智能变电站变电运维安全与设备维护

2023-02-10陈天元赵伟涛

科学与信息化 2023年1期

陈天元赵伟涛

国网江苏省电力有限公司张家港市供电分公司江苏苏州 215600

引言

结合当前发展形势分析，智能电网已逐渐成为电力领域的主要研究方向和电力系统的主要发展目标。通过对新时期智能电网发展趋势的研究可以发现，人工智能技术正在逐步推广应用于变电设备的状态检修和在线监测，人工智能技术也为我国电力企业的发展提供了新的渠道。

1 智能变电站变电运维技术的特点分析

智能变电站运行时，可以分析智能调度的命令，实现多种功能的操作，从而有效提高智能变电站运行维护的可靠性。通过智能变电站的自我实现，有效改变了以往变电站设备运维管理的模式，全面提升了技术创新手段。通过智能系统的建设，变电站的管理自动化水平得到了进一步提高，保证了变电站设备检测和维护的科学性，下一个人保证了电力系统的稳定运行。实现变电站设备的自动化管理和控制。对于变电站的运行来说，为了进一步提高变电站设备的管理效率，必须做好变电站设备的管理和维护工作。在变电站设备运行维护中，通过自动化和智能化管理模式相结合，科学管理电气设备，整合变电站信息和平台，利用智能化技术手段建设数字化变电站，可以保证电力系统的有力支撑，保障智能变电站的运行安全，优化智能变电站的运行状态，提高电能传输质量。

2 智能变电站运维安全与设备维护问题

2.1 设备管理问题

智能变电站设备与传统变电站设备有着明显的区别，体现在智能变电站设备所用材料的科技含量高。在智能变电站设备与传统变电站设备的连接和配合中，由于材料结构和特性的差异，往往会影响不同设备之间的兼容性，从而影响变电站设备的功能。智能变电站设备广泛采用电子信息技术，通过远程智能模块进行功率转换，因而能够提升变电站的运行效率。但是电子信息元器件对工作环境比较敏感，设备运行的稳定性相对较低，使用寿命也相对较短。例如，如果光纤设备与变电站的连接没有按照技术规范实施的话，会对信号传输的效率产生较大的影响，降低设备的可靠性，如果信号出现传输受阻，则会危害到变电设施的运行整体稳定性。

2.2 管理流程问题

除了处理基本的设备问题，智能变电站的运行和维护还受到管理流程的影响。从管理的角度来看，保障智能变电站稳定运行的前提是构建完善的保障机制，规范人员操作流程，加强设备管理，这些都离不开完善的管理流程。然而，在当前智能变电站的运行管理中，仍有部分管理人员缺乏良好的规范意识，变电站设备运行出现问题，或未按相关规范对设备进行检查和维护，导致智能变电站设备维护不及时，导致设备故障，影响变电站运行维护质量[1]。此外，智能变电站设备的运行也面临一定的安全风险，如设备老化、规格不合理等。在智能变电站的运行维护中，必须高度重视管理流程，构建完善的管理方案。

3 智能变电站变电运维安全与设备维护提升对策

3.1 加强智能变电站设备检测程度

①运维人员到达事故现场后，首先对线路的关键开关设备和接线盒进行了全面检查，并对接线盒内的尾纤进行了清除。发现故障是由于尾纤损坏引起的，技术人员更换了尾纤。同时，为避免该故障的再次发生，提高设备维护质量，通过智能变电站工作票管理系统实现系统升级，保障智能变电站基础设备的稳定运行。在现场维护时，应使用工作票实时记录故障诊断信息，避免设备巡检过程中的遗漏，影响智能变电站设备运行质量。②在智能变电站基础设备运维中，要及时更新设备运维人员的工作理念，充分发挥先进的智能监控技术和网络信息技术手段，提高智能变电站基础设备运维检测能力。在智能技术的应用上，通过引入全新的技术理念和经验积累，将同类型故障输入智能数据库系统，系统可以快速分析比较故障类型，提高故障诊断水平，从而达到快速运维效果，满足实际发展需求。

3.2 进一步完善设备维护检修流程

随着智能变电站设备在电力行业的广泛应用，有必要对相关设备的检修和维护建立相应的操作规范和标准化流程，以提高设备的维护效率。标准化的操作流程可以有效降低智能变电站维护出错的概率，在最短的时间内完成设备的维护，减少对输电的影响[2]。在实际工作中，需要统一智能变电站的管理和维护，充分运用计算机技术实现对变电站的智能化检测，减少在高压传输过程中人工检测的投入，降低工作的危险系数。相对于传统的电力设备检修，对智能变电站设备的运行维护已经实现精细化的管理，维护的手段和方式也越来越复杂。因此，需要建立标准化、流程化的操作方式，提升对智能变电站的维护管理水平。在对设备的维护过程中严格按照相关的工作流程进行操作，确保设备的管理和维护能够最大限度降低人工的影响，始终处在高效运行的区间。建立标准化的设备维护流程还可以在设备出现故障之后能够根据规范进行快速的排查处置，提高对故障的应对效率。

3.3 电网变电管理模式的创新

在应用过程中，传统的变电管理模式侧重于基础管理活动的开展，而现代的变电管理模式则是利用各种新技术、新设备，是一种全面高效的管理模式。基于传统管理模式与现代化管理模式的特点，在电网变电运行管理工作开展的过程中必须不断提高电力网络运行的安全性，提高其运行的稳定性[3]。从电网变电管理的实际情况出发，融合传统管理模式与现代管理模式的优势，加大对管理模式的创新力度。管理人员应该不断提高自身的创新意识，在原有的管理模式基础上，对管理模式进行优化和创新，全面分析当前管理模式应用过程中存在的弊端，提高电网变电管理的总体水平。根据实际情况提高管理模式的远程控制水平。同时，提高管理人员的综合素质，为电网变电站运行管理的顺利开展提供人力支持。电网运行管理涉及的管理任务较多，管理人员可以通过分级管理，合理划分工作内容，提高各阶段的管理效率。

