李明偉 高家川

新鄉(xiāng)市市政工程處

電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修研究

李明偉 高家川

新鄉(xiāng)市市政工程處

隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量成倍增加，在傳統(tǒng)的定期計(jì)劃檢修模式下，電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量與檢修所需的資源有限之間的矛盾日益突出，已難以按規(guī)程規(guī)定的檢修周期和項(xiàng)目進(jìn)行檢修，總體檢修質(zhì)量也難以提高。為此，本文主要對電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化技術(shù)要點(diǎn)、設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)要點(diǎn)及體系構(gòu)建進(jìn)行了分析與探究。

電網(wǎng)輸變電設(shè)備；智能化技術(shù)；狀態(tài)檢修

一、電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化技術(shù)要點(diǎn)

1、線路、電纜在線監(jiān)測技術(shù)

在線監(jiān)測技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備智能化具有十分重要的意義，而且也已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。一般來說輸變電線路的在線監(jiān)測裝置主要有：遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控裝置、導(dǎo)線溫度及弧垂監(jiān)測裝置、氧化鋅避雷器計(jì)數(shù)器遠(yuǎn)傳裝置等等，這些在線檢測裝置的安裝在很大程度上能夠?qū)τ谡麄€(gè)電網(wǎng)輸變電設(shè)備的缺陷及故障信息進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測和收集。而且覆冰厚度監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)控導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置能夠?qū)υO(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的反饋，有利于進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)評價(jià)的實(shí)施。但是在龐大的電網(wǎng)中安裝諸多的在線監(jiān)測裝置也會存在許多問題，傳感器與測量系統(tǒng)故障即是典型。進(jìn)行傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)和測量系統(tǒng)的完善是提高智能化水平的一個(gè)關(guān)鍵課題。

2、空中智能巡檢技術(shù)

所謂空中智能巡檢技術(shù)就是通過用直升飛機(jī)進(jìn)行輸電線路巡檢的一種智能化技術(shù)，就目前的發(fā)展趨勢看該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)越來越普遍。利用直升機(jī)進(jìn)行空中智能巡檢能夠有效提升輸電線路巡檢的自動(dòng)化以及巡檢的精細(xì)化水平，這對于目前江蘇省的電網(wǎng)線路巡檢非常重要。通過對直升機(jī)巡檢技術(shù)進(jìn)行合理的建構(gòu)，以有效提高檢修效率，開發(fā)巡檢任務(wù)規(guī)劃和自動(dòng)化控制技術(shù)，利用吊倉設(shè)備對于巡檢目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤、定位以及進(jìn)行精確的記錄；利用視頻數(shù)字化處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對線路巡檢全過程的信息數(shù)據(jù)的存儲你和智能化處理。

3、GIS地理信息系統(tǒng)

在進(jìn)行智能化的設(shè)備建設(shè)中還應(yīng)該注意運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，因?yàn)槭?nèi)的輸變電線路是覆蓋全省的整體網(wǎng)絡(luò)，跨越不同的地形條件和地理環(huán)境，而這些地理環(huán)境對于線路以及輸變電設(shè)備具有重要的影響，所以采用GIS地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，GIS）實(shí)現(xiàn)對整個(gè)輸變電線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控就很重要。地理信息系統(tǒng)主要是作為智能化的輸變電電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息平臺，有效結(jié)合安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)為電網(wǎng)的信息化和智能化提供必要的數(shù)據(jù)信息。結(jié)合PMS系統(tǒng)建設(shè)工作的要求促進(jìn)GIS模塊的高效利用，從而形成全省統(tǒng)一的共享、基礎(chǔ)、實(shí)用的信息平臺。在已有的PMS平臺的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行輸電GIS平臺的深入開發(fā)，努力實(shí)現(xiàn)輸電線路臺賬、基礎(chǔ)信息、線路專題圖、線路交跨管理等其他的智能化應(yīng)用功能，并可以在結(jié)合本省實(shí)際的基礎(chǔ)上進(jìn)行三維仿真、雷擊仿真計(jì)算分析等智能化程度更高的應(yīng)用開發(fā)。

二、設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)要點(diǎn)及體系構(gòu)建

1、設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)要點(diǎn)

（1）狀態(tài)監(jiān)測。一般來講，輸變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測涉及在線監(jiān)測和離線監(jiān)測兩個(gè)方面。在線監(jiān)測就是通過利用信息管理、數(shù)據(jù)采集以及分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對輸變電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過對電網(wǎng)的各種數(shù)據(jù)以及運(yùn)行狀況進(jìn)行搜集和及時(shí)反饋，為相關(guān)的技術(shù)人員提供可靠的依據(jù)，進(jìn)而能夠及時(shí)的進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)檢修和維護(hù)；離線監(jiān)測就是通過監(jiān)測儀器以及超聲波檢漏儀等自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行隨機(jī)的電網(wǎng)輸變電線路以及設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，再利用檢測設(shè)備的應(yīng)用狀況進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行的及時(shí)掌握。

