電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修體系的構(gòu)建

楊旭光

摘要：隨著城市現(xiàn)代化規(guī)模的不斷擴大，人們對于電力的使用需求也隨之?dāng)U大，無形中增加了電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理的難度。為了能夠有效的應(yīng)對日益規(guī)模化以及擴大化的電力行業(yè)的發(fā)展需要，人們將目光轉(zhuǎn)向智能化的電網(wǎng)輸變電設(shè)備以及構(gòu)建大數(shù)據(jù)狀態(tài)檢修體系中，通過構(gòu)建電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化以及狀態(tài)檢修體系不僅能夠有效的提升我國輸變電設(shè)備的整體利用率，還能夠建立安全、清潔以及穩(wěn)定的能源供應(yīng)機制。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化;狀態(tài)檢修體系;構(gòu)建

一、電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化

1.1變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

變電設(shè)備的結(jié)構(gòu)各異且種類繁多，所針對的在線監(jiān)測項目也根據(jù)各自的具體設(shè)備功能而有所不同。當(dāng)前在國家電網(wǎng)中普遍應(yīng)用的變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置主要包括避雷器泄漏電流在線監(jiān)測裝置、斷路器開關(guān)特性在線監(jiān)測裝置、變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置、變壓器等，其中變壓器油色譜與容性設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)使用的數(shù)量相對較多。然而由于目前國內(nèi)使用的在線監(jiān)測裝置存在著穩(wěn)定性能較差和技術(shù)性能相對不足的缺點，使得監(jiān)測系統(tǒng)對變電設(shè)備的故障發(fā)現(xiàn)率總體較低，且整體應(yīng)用十分有限。

1.2輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，對于輸變電設(shè)備的智能化發(fā)揮著極大的作用。在應(yīng)用輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的過程中，較多的設(shè)備缺陷被發(fā)現(xiàn)，并通過及時提供設(shè)備的實時狀態(tài)信息來為設(shè)備的狀態(tài)評價提供有力可靠的依據(jù)。其中，覆冰在線監(jiān)測裝置、輸電線路導(dǎo)線溫度和弧垂在線檢測裝置、遠(yuǎn)程圖像或視頻監(jiān)控裝置、防盜監(jiān)測裝置等輸電線路在線監(jiān)測設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。但由于技術(shù)能力所限，部分設(shè)備的運行依然不太穩(wěn)定，故障率相對較高，使得需要花費大量的人力和精力來維護(hù)裝置，不利于輸變電設(shè)備智能化的進(jìn)一步發(fā)展。

1.3電力電纜在線監(jiān)測技術(shù)

在電力電纜的在線監(jiān)測過程中，要尤其重視溫度場的分布。作為電力電纜重要的參量特征，其在很大程度上反映出了電纜能否安全穩(wěn)定地運行。其中，基于拉曼散射的分布式光纖測溫技術(shù)與基于光纖光柵的技術(shù)是陸上進(jìn)行電力電纜測溫檢測主要采用的技術(shù)，而基于BOTDA的技術(shù)則是進(jìn)行海底電力電纜測溫檢測的主要技術(shù)。通過電力電纜在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，對電纜過熱的現(xiàn)象能夠及時發(fā)現(xiàn)，但也存在著計算機系統(tǒng)故障以及部分漏報的問題。

1.4直升機智能巡檢技術(shù)

直升機智能巡檢技術(shù)的應(yīng)用，是輸電線路巡線的必然要求，為輸電線路巡檢的精細(xì)化水平與自動化水平提供了極大的技術(shù)支持與保障。直升機智能巡檢技術(shù)具有以下優(yōu)點：（1）智能診斷系統(tǒng)能夠自動識別輸電線路巡線的缺陷與相關(guān)部件，并能夠?qū)?dǎo)線實跨物距離危險點進(jìn)行實時測量;（2）自動任務(wù)規(guī)劃與控制技術(shù)，能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行精確的定位、跟蹤與記錄;（3）智能視頻數(shù)字化處理及時能夠無損存儲并記錄巡線全過程的信息數(shù)字;（4）直升機智能巡檢技術(shù)的巡線質(zhì)量與效率都大大高于傳統(tǒng)的巡檢直升機，高性能的檢測設(shè)備能夠代替人工巡檢實現(xiàn)精準(zhǔn)高效的數(shù)字化巡檢，從而極大地節(jié)約了人力成本。

1.5地理信息系統(tǒng)

智能電網(wǎng)得以實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)信息平臺就是地理信息系統(tǒng)，其為智能電網(wǎng)信息化的實現(xiàn)提供了有力的信息保障。通過對地理信息系統(tǒng)的深化開發(fā)與運用，能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路規(guī)劃設(shè)計、輸電線路交跨管理、輸電線路專題圖、基礎(chǔ)地理信息以及輸電線路臺賬等功能，從而實現(xiàn)各省市乃至全國的地理信息統(tǒng)一與共享。

