难以适配智能化设备的 “状态感知、远程操控” 特性,导致运维效率与资源浪费问题并存:
- 状态检修落地难:智能化变电站理论上可通过在线监测数据实现 “状态检修”,但因缺乏统一的状态评价模型(如不同厂商设备的健康度指标不互通)、数据积累不足(新投设备无全生命周期数据),实际仍依赖 “定期试验”,未充分发挥智能化优势。
- 远程运维可靠性低:部分变电站虽具备远程监控功能,但受通信带宽(如偏远地区 4G 信号不稳定)、终端权限管理(如多班组共用账号)影响,远程操作存在 “指令延迟”“误授权” 风险,导致紧急情况下仍需现场处置。
- 备品备件管理混乱:智能设备型号迭代快(如智能终端从 “集中式” 向 “分布式” 升级),且不同项目定制化程度高,备品备件库存难以精准匹配,常出现 “库存积压”(旧型号设备闲置)或 “抢修缺件”(新型号设备无储备)问题。
五、标准规范与运维实践脱节
智能化变电站的技术标准(如 DL/T 1423-2015《变电站监控系统技术规范》)虽已逐步完善,但标准落地与现场运维的衔接仍存在 gap:
- 标准更新滞后于技术发展:数字孪生、AI 巡检等新技术在变电站的应用缺乏成熟标准,导致运维中 “技术应用无据可依”(如 AI 缺陷识别的准确率阈值未明确)。
- 厂商技术壁垒阻碍规范执行:部分厂商对设备核心参数(如保护算法细节、通信接口定义)保密,导致运维人员无法按标准开展深度检修,只能依赖厂商提供的 “黑箱式” 服务,增加运维成本与依赖性。
总结
智能化变电站运维的核心矛盾在于 “技术架构的先进性” 与 “运维能力的滞后性” 之间的不匹配。解决这些问题需从三方面突破:一是构建 “电气 + 通信 + 信息” 复合型人才培养体系;二是推动设备标准化与系统开放性(如统一协议接口、开放数据模型);三是优化运维流程,通过数字孪生、AI 辅助决策等技术提升智能化运维水平,最终实现 “设备状态可知、故障精准可判、资源高效配置” 的目标。