智能化技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用

國網(wǎng)興化市供電公司 董兆恒 國網(wǎng)靖江供電公司 茅金宇

1 引言

隨著當(dāng)今社會智能化發(fā)展，電網(wǎng)在正常運(yùn)行時(shí)也使用了許多的先進(jìn)的智能化技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的變電運(yùn)維運(yùn)行模式，探尋智能化技術(shù)有效運(yùn)用方法，可以推進(jìn)變電運(yùn)維的智能化發(fā)展，從而為變電站的正常運(yùn)行提供了有效的保障，以此來讓電力系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量和效率有了有效的提升，保證了變電運(yùn)維的整體效益。

2 變電運(yùn)維智能化發(fā)展意義

隨著時(shí)代的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的加大，變電站的數(shù)量也隨之加大，因此在日常工作的過程中需要對很多的電力設(shè)備與設(shè)施實(shí)施檢修工作，來保證變電站可以順利安全穩(wěn)定地運(yùn)行。在變電運(yùn)維活動發(fā)展的過程中引入相應(yīng)的智能化技術(shù)可以推動該活動發(fā)展，根據(jù)采集的各種類型設(shè)備和數(shù)據(jù)信息可以形成比較完善的信息網(wǎng)絡(luò)體系，以此來讓智能化裝備對相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施開展自動化方面的管理，可以給運(yùn)維活動的形成提供數(shù)據(jù)和技術(shù)方面的支持。

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，用智能設(shè)備能夠?qū)ψ冸娬镜倪\(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)控，還能用切斷故障電路這樣的方式來降低故障所產(chǎn)生的影響，以此來使運(yùn)維人員在開展現(xiàn)場檢修方面的工作過程中獲得更多的時(shí)間，從而降低故障所造成問題的影響范圍。因此，在智能化技術(shù)的支持下，變電運(yùn)維逐漸面向高水平的智能化技術(shù)發(fā)展，為電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了合理的保障[1]。

3 變電運(yùn)維中智能化技術(shù)應(yīng)用措施

3.1 創(chuàng)建智能變電風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型

在變電站運(yùn)行過程中，為了增加運(yùn)維效果，工作人員可以通過相應(yīng)的智能化技術(shù)來建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，同時(shí)還需要明確系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)資料，以此來讓系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。此時(shí)，還需要對系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的具體情況進(jìn)行綜合方面的分析，便于識別造成系統(tǒng)威脅的原因，用智能系統(tǒng)對不同的攻擊因素進(jìn)行分析，并集合智能系統(tǒng)所設(shè)計(jì)出來的觀測矩陣，計(jì)算表達(dá)式為：

式中，t為時(shí)間；ft(1)～ft(9)為在t時(shí)間段內(nèi)安全參數(shù)是1～9。

根據(jù)對網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)加權(quán)進(jìn)行計(jì)算，就會得到與之對應(yīng)的影響因素，以此來提升對模型的準(zhǔn)確度。計(jì)算模型內(nèi)的9個(gè)影像參數(shù)后，了解對變電運(yùn)維系統(tǒng)造成的各種威脅因素，確定故障的具體程度和統(tǒng)計(jì)性，為運(yùn)維系統(tǒng)安全運(yùn)行提供好的技術(shù)保障[2]。

3.2 智能變電運(yùn)維技術(shù)

3.2.1 智能機(jī)器人巡檢技術(shù)

變電站的具體巡視檢查工作可以分成遠(yuǎn)程巡視檢查、熄燈巡視檢查、特殊巡視檢查、全面巡視檢查以及例行巡視檢查等方式。目前對于人數(shù)較少或者沒有人值守的變電站可以使用相應(yīng)的智能機(jī)器人巡視檢查，另外還可以對室外屬于高壓設(shè)備的設(shè)施進(jìn)行巡視檢查，便于在產(chǎn)生問題的過程中，及時(shí)傳遞數(shù)據(jù)信息，一般情況下，智能機(jī)器人內(nèi)部安裝很多種類的傳感器和測試儀，因此可以對周圍的環(huán)境做出實(shí)時(shí)的監(jiān)督，并把這過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行上傳。相比較于人工來進(jìn)行巡視檢查，選用智能機(jī)器人來進(jìn)行巡視檢查會比較的穩(wěn)定，還可以減少由于運(yùn)維人員粗心沒能發(fā)現(xiàn)的問題，讓設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性可以得到提高。智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

