萬(wàn)強(qiáng)

摘要：隨著社會(huì)發(fā)展，我國(guó)的電力隨之快速進(jìn)步。本文首先分析了在役配電網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了基于設(shè)備在線檢測(cè)/監(jiān)測(cè)的狀態(tài)檢修策略支持下的數(shù)字化智能運(yùn)維技術(shù)方案，為提升建設(shè)與運(yùn)維的精益化水平、提高供電可靠性奠定基礎(chǔ)?；趯?duì)運(yùn)維大數(shù)據(jù)的分析，指出了配電網(wǎng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的利用價(jià)值。創(chuàng)新性地提出了在原有的調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合的基礎(chǔ)上，融入配電網(wǎng)智能設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等非傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以此提供更準(zhǔn)確且貼近實(shí)際的配電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，為大數(shù)據(jù)分析配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以及進(jìn)一步分析具體設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)提供了更可靠的支撐。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);在線監(jiān)測(cè);狀態(tài)檢修;數(shù)據(jù)資產(chǎn);大數(shù)據(jù)分析;智能運(yùn)維

引言

近年來(lái)，我國(guó)電力企業(yè)著重發(fā)展配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)狀對(duì)電力供應(yīng)的要求日益提高，我國(guó)十四五規(guī)劃對(duì)于電網(wǎng)的智能化建設(shè)提出了新的更高要求，需要把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的契機(jī)，全面提升電網(wǎng)智能化水平，促進(jìn)電力行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展。由于我國(guó)仍存在區(qū)域發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀，電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)水平整體上較為薄弱，受資金、技術(shù)和設(shè)備等方面限制，電力企業(yè)在進(jìn)行配電網(wǎng)智能化建設(shè)時(shí)進(jìn)展緩慢，大部分地區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)目前僅具備電壓等級(jí)“三遙”功能，信息化、智能化水平不足，難以支撐日益提高的供電服務(wù)需求。本文探討智能自愈控制、通過(guò)應(yīng)用智能監(jiān)控裝置將環(huán)境狀態(tài)量等非電量信號(hào)納入監(jiān)控范圍，作為配電網(wǎng)智能化建設(shè)的信息化、數(shù)字化基礎(chǔ)，同時(shí)探索將0.4kV低壓配網(wǎng)全面納入調(diào)度管理范疇與配電網(wǎng)實(shí)行同質(zhì)化管理的手段以便于面臨資金困難的電力企業(yè)開(kāi)展配電網(wǎng)智能化升級(jí)的前期工作。

1配電網(wǎng)設(shè)備檢修現(xiàn)狀

配電網(wǎng)設(shè)備的檢修模式經(jīng)歷了故障檢修、周期檢修，最終發(fā)展到狀態(tài)檢修。三種模式的更迭是一個(gè)由不科學(xué)到較科學(xué)的過(guò)程，都與當(dāng)時(shí)設(shè)備技術(shù)水平、人員狀況及運(yùn)行模式緊密相關(guān)。初期，運(yùn)行中的配電網(wǎng)設(shè)備一般是出現(xiàn)故障和損壞時(shí)，不得已才停機(jī)檢修，其原則是“壞了必修、修必修好”，稱之為故障檢修。該種模式勢(shì)必造成突發(fā)性停電，對(duì)需要連續(xù)運(yùn)行的用電客戶是一種大型生產(chǎn)事故，其損失無(wú)法估計(jì);對(duì)供電企業(yè)來(lái)講，供電可靠性指標(biāo)無(wú)法保障，電量損失較大。后來(lái)逐漸發(fā)展到了預(yù)防檢修階段，該階段含有兩種模式，即周期檢修和狀態(tài)檢修。周期檢修的原則是“到期必修、修必修好”，這種檢修方式由被動(dòng)停機(jī)到主動(dòng)停機(jī)，減少了停電用戶的突發(fā)性損失。對(duì)于檢修周期的確定，從借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)到自己總結(jié)，逐漸趨于完善合理。設(shè)備狀態(tài)檢修是根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常狀況，預(yù)判設(shè)備的故障趨勢(shì)，并在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修。其原則是“該修則修、修必修好”。隨著設(shè)備全壽命周期狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的發(fā)展，實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修已經(jīng)成為設(shè)備檢修的最高策略。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)與支撐，而對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效科學(xué)應(yīng)用則是狀態(tài)檢修得以實(shí)現(xiàn)的保證。目前，由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的判據(jù)還沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，限制了狀態(tài)檢修的推進(jìn)。隨著數(shù)字化技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步，基于邊緣計(jì)算、云計(jì)算技術(shù)的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)與配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)融合，構(gòu)建了智能運(yùn)維體系，給設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用推廣帶來(lái)了廣闊的未來(lái)。在配電系統(tǒng)中推行狀態(tài)檢修是電力設(shè)備檢修制度發(fā)展的必然選擇。其直接效益有：節(jié)省大量維修費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高供電可靠性，降低檢修風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備利用率。

