配網(wǎng)檢修中的自動化與智能化的融合發(fā)展研究

王世川， 陳本書

（國網(wǎng)四川省電力公司萬源市供電分公司， 四川 達州 636365）

0 引言

隨著工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，電力行業(yè)在保障現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展以及國家社會穩(wěn)定方面越來越體現(xiàn)其的重要地位。而配網(wǎng)檢修工作的好壞又是保障電力行業(yè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要手段之一。為提高配網(wǎng)檢修工作效率，需要進一步提升配網(wǎng)檢修中的自動化技術(shù)與智能化水平。配網(wǎng)檢修的自動化技術(shù)和智能化發(fā)展可以提高配網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少人工干預和事故風險，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。筆者認為，自動化與智能化技術(shù)兩化融合發(fā)展是解決我國現(xiàn)狀情況下提升配網(wǎng)檢修中的自動化技術(shù)與智能化水平的最佳方案。因此，本文旨在探討配網(wǎng)檢修中的自動化和智能化技術(shù)的融合發(fā)展策略，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考和借鑒。

1 研究背景

近兩年全國經(jīng)歷了歷史罕見的極端高溫干旱災(zāi)害天氣，全國配網(wǎng)面臨歷史同期最高極端高溫和歷史同期最高電力負荷疊加局面。此種情況下，配網(wǎng)承載能力面臨嚴峻考驗，配網(wǎng)檢修工作也面臨空前壓力，電網(wǎng)安全保供形勢復雜嚴峻。以2022 年夏季為例，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)有記錄以來持續(xù)時間最長、影響范圍最廣的極端高溫天氣[1]。最大降溫負荷達到3.5 億kW，全網(wǎng)最大負荷達到10.69 億kW，5 個區(qū)域電網(wǎng)和19 個省級電網(wǎng)負荷屢創(chuàng)新高[2]。其中，四川用電需求最高負荷6 500 萬kW，電網(wǎng)設(shè)備長期處于高負荷運行狀態(tài)。為保障企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營和居民正常生活用電，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的韌性和安全水平，促進經(jīng)濟有效提升和合理增長。面對極端高溫考驗，國網(wǎng)四川電力組織對轄區(qū)679 條配網(wǎng)線路開展綜合檢修工作，2.5 萬余名電力搶修人員24 h 待命，累計派出巡檢員工1.7 萬人次，對滿載、重載設(shè)備開展常態(tài)化、高頻次人工巡檢。因配網(wǎng)檢修自動化技術(shù)與智能化程度不高，耗費了巨大人力、物力、財力。因此，進一步提升配網(wǎng)檢修的自動化和智能化水平，以此提高配網(wǎng)檢修工作效率顯得越來越重要。

2 配網(wǎng)檢修中的自動化與智能化技術(shù)兩化融合的必要性

隨著科技的不斷進步，我國配網(wǎng)檢修在自動化領(lǐng)域和智能化領(lǐng)域取得了一定的成果。自動化技術(shù)的應(yīng)用提高了檢修效率，降低了人力成本；而智能化技術(shù)則進一步提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。雖然我國配網(wǎng)檢修中的自動化技術(shù)與智能化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，但是仍然存在一些不足之處，如技術(shù)更新迅速、設(shè)備間兼容性和互換性差、智能化應(yīng)用范圍受限、專業(yè)人才短缺等。具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 智能化技術(shù)水平與國外先進水平仍有差距

我國的配網(wǎng)檢修智能化技術(shù)雖然已經(jīng)取得了一定的成果，但是與國外先進水平相比，仍存在一定的差距。

首先是我國在一些高端技術(shù)領(lǐng)域核心技術(shù)大多依賴國外進口，自身的研發(fā)能力和創(chuàng)新性還有待提高。如作為智能化技術(shù)核心的智能芯片，全球前十智能芯片制造企業(yè)分別為三星（韓國）、英特爾（美國）、SK 海力士（韓國）、高通（美國）、英偉達（美國）、AMD（美國）、德州儀器（美國）、意法半導體（意大利）、英飛凌（德國）、鎂光（美國），均為國外企業(yè)，可見我國芯片制造技術(shù)水平與國際一流水平存在差距。我國由于光刻機高尖端技術(shù)方面的瓶頸，導致高端芯片依賴進口，一旦遭到技術(shù)封鎖或產(chǎn)品進口限制，將嚴重影響我國相關(guān)智能領(lǐng)域的發(fā)展。

其次，在智能設(shè)備性能和可靠性方面，在配網(wǎng)檢修中，智能化設(shè)備是智能化技術(shù)的主要應(yīng)用對象，設(shè)備性能和可靠性的高低直接影響到檢修的效果和質(zhì)量[3]。雖然我國配網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)水平已經(jīng)有了很大提高，但與國外先進水平相比，設(shè)備的性能和可靠性還存在一定的差距。

