智能电网视域下电力设备监测与维护

摘 要：在智能技术快速发展的背景下，智能技术与电网相结合，形成智能电网。通过建设智能电网，可以极大地提高电力系统运行水平，增强电力生产能力，增加电力供应量，促进社会发展。基于此，电力企业主动加强智能电网建设。为强化电力系统运行效果，提升供电水平，电力企业还需要在智能电网视域下探索电力设备监测与维护方法、手段，进而对电力设备进行全面的监测与管理，做好电力设备维护工作，防止电力设备在运行的过程中出现故障。该文对智能电网视域下电力设备监测与维护进行研究，旨在优化电力设备监测与维护工作，充分发挥电力设备的功能作用。

关键词：智能电网;电力设备;监测;维护;安全管理

中图分类号：TM507 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2024）30-0152-04

Abstract： Against the background of the rapid development of smart technology， smart technology is based on the power grid to form a smart grid. By building a smart grid， the operation level of the power system can be greatly improved， power production capacity can be enhanced， power supply can be increased， and social development can be promoted. Based on this， power companies have taken the initiative to strengthen the construction of smart grids. In order to strengthen the operating effect of the power system and improve the power supply level， power companies also need to explore methods and means for monitoring and maintaining power equipment from the perspective of smart grids， and then comprehensively monitor and manage power equipment， do a good job in maintaining power equipment， and prevent power equipment failure P1VaSNFCK9StCTt5hENKIw==during operation. This paper studies the monitoring and maintenance of power equipment from the perspective of smart grid， aiming to optimize the monitoring and maintenance of power equipment and give full play to the functions of power equipment.

Keywords： smart grid; power equipment; monitoring; maintenance; safety management

电力设备是智能电网的重要组成部分。所以，电力企业需要在建设智能电网的过程中选择合适的电力设备，推进智能电网建设工作。为提高智能电网运行水平，电力企业应当积极监测与维护电力设备，以免发生运行问题。由于监测与维护电力设备并非一项简单的工作，电力企业有必要在智能电网视域下构建完善的电力设备监测与维护工作体系，科学指导电力设备监测与维护工作，便于取得事半功倍的监测与维护效果，为电力事业的健康发展贡献一份力量。

1 智能电网介绍

1.1 智能电网定义

智能电网是一种先进的电力网络系统，它利用先进的信息、通信和控制技术，实现对电力系统的监测、控制、分析和优化，旨在提高电力系统的运行效率、安全性、可靠性和环境友好性[1]。智能电网集成了传感器、通信设备和高级计算技术，使得电力系统能够实时感知、响应并适应各种变化。随着社会快速发展，电力企业加大了智能电网的应用力度，保证电力系统稳定安全运行，增强供电能力，满足社会发展对电能的需求，激发社会发展活力。

1.2 智能电网特征

智能电网主要具有以下4个特征：一是防御能力强。在传统电网下，电力企业难以规避外界不良环境对电力系统产生的负面影响。通过建设智能电网，电力企业则可以增强对外界不良环境的防御能力，确保电力系统稳定运行。这是因为智能电网能够及时发现外界不良环境对电力系统运行的干扰，进而采取科学的措施处理问题，从而使电力系统保持正常的运行状态[2]。二是优质性。智能电网可以为电力系统运行提供设备支持，强化电力系统运行效果。三是高效性。通过将智能电网运用在电力系统建设中，电力企业可以利用电力设备检测技术，了解电力系统的运行状态，加强对电力系统的管理，保证电力系统运行的高效性。同时，电力企业还可以利用维护技术，促进系统健康运行。四是自愈能力强。将智能电网运用在电力系统中，可以持续对电力系统进行检测与评估，发现与解决电力系统运行问题。另外，还可以基于电力系统检测与评估结果，预测电网问题，提前采取应对措施，降低电网运行风险发生概率。防御能力强、优质性、高效性以及自愈能力强是智能电网的特征，也是智能电网的优势所在。基于此，电力企业更加关注智能电网，积极建设智能电网，以推动电力事业发展。