3.4 运用人工智能技术加强变电运维管理

人工智能技术是以信息互联网技术为核心的智能技术。变电站设备正常运行时，变电站管理模式中的控制层和过程管理层都需要收集和交换运行信息，通过电力运维过程中产生的数据信息，构建信息人工智能技术的管理方法，实施智能电网的运营。变电领域存在众多的运行数据，在人工智能技术的应用下，对变电站进行运营维护，可以保证管理下的设备运行数据得到实时监测，将变电运维的管理工作实行的更加全面。将人工智能技术与设备运行管理相结合，对变电站设备的运行状态进行实时跟踪。一旦设备在运行期间出现故障，将借助人工智能技术，自动发送维修请求，实现智能运维，可以有效提高变电设备管理的效率。在使用人工智能技术进行运维管理之前，变电站设备管理工作通常都是由变电站维修管理人员进行管理，一般在设备故障造成一定损失后，变电站设备故障的原因会在对变电站运行造成影响后追根溯源。这种管理模式有一定的技术局限性，给变电站的日常维护增加了一定的难度。人工智能技术应用于变电站运维管理后，设备的运行数据会实时发送到控制中心，可以随时智能监控设备的运行状态，实现智能运维管理。

3.5 加强监测系统组成

通过在线监测系统的设计和开发，可以准确预测和诊断安全运行、舞动、覆冰、绝缘子、避雷器等。变电设备。通过设置各种传感装置，可以促进变电设备的全天候状态监测，提高线路运输的可靠性和安全性，达到智能线路监测的目的。变电设备在线监测系统可分为两部分[4]。第一部分包括数据通信系统、数据采集系统和其他模块。其中数据采集主要通过性能优良的视频探头以及传感器实施相关操作，能够针对变电设备安全运行，传输导线增容、舞动、覆冰，绝缘子和避雷器等实施全面监测，前端系统针对采集到的数据信息实施初步处理后，借助无线通信网络可以顺利传输至控制中心。第二部分主要是以后端处理分析系统组成，后端借助人工智能方式处理获得对应信号，形成变电设备实时诊断结论。为了实现变电设备的在线监测，形成了智能监测框架。传感器是监控系统中的关键模块。其主要功能是模拟人的感官，对变电设备中的风向、风速、日照、温度等环境条件，以及线路温度、电压等级、电流强度等电路运行状态进行综合监测。而在线监测设备主要涵盖测量导线温度的红外传感器，远程视频装置，监测绝缘子和避雷器污闪、舞动、覆冰的传感装置，环境气象变化监测的传感装置，电流测定传感装置等。近几年，国内外铁塔和变电设备中的探测热点均开始设置各种传感装置，能够针对监测数据进行实时采集，并传送到监控中心。

3.6 实施远程视频监测

变电设备远程监控系统主要由供电系统、低功耗视频主机和高清摄像机组成。远程监控系统的核心技术包括信号处理与诊断、太阳能和电池供电技术、无线传输技术、图像数据采集和压缩编解码技术。系统能够对变电设备、避雷器、塔杆、导线风偏、覆冰、绝缘子、舞动等装置实时全面监控，准确掌握线路周边状况，实时监控树木生长和施工状况，方便了解变电设备安全状态，从而顺利实现变电设备的管理和检修，优化生产管理水平。变电设备相关视频监控系统主要由客户端监控软件、图像监控服务器、图像编码器构成。图像编码器能够针对相关数据信息进行实时采集，通过压缩编码处理以及无线网络发送到监控中心对应流媒体服务器，并在监控中心顺利登录监控软件，解码视频流，通过计算机控制，将现场图像全面展示出来，便能够看到摄像头所拍摄的现场画面，顺利实现图像监控、浏览，随后通过AI实施统一处理。

3.7 智能评估

在物联网技术、大数据、云计算等新技术的共同支持下，智能评估平台不仅可以提高监测数据分析的准确性，还可以挖掘和分析潜在的价值信息。此外，智能评估平台还可以对输变电线路的状态进行评估，发现输变电设备中的潜在风险，及时通知设备维护人员，从而提高了维护工作的科学性和有效性。在对输变电设备状态进行智能监测评估后，工作人员可以根据相关评估数据来消除潜在的安全隐患。总之，智能评估有利于延长输变电设备的使用寿命，提高输变电设备的运行效率，节约输变电设备成本，从而为电力企业带来更多的经济效益。

3.8 提高智能变电运维系统的安全性、稳定性

一是将电子技术和微电机应用于智能变电站运维系统，将电压关管与无线电波图相结合，确保更全面地监测电网电压，避免无线电波大幅波动。其次，在检测变电设备运行过程中，应利用计算机技术综合分析设备运行中的潜在风险，缩短设备检修时间。第三、提高设备的自我监测能力，分析变电运维管理的重点以及难点工作，这对线路中出现的异常问题，管理人员必须采取必要的措施予以解决。可采用智能控制器去检测二次设备的运行状况，从中获知整个变电运维系统是否处于稳定状态。第四、要根据电子互感器的型号、种类等进行维修，缩短故障检修时间，为智能变电运维系统运行的安全性和稳定性提供保障。