2大數(shù)據(jù)分析在配電網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用

2.1組織機(jī)制

從機(jī)巡的角度，按照“誰(shuí)來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，誰(shuí)來(lái)分析問(wèn)題，誰(shuí)去處理問(wèn)題”，將原生產(chǎn)班組（輸電線路班）的組織形式，重新定義分類為機(jī)巡作業(yè)班、科技信息班和輸電線路班，其中機(jī)巡作業(yè)班來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，科技信息班來(lái)分析問(wèn)題，而輸電線路班來(lái)處理問(wèn)題?？萍夹畔喑袚?dān)運(yùn)維管理責(zé)任，機(jī)巡作業(yè)班和輸電線路班承擔(dān)運(yùn)維能力，三類角色分別從責(zé)任與能力維度構(gòu)建。（1）責(zé)任維度：建立健全資產(chǎn)全生命周期管理責(zé)任體系，明確各環(huán)節(jié)主體及層級(jí)責(zé)任，形成責(zé)任鏈條，由設(shè)備主體責(zé)任者對(duì)全生命周期進(jìn)行管控。責(zé)任維度是“分析問(wèn)題的人”，即科技信息班。（2）能力維度：分離輸電線路班人員的設(shè)備運(yùn)維能力，讓班組人員專注于運(yùn)維技能提升及工藝改善，保障設(shè)備運(yùn)維質(zhì)量，能力維度包括：“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的人”和“處理問(wèn)題的人”，即機(jī)巡作業(yè)班和輸電線路班。

2.2配電網(wǎng)高低壓同質(zhì)化管理手段

由于歷史遺留問(wèn)題以及低壓設(shè)備數(shù)量龐大，型號(hào)復(fù)雜等客觀原因，大部分電力公司0.4kV配電網(wǎng)的設(shè)備臺(tái)賬、電源關(guān)系、圖模維護(hù)、自動(dòng)化建設(shè)等方面工作長(zhǎng)期缺位，存在“盲區(qū)”。隨著電網(wǎng)可靠性水平與供電服務(wù)要求的不斷提高，分布式新能源、電動(dòng)汽車充電樁、SSTS、ATS等新型低壓設(shè)備不斷接入，0.4kV低壓配網(wǎng)作為距離終端用戶最近的一級(jí)電網(wǎng)，其調(diào)控運(yùn)行管理工作愈發(fā)重要。將0.4kV低壓配網(wǎng)應(yīng)全面納入調(diào)度管理范疇，在調(diào)度下令操作、計(jì)劃工作執(zhí)行、新設(shè)備啟動(dòng)、電網(wǎng)方式調(diào)整等方面與10kV高壓配電網(wǎng)實(shí)行同質(zhì)化管理。同時(shí)積極推進(jìn)配電自動(dòng)化功能向0.4kV電壓等級(jí)延伸，實(shí)現(xiàn)低壓設(shè)備可觀可控，為配變臺(tái)區(qū)精益化運(yùn)維、三相負(fù)載不平衡、低電壓、重過(guò)載等異常監(jiān)測(cè)治理進(jìn)行支撐，為低壓網(wǎng)架結(jié)構(gòu)互聯(lián)互通目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。最終實(shí)現(xiàn)提升低壓配網(wǎng)設(shè)備臺(tái)賬、戶源信息的準(zhǔn)確性，提高低壓故障缺陷等異常事件響應(yīng)速度，壓縮處置時(shí)間，縮小停電范圍。

2.3配電網(wǎng)智能運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)

配電網(wǎng)智能運(yùn)維平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)按照分層分布式體系共分三層：現(xiàn)場(chǎng)感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、平臺(tái)應(yīng)用層?，F(xiàn)場(chǎng)感知層：采用各類設(shè)備安全狀態(tài)傳感器、探測(cè)器、采集器、智能檢測(cè)終端或第三方儀器儀表類智能設(shè)備等，完成現(xiàn)場(chǎng)電流、電壓等參數(shù)的采集及預(yù)處理;數(shù)據(jù)傳輸層：融合多種通信方式的通信網(wǎng)絡(luò);平臺(tái)應(yīng)用層：基于調(diào)度自動(dòng)化、變電站綜合自動(dòng)化及配電自動(dòng)化等構(gòu)成的運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn);設(shè)備在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)功能正在逐步實(shí)現(xiàn);配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)與設(shè)備在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)融合構(gòu)建了智能配電網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)，即配電網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)均實(shí)現(xiàn)可觀、可測(cè)、可控?；谂潆娫O(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的平臺(tái)，可以融合設(shè)備壽命管理與預(yù)測(cè)技術(shù)、設(shè)備可靠性分析技術(shù)及信息管理與決策技術(shù)為一體，是一個(gè)廣義的配電網(wǎng)智能運(yùn)維系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的智能化運(yùn)維。

結(jié)語(yǔ)

本文在通信技術(shù)及邊緣計(jì)算技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上，提出了基于狀態(tài)檢修策略的配電網(wǎng)智能運(yùn)維平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)架，即融合了傳統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及配電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)參數(shù)，用大數(shù)據(jù)的理論分析了運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)參數(shù)的相關(guān)性，為判定配電設(shè)備運(yùn)行情況提供依據(jù)，為配電網(wǎng)薄弱點(diǎn)分析提供支撐，給配電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)維檢修提供方案建議。

參考文獻(xiàn)

[1]陳橋平，劉世丹，李一泉，等.基于智能運(yùn)維的繼保管理體系構(gòu)建[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2020，38（36）：44-46.

[2]李超，馬崇瑞，徐贏，等.基于電網(wǎng)領(lǐng)域的智能云運(yùn)維管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020，27（10）：167-168.

[3]鄭宗強(qiáng)，韓冰，閃鑫，蘇大威，趙家慶，徐希.輸配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用協(xié)同運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2017，41（06）：122-128.