二、電網(wǎng)輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修工作開展情況

與傳統(tǒng)的電網(wǎng)輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修體系相比，融入了智能化電網(wǎng)輸變電設(shè)備元素的新電網(wǎng)輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修體系主要以設(shè)備為體系構(gòu)建核心，以智能化電網(wǎng)輸變電設(shè)備的運行狀態(tài)作為狀態(tài)檢修工作的開展基礎(chǔ)，通過引入設(shè)備風(fēng)險評估的輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)（即CBM系統(tǒng)）從而建立大數(shù)據(jù)共享化的狀態(tài)檢修體系。為了能夠全過程的跟進(jìn)狀態(tài)劣化和趨勢不良的電網(wǎng)輸變電設(shè)備，CBM系統(tǒng)以數(shù)據(jù)交互的形式抓取PMS實時數(shù)據(jù)庫中所記錄的電網(wǎng)輸變電設(shè)備相關(guān)資料，主要涉及到電網(wǎng)輸變電設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)以及實時運轉(zhuǎn)情況，結(jié)合相關(guān)工作人員事先設(shè)置的參數(shù)從而準(zhǔn)確的評價電網(wǎng)輸變電設(shè)備的健康狀況。一旦CBM系統(tǒng)檢測到某一個電網(wǎng)輸變電設(shè)備存在“不健康”的狀態(tài)，那么CBM系統(tǒng)將會第一時間將預(yù)警消息發(fā)布給指定工作人員，從而確保電網(wǎng)輸變電設(shè)備能夠“及時就診”。

為了能夠持續(xù)優(yōu)化電網(wǎng)輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修體系，CBM系統(tǒng)還能夠?qū)⑺O(jiān)控的設(shè)備狀態(tài)以數(shù)據(jù)和柱狀圖的形式進(jìn)行分類，從而幫助檢修人員能夠合理的安排檢修工作時間以更高的效率開展檢修工作。通常來說，CBM系統(tǒng)會將設(shè)備狀態(tài)分為正常、注意以及重大異常等多個等級，當(dāng)設(shè)備處于“正?！睜顟B(tài)時檢修人員可以采取按月檢修的形式，當(dāng)設(shè)備處于“注意”狀態(tài)時檢修人員應(yīng)該將其列入重點檢修名單，及時跟進(jìn)設(shè)備的變化情況，當(dāng)設(shè)備處于“重大異?！睜顟B(tài)時檢修人員應(yīng)當(dāng)立即采取措施開展?fàn)顟B(tài)工作

三、構(gòu)建智能化的電網(wǎng)輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修體系的具體策略

3.1規(guī)范輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)等監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

以輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)以及直升機智能巡檢技術(shù)為代表的在線監(jiān)測技術(shù)處于起步的階段，為了能夠占據(jù)市場的份額，大量的研發(fā)廠家紛紛加入到這個研發(fā)市場中，然而由于我國尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，使得市場上存在著大量低質(zhì)量的在線監(jiān)測技術(shù)裝置，無形中阻礙了我國電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，相關(guān)政府職能部門應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化發(fā)展情況，通過對國家電網(wǎng)等相關(guān)電力行業(yè)的企業(yè)進(jìn)行實地的調(diào)研，全面的把握電力行業(yè)對于電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化的發(fā)展需要，在此基礎(chǔ)上針對通信規(guī)約、現(xiàn)場總線以及數(shù)據(jù)庫等方面制定標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)則，切實保證在線監(jiān)測技術(shù)的可擴展性以及互換性，規(guī)范輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)等監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。

3.2優(yōu)化狀態(tài)檢修體系中的重點環(huán)節(jié)

狀態(tài)檢修工作的開展目的在于針對有缺陷的電網(wǎng)輸變電設(shè)備能夠以最短的時間、最高的工作效率完成檢修工作，輸變電設(shè)備狀態(tài)評價作為狀態(tài)檢修體系中的重點環(huán)節(jié)，輸變電設(shè)備狀態(tài)評價準(zhǔn)則的可實施性以及合理性將直接影響著狀態(tài)檢修工作的開展質(zhì)量。為此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)不定期的調(diào)整狀態(tài)量初始值以及扣分值，確保個別設(shè)備的際運行狀態(tài)能夠與評價結(jié)果保持一致的狀態(tài)。

四、結(jié)語

隨著新型電力技術(shù)，諸如導(dǎo)線自測溫技術(shù)、智能無功柔性補償技術(shù)、柔性交流輸電技術(shù)、紅外檢漏成像技術(shù)等的逐漸普及與應(yīng)用，在很大程度上促進(jìn)了輸變電設(shè)備的智能化。同時，CBM、GIS等一系列在線監(jiān)測新技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，也在很大程度上提升了狀態(tài)檢修的運行管理水平與工作效率，從而有效地促進(jìn)了電網(wǎng)的智能化，并為其運行的經(jīng)濟性與安全穩(wěn)定性提供了有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王少華，胡文堂，梅冰笑，等.浙江電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修體系[J].高壓電器，2013（4）：8-13.

[2]史雷，張翠英.狀態(tài)檢修實施中存在的問題與注意事項[A].2009年全國輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)交流研討會論文集[C].2009.

[3]王少華，胡文堂，劉黎，等.浙江電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修體系[A].第二十屆華東六省一市電機工程（電力）學(xué)會輸配電技術(shù)討論會論文集[C].2012.