（2）故障診斷。在故障診斷技術(shù)中常常應(yīng)用綜合法進(jìn)行故障診斷，首先在進(jìn)行診斷之前進(jìn)行設(shè)備在線和離線監(jiān)測數(shù)據(jù)的搜集分析，之后要及時(shí)的采集變壓器絕緣狀況、運(yùn)行溫度等數(shù)據(jù)信息以及總結(jié)各類開關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀況的信息數(shù)據(jù)，最后將搜集整理的信息數(shù)據(jù)與基于專家知識的系統(tǒng)知識庫進(jìn)行匹配，以求得診斷結(jié)果，再實(shí)施故障維修。

（3）狀態(tài)預(yù)測。為了實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測并準(zhǔn)確預(yù)測設(shè)備在未來的運(yùn)行變化趨向，需要對輸變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)定報(bào)警閥值?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測是進(jìn)行輸變電設(shè)備狀態(tài)預(yù)測的主要模型，具體而言，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備狀態(tài)預(yù)測應(yīng)用價(jià)值更高，因?yàn)樗哂斜容^高的擬合精度、泛化能力和容錯(cuò)能力，對于各種數(shù)據(jù)信息的處理能力也非常強(qiáng)大，實(shí)用性能好；而灰色系統(tǒng)通常適用于短期預(yù)測，在斷路器等設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測中具有非常積極的應(yīng)用價(jià)值和作用。

（4）輸電線路的狀態(tài)檢修。通常輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測由電氣監(jiān)測、機(jī)械力學(xué)監(jiān)測、線路環(huán)境監(jiān)測組成。例如在進(jìn)行大氣環(huán)境對于線路影響的監(jiān)測中，應(yīng)用多種監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行線路導(dǎo)線覆冰情況的監(jiān)測，對空氣中的粉塵、腐蝕性氣體含量以及災(zāi)害性天氣發(fā)生的可能性進(jìn)行分析，對輸變電線路實(shí)施絕緣、雷擊等方面的在線監(jiān)測，在監(jiān)測之后對涉筆、重要部件的運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)計(jì)發(fā)生故障的時(shí)間以及整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行可靠的評價(jià)，在充分考慮評價(jià)結(jié)論的基礎(chǔ)上做出合理的維修計(jì)劃。

2、體系構(gòu)建的幾點(diǎn)建議

第一，對在線監(jiān)測裝置的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范。在線監(jiān)測裝置對于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸變電線路的智能化以及設(shè)備狀態(tài)的檢修體系具有十分關(guān)鍵的意義，所以應(yīng)該在在線監(jiān)測技術(shù)快速發(fā)展的階段依據(jù)國家電網(wǎng)電力系統(tǒng)的建設(shè)要求和本省的實(shí)際進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范的制定，確保生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的設(shè)備具有可擴(kuò)展性和互換性，提高應(yīng)用質(zhì)量和應(yīng)用效率。

第二，對在線監(jiān)測裝置加強(qiáng)管理。在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝應(yīng)用后要制定相關(guān)的管理?xiàng)l例和細(xì)則，對設(shè)備存儲、應(yīng)用、通信、數(shù)據(jù)搜集與分析以及維護(hù)進(jìn)行有效的管理，可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展成果建立一個(gè)信息數(shù)據(jù)處理中心，并加強(qiáng)高水平、反應(yīng)迅速的管理維修機(jī)制的建立，不斷提高和優(yōu)化在線監(jiān)測裝置的應(yīng)用效果和智能化水平。

第三，對狀態(tài)檢修體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行完善。在設(shè)備狀態(tài)檢修體系的智能化發(fā)展中尤其應(yīng)該注重對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的完善，在實(shí)際中出現(xiàn)了對于關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)管理維修不到位而發(fā)生安全事故的現(xiàn)象，因此應(yīng)該對于設(shè)備質(zhì)量、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則、重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，確保電網(wǎng)輸變電線路智能化和狀態(tài)檢修體系的高質(zhì)量發(fā)展。

三、結(jié)束語

綜上所述，輸變電設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修體系的構(gòu)建是建設(shè)智能電網(wǎng)，提高輸變電設(shè)備可靠性及利用率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況，本文闡述了支撐輸變電設(shè)備智能化的相關(guān)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上，介紹了電網(wǎng)輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)要點(diǎn)及體系構(gòu)建等內(nèi)容。同時(shí)，指出了在深化設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修方面尚需進(jìn)一步完善的一些工作，以期能為全面推進(jìn)電網(wǎng)輸變電設(shè)備的智能化和狀態(tài)檢修提供參考。