2 智能电网视域下电力设备监测与维护意义

2.1 保障电力系统安全稳定运行

保障电力系统安全稳定运行是电力企业在智能电网视域下的运营目标。如何实现该目标，是电力企业重点思考的一大问题[3]。通过在智能电网视域下加强电力设备的监测与维护，可以帮助电力企业实现该目标。究其原因，发现通过监测电力设备，可以及时发现当前运行问题，甚至发现潜在的运行问题和安全隐患。而在发现了电力设备运行问题后，就可以采取相应的应对措施，解决运行问题，保证运行安全。例如，针对监测中发现的电力设备存在绝缘老化的问题，相关工作人员就会修补或者更换绝缘材料。这样不仅可以降低安全事故发生风险，而且可以保证电力系统的持续、稳定供电。

2.2 极大地提高电力设备使用效率

通过提高电力设备的使用率，不仅可以发挥电力设备的价值，而且可以降低发电成本。在智能电网视域下，电力企业需要采取科学的措施，提高电力设备的使用率。而通过开展电力设备监测与维护工作，可以了解设备的运行状态、能耗情况以及维护需求，制定科学电力设备维护计划，提出有效的电力设备维护策略，优化开展电力设备维护工作。随着电力设备维护工作的开展，电力设备的性能就可以得到充分保障。对于电力企业来讲，其可以更好地利用电力设备开展发电工作，增强电力生产能力。

2.3 推动电力设备技术创新与升级

在监测技术的不断发展和完善的大背景下，越来越多的先进监测技术和方法被应用于电力设备监测中。例如，电力企业使用了物联网技术，监测电力设备运行状态。同时，还使用了大数据分析技术，分析电力设备监测数据，得出可靠的结论，提出针对性的电力设备维护与管理策略[4]。通过使用这些先进的技术，不仅提高了电力设备监测效率与质量，而且为电力设备维护与管理提供支持。随着物联网与大数据分析技术的使用，电力企业与技术人员认识到这些先进技术既可以支持电力设备监测工作，也可以支持电力设备优化与升级工作，进而积极将这些先进的技术应用在电力设备中，以促进电力设备技术创新与升级，进一步提高电力设备的性能和质量，推动智能电网的快速发展。

3 智能电网视域下电力设备监测与维护研究

3.1 构建完善的电力设备监测与维护方案

在传统电网系统下，电力企业主要依靠电力工程人员对电力设备进行监测，及时发现电力设备问题，进而采取科学的措施解决电力设备问题。同时，也依靠他们的力量维护电力设备，保证这些性能，使电力设备处于正常的运行状态。可以说，电力企业主要依托人工的力量进行电力设备监测与维护工作。但是这种电力设备的监测与维护方法不仅容易增加人工成本，而且容易影响监测与维护工作的效率与质量[5]。随着智能电网的广泛应用，电力企业的监测与维护方式也在发生变化。其中，会利用专家系统、人工神经网络系统，推进电力设备监测与维护工作。为强化电力设备监测与维护效果，电力企业可以基于专家系统、人工神经网络系统，构建完善的电力设备监测与维护方案，为后续监测与维护工作的开展提供指导。

其一，从专家系统的角度分析，数据库、人机接口、知识库、推理机以及解释机制等是专家系统的重要组成部分。在专家系统的作用下，可以将当前电力设备监测结果与专家数据库的信息进行对比，掌握电力设备的运行情况。而在电力设备存在运行问题的情况下，就可以从数据对比的过程中发现异常，借此则能够判断电力设备的确产生了运行问题。同时，结合相对比的数据还能够发现电力设备存在的潜在问题，进而采取针对性的措施应对潜在问题。为提高电力设备监测与维护水平，电力企业可以结合专家数据库的信息与经验，根据电力设备的种类性能等，制定针对性的电力设备监测与维护方案，以加强电力设备监测与维护，达到良好的监测与维护效果。其二，从人工神经网络系统的角度分析，人工神经网络系统是由大量分对神经元组成的。神经元之间通过连接能够传递信息。而这些信息可以为电力设备监测与维护提供指导。对于电力企业来讲，其可以借助人工神经网络系统，模拟训练输入的样本，以加强电力设备监测。同时，还需要使用该系统发送异常的信息，及时发现电力设备存在的运行问题，进而进行解决。另外，有必要认真地分析与研究监测数据信息，结合这些数据信息，做好电力设备监测与维护方案制定，明确监测的重点要点，从而优化电力设备检测工作，确保电力设备维护效果。

