智能电网建设与运维管理优化研究

2024-06-10李星朗

通信电源技术 2024年5期

李星朗

（国网湖南省电力有限公司超高压变电公司，湖南长沙 410000）

0 引言

随着社会的不断发展，电力已成为推动现代化社会活动有序进行的前提条件，也是不可或缺的关键要素。尤其是在目前社会经济迅速发展的背景下，电力需求持续增长，与其匹配的电网系统也不断扩大。为提升智能电网建设与运维管理水平，需要结合用户的实际应用需求，合理应用计算机和网络信息技术，并与电力技术紧密结合，使智能电网运维技术在实践中得到有效利用。这样不仅可以保障智能电网的稳定运行，为国家电网的建设和发展提供有力支持，还可以充分发挥运维技术的应用效果，避免智能电网建设出现问题。

1 国家电网的智能电网建设内容

国家电网的智能电网建设内容涉及面比较广，包含基础设施建设、能源互联网、新能源接入与消纳以及智能化运行管理等多方面内容，其主要目的为实现电力系统的智能化、高效化管理和运行。由于国家电网的智能电网建设采用先进的信息通信技术、大数据分析技术、云计算技术等，因此可以实现对电力系统各环节的监测、控制以及优化管理。与此同时，国家电网致力于构建统一的全国能源互联网，实现电力、热力、气体等多种能源之间的互联互通，推动清洁能源的有效利用和灵活输送[1]。

目前，国家电网积极推进新能源电力系统的接入和消纳工作，利用智能电网技术优化系统布局和调度，以提高新能源的消纳能力和利用效率。此外，通过建设智能电网，国家电网将实现对电网运行数据的集中监测和分析，从而实现对电网故障的预测和快速定位，以提高电网运行的安全性和稳定性。

2 智能电网运维关键技术的应用现状

目前，智能电网运维关键技术已融合物联网、大数据与云计算、人工智能与机器学习以及边缘计算与5G 技术等多个内容，这些技术的应用为智能电网的安全、稳定、高效运行提供重要支撑。首先，智能电网运维利用物联网技术实现对电网设备的远程监控和数据采集，通过传感器和无线通信技术，实时获取和监测电力设备状态、运行参数、环境信息等数据[2]。其次，大数据和云计算技术在智能电网运维中发挥着重要作用，通过数据采集、存储、处理以及分析等方式，实现对电网设备运行状态的预测、故障诊断和健康管理，为电网运维决策提供支持。再次，人工智能技术在智能电网运维中应用广泛，通过机器学习算法对电网运行数据进行分析，可以预测并诊断电网设备故障问题，有利于提高电网设备的可靠性和稳定性。最后，边缘计算技术结合5G 通信技术，不仅可以实现对电网设备数据的快速响应和实时处理，还可以提高数据传输效率和实时监测能力，从而为智能电网运维的实时性和及时性提供支持。

3 智能电网建设与运维管理现存问题

3.1 工作人员专业水平不足

智能电网建设与运维管理涉及复杂的技术和系统，需要工作人员具备较高的专业水平才能实现有效的运行和维护。尤其是智能电网技术日新月异的情况下，工作人员需要不断学习和适应新的技术和标准，但现有培训和教育跟不上技术发展的步伐，工作人员的专业水平存在滞后问题。例如，有些地区或组织在智能电网领域的教育和培训资源不足，导致工作人员无法获得足够的专业知识和技能[3]。由于智能电网领域需要高水平的专业人才，而供给方面可能存在人才短缺或人才流失的情况，导致工作人员整体专业水平不足。此外，智能电网领域涉及多个学科知识，如电力工程、通信技术、数据分析等，所以要求工作人员具备跨学科的综合能力，无形中增加专业水平的要求和工作难度。而有些工作人员对智能电网的重要性和复杂性认识不足，缺乏对行业发展方向和趋势的理解，因此无法提高其对工作内容和职责的认知与专业水平。

3.2 现场作业安全保障不足

智能电网是一个涉及多领域的复杂系统，由于相关技术标准不够完善，导致在实际建设和运维过程中缺乏明确的操作规范和安全指引。智能电网建设与运维通常需要具备专业知识和技能的人才，但有些地方由于人才储备不足，导致现场作业人员的专业素质参差不齐，安全意识和操作能力存在较大差异[4]。同时，部分公司或组织的安全管理制度并不完善，缺乏完备的安全培训、监督管理以及事故应急预案，进而影响现场作业的安全保障水平。此外，还有一些地方的智能电网设备存在老化问题，维护保养工作也不到位，因此会增加现场作业的安全风险。

3.3 变电运维体系不完善

智能电网建设是在传统电力系统的基础上进行升级和改造，而传统电力系统中的变电运维体系或多或少已经存在一些缺陷问题。变电站作为电网重要的节点，其运维需要应用复杂的设备和技术，但之前遗留的历史问题会影响变电运维体系的使用效果。除此之外，智能电网建设和运维需要在现有标准与规范基础上进行，以确保各个环节的合理性和安全性，但是由于缺乏相关的标准和规范，无法建立相对完善的变电运维体系，很多问题也无法得到及时处理。

