新能源并網(wǎng)下變電一次設備智能檢修技術優(yōu)化研究

變電一次設備的安全穩(wěn)定運行，對保障電力系統(tǒng)可靠性、提升新能源消納能力至關重要。智能檢修技術作為提高設備運維水平的關鍵手段，在新能源并網(wǎng)場景中迎來新的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)[]。

1.新能源并網(wǎng)對變電一次設備的影響

1.1設備運行工況復雜化

新能源發(fā)電出力受自然條件制約，如風力發(fā)電受風速、風向影響，光伏發(fā)電受光照強度、時間影響，導致電網(wǎng)潮流頻繁波動。變電一次設備需頻繁調(diào)整運行狀態(tài)，變壓器、斷路器等設備的負荷電流、電壓幅值和相位也劇烈變化，這些變化加速設備絕緣老化，增加機械磨損，縮短設備使用壽命。

1.2過電壓問題加劇

新能源并網(wǎng)可能引發(fā)電網(wǎng)諧振過電壓、操作過電壓等問題。例如，風電系統(tǒng)中，風電機組的啟動、停止以及故障切除等操作，可能在電網(wǎng)中產(chǎn)生暫態(tài)過電壓，影響變電設備絕緣安全。分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)后，若無功補償配置不合理，可能導致電壓升高，引發(fā)設備過電壓運行的不穩(wěn)定。

1.3諧波污染加重

在新能源發(fā)電設備中，尤其是電力電子變換裝置，在運行過程中會產(chǎn)生大量諧波，諧波注入電網(wǎng)后，會使變電一次設備的損耗增加，引起變壓器、電抗器等設備過熱，還可能導致繼電保護裝置誤動作，影響設備正常運行與電網(wǎng)安全穩(wěn)定。

2.現(xiàn)有變電一次設備檢修技術在新能源并網(wǎng)下的問題

2.1傳統(tǒng)巡檢方式效率低且準確性差

在新能源并網(wǎng)運行中，需要巡檢設備數(shù)量增多、運行工況復雜，依靠人工巡檢變電一次設備的方式，難以全面、及時掌握設備狀態(tài)。人工巡檢受主觀因素影響大，對設備潛在隱患的識別能力有限，容易遺漏早期故障跡象，無法滿足新能源并網(wǎng)后對設備高可靠性的要求。

2.2定期檢修缺乏針對性

對設備按照固定周期檢修，這種檢修方法未能充分考慮新能源并網(wǎng)后設備運行工況的差異。對于一些運行條件較好的設備，過度檢修不僅浪費人力、物力資源，還可能因頻繁停電檢修對電網(wǎng)供電可靠性造成影響。而對于運行工況惡劣的設備，定期檢修周期可能過長，無法及時發(fā)現(xiàn)和處理設備缺陷。

2.3傳統(tǒng)診斷技術難以準確判斷復雜故障

新能源并網(wǎng)引發(fā)的復雜故障問題，使得基于傳統(tǒng)的單一電氣量或簡單數(shù)學模型的故障診斷技術難以準確判斷故障類型與位置。例如，諧波與過電壓共同作用導致設備故障時，傳統(tǒng)診斷方法無法有效區(qū)分故障原因，延誤故障處理時機，增加設備損壞風險與停電時間。

3.新能源并網(wǎng)下變電一次設備智能檢修技術優(yōu)化路徑

3.1構建智能監(jiān)測系統(tǒng)

利用物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術，對變電一次設備的運行參數(shù)進行全方位、實時監(jiān)測。在變壓器上安裝油溫、繞組溫度、油中溶解氣體等傳感器，實時感知變壓器運行狀態(tài)。在斷路器上部署機械特性監(jiān)測傳感器、觸頭磨損監(jiān)測傳感器等，及時掌握斷路器操作性能。通過無線通信技術將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至智能運維平臺，實現(xiàn)設備狀態(tài)的遠程實時監(jiān)控，為智能檢修提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2應用大數(shù)據(jù)與人工智能技術

大數(shù)據(jù)能夠精準評估設備的狀態(tài)，因此利用大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)挖掘算法，挖掘設備運行中的潛在規(guī)律與特征，建立設備運行狀態(tài)評估模型提高精度。同時通過引入人工智能故障診斷技術，利用深度學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能算法，構建智能故障診斷模型，使其能夠準確識別設備的故障類型、位置與嚴重程度[2]。