圖1 智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)構(gòu)架

圖2 智能變電站運(yùn)維系統(tǒng)

3.2.2 技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

智能機(jī)器人巡視和檢查技術(shù)在正常運(yùn)行時(shí)需要注意的內(nèi)容包括以下四點(diǎn)。

一是要保證相關(guān)工作的智能機(jī)器人在無線信號網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的情況下，同時(shí)還要保證無線信號的穩(wěn)定性，以此來讓智能機(jī)器人能夠正常運(yùn)行。

二是要確保智能機(jī)器人的所有輔助設(shè)施可以正常進(jìn)行使用，輔助設(shè)施包含了視頻裝置、風(fēng)速測量裝備設(shè)施、溫度濕度傳感器設(shè)施、紅外熱像裝置等。

三是要確保智能機(jī)器部件與部件之間的相互連接的狀態(tài)都是緊密的，還需保證智能機(jī)器部件沒有銹蝕和裂紋這樣的問題產(chǎn)生，部件有問題時(shí)，相關(guān)的工作人員要及時(shí)地對有問題的不僅維修或者更換處理。

四是還需保證智能機(jī)器人內(nèi)部的全部配件處于完整的狀態(tài)，讓智能機(jī)器人能夠正常運(yùn)行，并且在巡視和檢查過程中還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理。

3.2.3 分層分布智能運(yùn)維模式

根據(jù)變電站運(yùn)維的需求，提出了分層分布智能運(yùn)維模式。該系統(tǒng)在智能運(yùn)維數(shù)據(jù)采集、帶電監(jiān)管并檢測、故障診斷等技術(shù)的支持下來運(yùn)行，并把系統(tǒng)用于日常運(yùn)維監(jiān)管并檢測的工作，可以使用主站里多種類型設(shè)備來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，結(jié)合不同類型分站設(shè)備容易出現(xiàn)的故障，選擇合理的帶電檢傳感器，讓設(shè)備可以達(dá)到動態(tài)跟蹤檢測的作用。使用運(yùn)維管理平臺對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息實(shí)施預(yù)處理，來形成運(yùn)維方面的具體報(bào)告，應(yīng)用要點(diǎn)如下。

一是運(yùn)維工作。根據(jù)上面所說的運(yùn)維方式，可以降低傳統(tǒng)運(yùn)維工作過程中帶來的技術(shù)缺陷，可以對不一樣類型的項(xiàng)目實(shí)施在線檢測，并新增加設(shè)備開關(guān)柜局部放電檢測、組合電器局部放電檢測、紅外測溫等帶電檢測方面的功能，不同的運(yùn)行環(huán)境，所使用的檢測設(shè)備的類型也不相同。詳見表1。

表1 不同運(yùn)維場景下對檢測設(shè)備選擇

二是人員安排。在智能運(yùn)維模式下，運(yùn)維系統(tǒng)有自動采集數(shù)據(jù)和生成運(yùn)維報(bào)告的作用；相關(guān)的技術(shù)工作人員只需要對報(bào)告進(jìn)行分析，不用到現(xiàn)場操作，就可以實(shí)現(xiàn)全天候的動態(tài)運(yùn)維，可以減少技術(shù)人員的工作強(qiáng)度。

三是運(yùn)維效率。智能運(yùn)維模式的應(yīng)用能夠在多個(gè)節(jié)點(diǎn)一起進(jìn)行運(yùn)維方面的工作，對站內(nèi)的所有設(shè)備同時(shí)同步進(jìn)行運(yùn)維方面的監(jiān)管和檢測，從而提升運(yùn)維效率，降低設(shè)備產(chǎn)生故障的概率，以此來減少設(shè)備需要進(jìn)行維修過程中所使用的成本，同時(shí)還可以具備好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 帶電檢測技術(shù)