4 智能电网建设与运维管理措施

4.1 建立运维一体化制度体系

智能电网的建设与运维管理中，建立运维一体化制度体系能够提高电网设备的可靠性、安全性以及运行效率，同时降低运维成本。因此，需要在电网建设初期建立统一的设备运维标准与规范，明确各类设备的运维流程、周期性检查与维护要求、异常情况处理流程等内容，确保各个运维点操作一致。同时，引入智能化的运维管理平台，将各个运维点的信息整合到一个系统中，实现信息共享和交互，使电网具备对各个运维点进行监控、预警、计划维护等功能，提高对电网设备状态的实时监测与管理[5]。此外，可以建立数据共享机制，使各个运维点之间能够实现数据共享与交流，包括设备运行数据、维护记录、故障处理经验等，提高运维人员的工作效率，避免重复劳动，以形成更完整的设备运维知识库。

4.2 引进先进运维技术

智能电网建设与运维管理中，要想引进先进运维技术，需要充分发挥技术的应用作用。首先，需要对当前的电网建设和运维管理情况进行全面的技术评估，包括现有技术设备、人员素质、管理体系等方面，以确定引进先进运维技术的必要性和可行性。其次，根据评估结果，制定智能电网运维管理发展规划，明确技术引进的目标、范围、时间表以及预期效益。再次，寻找具有先进运维技术和经验的合作伙伴或供应商，共建智能电网运维管理系统，如国内外技术厂商或专业服务机构。最后，引进先进的电网设备监测技术、大数据分析与预测技术、云计算和物联网技术、人工智能以及智能算法等先进运维技术，并结合实际情况进行技术创新和改造。同时，在智能电网建设与运维管理中引入先进的运维技术，对相关人员进行培训和转变管理，以提升其技术水平，适应新技术的运用和管理。

4.3 及时处理运维中的问题

智能电网建设和运维管理中，必须要及时处理运维问题，避免留下严重的安全隐患。首先，应建立实时监控系统，如传感器、监测设备和数据采集系统，以实时监测电网设备的运行状态和性能指标，当系统发现异常情况时，能够及时报警并定位问题。其次，利用远程监控技术对电网设备进行远程监控，并结合数据分析和故障诊断系统，快速识别故障原因和故障位置，以便及时处理问题。最后，引入自动化运维系统，利用人工智能、机器学习和大数据分析等技术，实现对电网设备的预测性维护和故障预警，以提高故障处理的效率和及时性。

4.4 加强监督管理

智能电网建设与运维管理中，要想保证各环节工作的有序开展，就要加强监督管理，建立并执行智能电网建设与运维管理的标准化规范，明确各项工作的要求和流程，确保所有工作都能按照统一标准完成。与此同时，利用先进的监测设备和技术，对智能电网的运行状态进行实时监测，并结合大数据分析技术，及时发现和处理异常情况，促使电网实现安全、稳定运行的目标。由于智能电网运行过程中会出现一些突发的故障问题，需要运维人员在第一时间进行处理。而运维人员在监督管理运维工作时，应加强对安全工作的重视程度，使运维工作人员能够在安全的环境下开展工作，同时加大对智能电网运行状态的检查力度，及时发现并处理故障问题。在设备检修方面，应注重加强对关键部位的检修，并对相关设备进行全面检测，避免出现设备故障和严重事故。此外，还应加强对关键设备运行状态的监控，一旦发现异常情况要及时进行处理。运维人员应加强对设备运行参数、运行记录、数据统计等方面的监控工作。在设备检修方面，应注重加强对检修人员安全意识的培养，提高他们的安全意识和自我保护意识，如果出现事故，要及时处理并上报相关部门，避免出现重大事故。

4.5 提高运维人员综合素质

在智能电网建设过程中，要不断创新管理理念，将传统的电网管理模式与当前社会经济发展水平相结合，充分发挥智能电网的作用。同时，在运维管理工作中要注重人才培养，提高运维人员的专业素养和综合能力。首先，要注重对现有运维人员的培训，不断提升其专业知识水平；其次，对现有运维人员进行教育，使其熟练掌握智能电网的运行原理和控制策略；再次，对现有运维人员进行工作技能和专业技能培训，使其具备一定的操作能力和创新能力；最后，建立完善的人才管理机制，通过竞争上岗等方式选拔优秀人才，同时不断完善考核机制，确保智能电网的运行能够高效、安全、稳定。

4.6 创新智能电网安全预警机制

在开展智能电网建设与运维管理工作的过程中，要注重对预警机制的创新，有效预防电网运行过程中可能出现的各种问题，确保智能电网的安全、稳定运行。在进行预警机制创新时，要结合我国当前电网发展的实际情况，也要注意与国际先进水平相接轨。在开展预警机制创新过程中，需要提高电力企业各个部门之间的协作力度，建立起统一、规范的预警管理制度。此外，在进行预警机制创新时，必须要深入研究与分析我国智能电网建设与运维管理现状，了解当前智能电网建设与运维管理工作中存在的不足与问题，并在此基础上不断进行改进与完善。通过不断创新预警机制，可以有效提高我国智能电网建设与运维管理工作水平，推动我国电网行业的进一步发展和进步，为人们提供更加安全可靠、经济高效的电力供应。