此外在系統(tǒng)集成和智能化水平方面，配網(wǎng)檢修智能化技術(shù)涉及多個領(lǐng)域和系統(tǒng)，需要將這些系統(tǒng)和設(shè)備進行有效的集成和智能化管理。在這方面，我國還需要進一步提高系統(tǒng)集成的能力和智能化管理的水平。

2.2 不同自動化設(shè)備間兼容性和互換性差

除了與國外先進智能化技術(shù)水平上的差距，目前在配網(wǎng)檢修中，國內(nèi)不同自動化設(shè)備之間的兼容性和互換性也是影響檢修效果的重要因素。我國配網(wǎng)自動化設(shè)備市場存在很多品牌和型號，缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范，導致不同品牌和型號之間的設(shè)備兼容性和互換性較差，給配網(wǎng)檢修工作帶來了一定的困難。不僅如此，由于一些自動化設(shè)備供應(yīng)商之間存在技術(shù)壁壘和封閉性，使得不同品牌和型號的設(shè)備難以實現(xiàn)兼容和互換。加上配網(wǎng)檢修涉及多個領(lǐng)域和部門，缺乏有效的信息共享和協(xié)作機制，導致不同自動化設(shè)備間兼容性和互換性問題難以得到解決。

2.3 自動化和智能化應(yīng)用范圍有待擴大

雖然目前配網(wǎng)檢修中的自動化和智能化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，然而，我國配網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的不同階段也會影響自動化技術(shù)與智能化在配網(wǎng)檢修中的應(yīng)用范圍。在一些發(fā)展較早的地區(qū)，配網(wǎng)建設(shè)和設(shè)備更新?lián)Q代已經(jīng)完成，自動化和智能化技術(shù)的應(yīng)用比較普遍。而在一些欠發(fā)達的偏遠地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，配網(wǎng)建設(shè)仍然處于初級階段，自動化和智能化技術(shù)的應(yīng)用仍然存在一定的局限性。不僅如此，在一些城市的舊城區(qū)和老舊小區(qū)，自動化和智能化技術(shù)的應(yīng)用范圍也會受到各種改造條件的限制。

從我國配網(wǎng)檢修背景和自動化和智能化發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國配網(wǎng)檢修中的自動化與智能化發(fā)展均面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，本文基于我國配網(wǎng)檢修現(xiàn)狀，為進一步提升配網(wǎng)檢修的自動化和智能化水平，筆者認為，自動化技術(shù)與智能化兩化融合發(fā)展是突破技術(shù)瓶頸的必要策略之一，也是配網(wǎng)檢修現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢。

3 配網(wǎng)檢修中的自動化與智能化融合發(fā)展的意義

在配網(wǎng)自動化中應(yīng)用智能化技術(shù)，不僅能夠有效提升電氣機械設(shè)備的應(yīng)用水平，還使得一些半自動化配網(wǎng)得到改造，提升配網(wǎng)整體運行水平以及性能[4]。首先，通過自動化與智能化技術(shù)的融合，可以各取所長，彌補各自技術(shù)上的不足，協(xié)同工作實現(xiàn)對配網(wǎng)設(shè)備的實時監(jiān)測、診斷和預警，及時發(fā)現(xiàn)和預測設(shè)備故障，提高配網(wǎng)檢修的準確性和效率。其次，自動化技術(shù)可以減少人工操作，降低人力投入；智能化技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備的自主控制和優(yōu)化，減少對專業(yè)人員的依賴，進一步降低人力成本。通過自動化與智能化技術(shù)的融合可以降低配網(wǎng)檢修的人力成本。不僅如此，通過自動化與智能化技術(shù)的融合，可以推動配網(wǎng)檢修工作的智能化、自動化和信息化發(fā)展，提高配網(wǎng)檢修的現(xiàn)代化水平。最后，通過自動化與智能化技術(shù)的融合，可以提高配網(wǎng)檢修的效率和安全性，提高電力行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和市場競爭力。

4 配網(wǎng)檢修中的自動化與智能化融合發(fā)展策略

在新型電力系統(tǒng)下，配網(wǎng)檢修手段逐漸呈現(xiàn)自動化、智能化、數(shù)字化等特點。國家電網(wǎng)公司在推進“源網(wǎng)荷儲一體化”的進程中，大力推廣應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、電力物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算等“云大物移智鏈邊”數(shù)字科學技術(shù)手段。從而實現(xiàn)各類能源資源整合、打通能源多環(huán)節(jié)間的壁壘，讓“源網(wǎng)荷儲”中配網(wǎng)檢修自動化與智能化真正做到友好協(xié)同，相互融合。

4.1 云計算與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

云計算與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用是配網(wǎng)檢修中自動化技術(shù)與智能化融合的重要體現(xiàn)。在配網(wǎng)檢修中，海量數(shù)據(jù)是不可避免的。這些數(shù)據(jù)包括設(shè)備運行數(shù)據(jù)、電力消耗數(shù)據(jù)、故障歷史數(shù)據(jù)等等。如何有效地存儲和處理這些數(shù)據(jù)，并從中挖掘出潛在的價值，是配網(wǎng)檢修中的一大挑戰(zhàn)。