3.3.1 技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用

選用帶電檢測技術(shù)進(jìn)行檢測時(shí)相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行檢測的過程中可以不用斷電，可以減少斷電給周圍用戶所帶來的影響，這種技術(shù)的操作過程也是很簡單安全的。技術(shù)人員在開展日常巡視檢查工作的過程中，選用帶電檢測技術(shù)來檢測變電設(shè)備的具體運(yùn)行情況，用這種方式檢測還可以減少操作步驟，可以讓技術(shù)人員在進(jìn)行檢測工作的過程變得更為簡單高效。

帶電檢測技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用。選用脈沖電流技術(shù)有周期性地對變電設(shè)備局部電流實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施放電檢測，讓帶電檢測技術(shù)的工作效率和質(zhì)量都可以提高；選用紅外測溫裝置能夠?qū)υO(shè)備溫度和分布規(guī)律進(jìn)行有效的檢測，來確定設(shè)備的具體運(yùn)行情況，并準(zhǔn)確地判斷設(shè)備是否有出現(xiàn)異常的情況；在檢測過程中用無線電壓表對電磁波進(jìn)行干擾，提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性和科學(xué)性。

3.3.2 在變電運(yùn)維中的應(yīng)用案例

一是帶電檢測技術(shù)跟蹤檢測變電設(shè)備。為了減少變電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，所以需要對變電實(shí)施早期檢查，相關(guān)技術(shù)工作人員在設(shè)備投入1d、7d和30d時(shí)，分別對這幾項(xiàng)數(shù)據(jù)的變壓器實(shí)施檢測，對變壓器檢測結(jié)束后，對產(chǎn)生的結(jié)果開展集中討論、研究和分析造成氣體溶解這方面的問題因素。從而發(fā)現(xiàn)，變壓器在1d的檢測出來的信息有問題時(shí)，此時(shí)變壓器的運(yùn)行情況還是好的；變壓器在7d進(jìn)行的檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)本體有C4H2這種現(xiàn)象出現(xiàn)。相關(guān)技術(shù)工作人員選用色譜檢測技術(shù)來進(jìn)行檢測可以得出三相絕緣油的測試檢驗(yàn)結(jié)果，對C4H2分析后了解到在變壓器運(yùn)行途中造成的影響。然后分析后得出變壓器有運(yùn)行方面的故障問題，可能會有低能放電的情況出現(xiàn)，因此，相關(guān)的技術(shù)人員需要對變壓設(shè)備作出全方位的檢測，還能及時(shí)處理問題，避免設(shè)備故障擴(kuò)大而導(dǎo)致更嚴(yán)重的影響。

二是通過帶電檢測技術(shù)對電氣進(jìn)行試驗(yàn)。為了給變壓器的鐵心接地電路方面的檢測工作提供方便，需要確保可以得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，要相關(guān)的技術(shù)人員可以合理地控制整個(gè)檢測過程。例如，在對變壓器的鐵心接地電路某次結(jié)果檢測時(shí)，A相為12.2mA，B相為12.2mA，C相為13.4mA，檢測出來的這三項(xiàng)結(jié)果是不符合技術(shù)的規(guī)定值。工作人員對放電實(shí)施局部檢測時(shí)，需要在檢測之前就做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。為了盡可能地提升檢測質(zhì)量，可以綜合運(yùn)用多種類型的檢測技術(shù)，并且還需讓每項(xiàng)檢測技術(shù)都發(fā)揮出應(yīng)有作用。例如，使用超聲檢測法與脈沖電流法來進(jìn)行檢測，在電流互感器所擁有的功能下對鐵心中心脈沖的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析。在進(jìn)行檢測時(shí)，需要確保定位的準(zhǔn)確性和檢修過程的快速性。這次檢測發(fā)現(xiàn)，A相有異常的情況出現(xiàn)，放電值有150×104pC。

4 結(jié)語

目前智能化技術(shù)還處于初級階段，智能技術(shù)在發(fā)展時(shí)還是存在著不足之處和部分不符合社會實(shí)際需求的位置，這些都需要花費(fèi)相關(guān)的技術(shù)工作人員許多的精力和時(shí)間，來加大對智能技術(shù)的分析和研究，讓智能化可以在電力行業(yè)的發(fā)展路程發(fā)揮出更多的作用，提高電力行業(yè)的發(fā)展質(zhì)量的效率，為民眾提供更好的服務(wù)。