3.2 主动构建电力设备监测与维护的平台

通过构建电力设备监测与维护的平台，电力企业可以随时随地监测电力设备的状态，清楚电力设备的运行情况，进而对电力设备进行科学有效管理，从而提高电力系统运行水平，有条不紊地开展电力供应工作[6]。为落实电力设备检测维护任务，确保电力系统稳定运行，满足电力事业发展需求，电力企业有必要主动构建电力设备监测与维护的平台。其中，电力企业可以从以下角度出发，做好电力设备监测与维护平台的构建工作。电力企业需要建立统一的监测与维护系统，监测电力设备的运行状态。为进一步发挥监测与维护系统的作用，还需要在构建监测与维护系统的过程中引入先进的监测技术。例如，可以引进物联网技术，将传感器安装在电力设备上，便于实时监控和采集设备数据。同时，还可以引进大数据和人工智能技术，对采集到的数据进行分析和挖掘，以预测设备的维护需求和故障风险，加强对设备的维护管理，保证设备稳定运行。值得注意的是：在建立统一的监测与维护系统的过程中，电力企业还需要将电力设备监测与维护系统与智能电网调度系统、能源管理系统等进行集成，进而共享信息，加强协同管理，从而提高电力系统的整体运行水平，更好地完成供电任务。除此之外，电力企业需要基于电力设备监测与维护需求变化，以及实际要求，及时升级电力设备监测与维护平台，从而有效依托该评价推进监测与维护工作。另外，还需要指派专业人员做好电力设备监测与维护平台的管理工作，以持续优化平台建设，充分发挥平台作用。

3.3 研发应用电力设备监测与维护传感器

在智能电网发展的过程中，电力企业积极对电力设备进行监测与维护，以确保电力系统稳定运行。电力企业之所以能够对电力设备进行监测与维护，与传感器具有重要的关系。具体来讲，传感器是智能电网的构成要素。在建设智能电网的过程中，会安装多种类型的传感器。例如，会安装振动传感器、红外线传感器、温湿度传感器等。而这些传感器在电力设备监测与维护中发挥着重要作用。首先是振动传感器。通过安装振动传感器，可以监测电力设备的振动频率，了解电力设备的运行状态[7]。其次是红外线传感器。通过安装红外线传感器，可以在红外线的作用下获得电力设备的运行参数，清楚电力设备运行的具体信息。最后是温湿度传感器。通过安装温湿度传感器，可以获得与电力设备运行相关的温度与湿度信息，进而对电力设备的运行环境进行分析，加强对电力设备运行环境的管理。由此可见，电力设备的监测与维护工作离不开传感器的支持。为优化电力设备监测与维护工作，应当做好电力设备监测与维护传感器的研发与应用工作。

首先，设计传感器结构与电路。可以结合传感器技术，设计传感器的结构和电路。其中，需要重点设计传感器的尺寸、形状、材料选择以及信号处理电路等。为提高设计水平，应当结合电力设备监测与维护需求，优化设计内容。同时，还需要考虑外界环境对传感器功能作用的影响，尽可能地减少外界环境对传感器运行产生不良影响。其次，研发传感器校准与标定方法。为确保传感器的准确性和可靠性，需要研发传感器校准与标定方法。其中，应当对传感器进行校准实验，明确传感器的输出与输入之间的关系，以及标定传感器的测量范围、精度和线性度等参数。再次，进行实地测试与验证。在研发完成后，需要对传感器进行实地测试与验证。也就是说，需要将研发好的传感器安装在电力设备中，对电力设备的运行状态进行监测，以评估传感器的功能作用。如果传感器在应用的过程中存在一些问题，则需要解决问题，便于发挥传感器监测电力设备的作用。例如，可以通过改进传感器的结构、优化信号处理算法、提高抗干扰能力等方式解决问题。如果传感器的实际应用效果好，则可以投入到实际使用中。最后，推广应用与持续改进。可以加大对传感器的推广力度，使电力企业了解先进的传感器。而电力企业可以根据自己的实际电力设备监测与维护需求，选择合适的传感器，进而安装传感器，从而借助功能强大的传感器推进电力设备监测与维护工作。对于研发人员来讲，其还需要结合电力企业对传感器使用的反馈与建议，进一步优化与改进传感器，增强传感器的实用性、有效性，为电力设备监测与维护工作的科学开展提供传感器支持。