3.3提升檢修人員水平

在新能源并網(wǎng)場景下，智能檢修技術的應用對檢修人員素質(zhì)提出更高要求。具有豐富的專業(yè)化知識的檢修人員，能夠更為精準高效排除故障。因此，開展針對性培訓，提升檢修人員對智能監(jiān)測系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新技術的應用非常重要。還可通過理論培訓、實操演練、案例分析等方式，培養(yǎng)既懂變電設備檢修技術又掌握信息技術的復合型人才，確保智能檢修技術在實際工作中得到有效應用。

4.新能源并網(wǎng)中變電一次設備智能檢修技術的應用

4.1設備狀態(tài)監(jiān)測

利用優(yōu)化后的智能檢修技術，實現(xiàn)對變電一次設備的實時狀態(tài)監(jiān)測。通過安裝在設備上的傳感器，實時采集設備的運行數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。監(jiān)測中心利用大數(shù)據(jù)與云計算技術對數(shù)據(jù)進行處理和分析，實時顯示設備的運行狀態(tài)和健康狀況，一旦發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)異常，能及時發(fā)出預警信號，提醒運維人員進行處理。

4.2故障診斷與預警

采用多傳感器融合技術和先進的故障特征提取方法，對變電一次設備的故障準確診斷和預警。當設備出現(xiàn)故障時，能夠快速定位故障部位和故障類型，并預測故障的發(fā)展趨勢。及時通知運維人員，以便采取相應的措施進行處理，減少故障對電力系統(tǒng)的影響。

4.3全壽命周期管理

利用智能檢修技術，實現(xiàn)對變電一次設備的全壽命周期管理。從設備的采購、安裝、運行、檢修到退役的全過程，對設備的信息進行記錄和管理。通過對設備全壽命周期數(shù)據(jù)的分析和挖掘，優(yōu)化設備的選型和配置，提高設備的可靠性和經(jīng)濟性。

5.智能檢修技術優(yōu)化后的優(yōu)勢

5.1提高設備可靠性

智能檢修技術能夠?qū)崟r監(jiān)測設備運行狀態(tài)，準確診斷設備故障，提前發(fā)現(xiàn)潛在隱患并及時處理，有效降低設備故障率，提高變電一次設備的可靠性，有效保障新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。通過智能監(jiān)測系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析，對設備的運行狀態(tài)進行全方位、實時的評估，及時發(fā)現(xiàn)設備的異常變化，并通過人工智能故障診斷技術準確判斷故障類型和位置。在故障發(fā)生前，提前采取措施進行處理，避免故障的發(fā)生和擴大，從而提高了設備的可靠性。

5.2降低運維成本

通過優(yōu)化檢修策略，避免了過度檢修與盲目檢修，減少了人力、物力資源浪費。智能檢修技術能夠及時發(fā)現(xiàn)設備故障，縮短設備停電時間，降低因停電造成的經(jīng)濟損失，從而降低設備運維成本。傳統(tǒng)的定期檢修方式會對所有設備進行統(tǒng)一的檢修，而不考慮設備的實際運行狀態(tài)，導致部分設備進行了不必要的檢修。而智能檢修是根據(jù)設備的實際狀態(tài)進行檢修，只對需要檢修的設備進行檢修，減少了檢修工作量和資源消耗。

5.3提升新能源消納能力

可靠的變電一次設備運行是新能源高效消納的基礎。智能檢修技術保障了設備穩(wěn)定運行，為新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)提供了有力支撐，提升了電力系統(tǒng)對新能源的消納能力。智能檢修技術能及時發(fā)現(xiàn)和處理設備故障，確保設備始終處于良好的運行狀態(tài)。

6.結束語

新能源并網(wǎng)給變電一次設備帶來新挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)檢修技術已難以滿足需求。通過構建智能監(jiān)測系統(tǒng)、應用大數(shù)據(jù)與人工智能技術、實施狀態(tài)檢修策略以及提升檢修人員水平等方式，提高了電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性，為新能源的順利接入和消納提供了保障。隨著技術的不斷發(fā)展，智能檢修技術將在新能源背景下的電力系統(tǒng)運維中發(fā)揮更為重要的作用，為構建清潔、高效、安全的現(xiàn)代電力系統(tǒng)提供堅實保障。匪

參考文獻：

[1]艾紀軍。智能電網(wǎng)背景下變電一次設備檢修技術發(fā)展趨勢及優(yōu)化運用研究[C]//中國電力設備管理協(xié)會.全國綠色數(shù)智電力設備技術創(chuàng)新成果展示會論文集（一）.國網(wǎng)長沙供電公司；2024：188-190.D01：10.26914/c.cnkihy.2024.022658.

[2]宮運剛。智能變電站運行維護與檢修實用技術[M].中國水利水電出版社：201901.589.作者單位：國網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司