通過云計算技術(shù)，可以構(gòu)建一個統(tǒng)一的配網(wǎng)檢修云平臺，將所有的配網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲在云端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和分析?；诖耍渚W(wǎng)檢修人員可以對數(shù)據(jù)進行更高效的查詢、處理和計算，從而更好地挖掘數(shù)據(jù)的潛在價值。例如，通過分析設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，預測設(shè)備的壽命和可能出現(xiàn)的故障，從而提前進行維修和更換，避免設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)停機或故障的情況。不僅如此，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對配網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時監(jiān)測和分析?；诖耍渚W(wǎng)檢修人員可以及時發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運行中的異常情況，如電力消耗異常、設(shè)備運行異常等，從而快速采取措施解決問題。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以對配網(wǎng)運行的歷史數(shù)據(jù)進行深入挖掘，發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運行的一些規(guī)律和趨勢，為決策提供科學依據(jù)。

4.2 電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用

電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用是推動配網(wǎng)檢修自動化與智能化發(fā)展的重要途徑。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和信息共享，提高配網(wǎng)設(shè)備的協(xié)同作業(yè)能力。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)對配網(wǎng)設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理，提高配網(wǎng)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用可以提高檢修的效率和準確性，為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。因此，電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用對配網(wǎng)檢修自動化與智能化融合發(fā)展具有非常重要的推動作用。下面，筆者將進一步闡述電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用如何實現(xiàn)這一目標。

首先，電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建可以促進設(shè)備之間的互聯(lián)互通和信息共享。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不同的設(shè)備可以被有效地連接在一起，實現(xiàn)信息的交互和共享。這樣，在配網(wǎng)檢修過程中，工作人員可以實時獲取到各個設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)信息，從而更好地協(xié)調(diào)和管理不同設(shè)備之間的運行，提高設(shè)備的協(xié)同作業(yè)能力。

其次，電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)備可以與云平臺進行連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。工作人員可以在任何時間、任何地點獲取到設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)信息，并對設(shè)備進行遠程控制和調(diào)整[5]。這樣，不僅可以提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，還可以在設(shè)備出現(xiàn)故障時及時采取措施進行維修和更換，提高檢修的效率。

此外，電力物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用還可以促進電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。一方面，電力物聯(lián)網(wǎng)可以提高配網(wǎng)檢修的效率和準確性，降低設(shè)備的故障率和維修成本，為電力行業(yè)的發(fā)展提供有力支撐。另一方面，電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以推動電力行業(yè)的智能化發(fā)展，提高電力行業(yè)的創(chuàng)新能力和競爭力。例如，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)智能電表、智能充電樁等智能設(shè)備的連接和控制，為電力行業(yè)的智能化發(fā)展提供有力支持。

4.3 移動互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的應(yīng)用

移動互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的應(yīng)用正在推動配網(wǎng)檢修中自動化和智能化的加速融合發(fā)展。這種趨勢不僅可以提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率，降低運營成本，而且可以提高供電的穩(wěn)定性和可靠性，從而對人們的日常生活和工作產(chǎn)生積極影響。

一方面移動互聯(lián)網(wǎng)使得配網(wǎng)檢修的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析變得更加便捷。通過移動設(shè)備，如手機或平板電腦，可以隨時隨地訪問配網(wǎng)檢修系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。這不僅可以提高配網(wǎng)檢修的效率和準確性，還可以降低人力成本和錯誤率。另一方面，人工智能技術(shù)在配網(wǎng)檢修中的應(yīng)用也變得越來越廣泛。例如，通過機器學習和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以對配網(wǎng)檢修的歷史數(shù)據(jù)進行分析，預測設(shè)備故障和維修需求，從而提前采取措施進行維修和更換，大大減少意外停機和故障，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。除此之外，智能化融合還體現(xiàn)在對配網(wǎng)設(shè)備的自動化控制上。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動化控制設(shè)備，可以實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備的遠程控制和自動化管理。例如，通過智能傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備，自動檢測和控制配網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

5 結(jié)語

雖然目前配網(wǎng)檢修中自動化技術(shù)和智能化發(fā)展遇到一些問題，但筆者認為，基于我國配網(wǎng)檢修背景下自動化和智能化發(fā)展現(xiàn)狀的情況，采取自動化與智能化技術(shù)兩化融合發(fā)展是必要的。筆者通過電力行業(yè)構(gòu)建新型電網(wǎng)中“云大物移智鏈邊”技術(shù)的推廣和應(yīng)用效果，印證了這一觀點。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場景的不斷擴大，自動化技術(shù)和智能化發(fā)展在配網(wǎng)檢修中的應(yīng)用將會更加廣泛和深入。因此，需要進一步加強相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用，以推動電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性不斷提升。