3.4 加大电力设备故障预防机制建设力度

在智能电网视域下，电力企业可以使用监测技术了解电力设备的运行状态，进而结合其运行状态发现运行故障，从而解决运行故障，使电力设备正常使用。当前，社会对电量的需求量比较大[8]。对于电力企业来讲，其需要加大电力生产力度，提高生产能力。同时，还需要做好供电工作，满足社会生产生活对电力的需求。在这种情况下，电力设备工作的时间比较长。在长时间的工作状态下，电力设备容易发生运行故障。为保证电力设备监测与维护效果，电力企业需要建立健全的电力设备故障预防机制，加强对电力设备故障的预防管理，降低故障发生概率。

一是建立电力设备质量管理机制。电力企业可以构建电力设备采购机制，明确采购标准与流程，以优先选择质量可靠、性能稳定的产品。同时，还需要建立电力设备投运前后的管理机制，保证投入前的电力设备符合相关质量标准，以及确保投入后的电力设备稳定运行。二是建立电力设备运行监测机制。为更好地预防与管理故障，电力企业有必要建立电力设备运行监测机制，明确技术监测步骤，确定监测管理人员的职责，规范开展电力设备运行监测工作。三是建设电力设备故障管理机制。电力企业需要做好电力设备故障管理机制建设工作，明确不同故障的管理方法与策略，提高对电力设备运行故障的处理水平。四是建立电力设备维护机制。电力企业应当确定电力设备维护工作规范，制定完善的电力设备维护计划，便于为维护工作的开展提供指导，保证电力设备故障预防效果。五是建立电力设备人员管理机制。电力企业可以基于电力设备管理人员的岗位责任以及电力设备故障预防管理需求、要求等，加强电力设备人员管理机制建设，确保电力设备管理人员科学有效落实工作，从而更好地实现电力设备故障预防目标。总而言之，电力企业需要从多种角度出发，做好电力设备故障预防机制建设工作，为电力设备故障预防工作的开展提供支持。

4 结束语

综上所述，随着智能电网的发展，电力企业迎来了发展机遇。当前，电气企业积极建设智能电网，以取代传统电网，保证供电效果。不过，电力企业在运用智能电网加强供电管理的过程中也会遇到电力设备运行问题。为此，电力企业需要在智能电网视域下关注电力设备运行问题，提出合理的措施解决该问题。而通过加强电力设备监测与维护，可以有效规避电力设备运行问题。所以，电力企业需要在发展的过程中主动开展电力设备监测与维护活动，及时发现与解决电力设备问题，延长电力设备寿命，增强供电的稳定性与可靠性，保证自身取得良好的经济效益与社会效益。同时，电力企业需要主动地完善与优化电力设备监测与维护工作，保证监测与维护效果。相信通过不断努力，电力企业就可以采取科学的监测与维护手段，提升电力设备运行水平，充分发挥智能电网在增强供电能力与推动社会发展中的作用。

参考文献：

[1] 梁颜武.浅谈电力系统设备维护与检修应注意的问题[J].中国设备工程，2024（7）：53-55.

[2] 陈钱丽.安全管理和设备维护在电力系统变电运行的应用[J].现代制造技术与装备，2023（S1）：85-87.

[3] 王熹瞳.探讨电力设备运维管理及安全运行[J].中国设备工程，2023（24）：58-60.

[4] 杨睿堃，周学琴.电力系统变电运维安全管理与设备维护[J].电工技术，2023（S1）：105-107.

[5] 兆俊杰，刘雪峰.电力电气设备的维护检修技术探讨[J].模具制造，2023，23（12）：272-274.

[6] 任品绩.电力系统变电运行设备维护技术研究[J].中国设备工程，2023（20）：61-63.

[7] 王学玲.红外诊断技术在变电站设备维护中的应用[J].电子技术，2023，52（8）：224-225.

[8] 韩洋，邓楠.新型电力系统背景下电力设备运行维护技术应用探讨[J].中国设备工程，2023（15）：46-48.

作者简介：杜伟（1984-），男，助理工程师。研究方向为电力工程。