高鵬

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司儀征市供電分公司 江蘇 儀征 211400

引言

變電站運(yùn)維技術(shù)是保證變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，能夠有效反饋變電站運(yùn)行過程中遇到的各種問題，發(fā)現(xiàn)隱患，對促進(jìn)中國電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但目前來看，我國變電運(yùn)維技術(shù)仍然處于發(fā)展的初期階段，相關(guān)軟件和硬件對比國際發(fā)達(dá)國家仍然存在較大差距。雖然在變電運(yùn)維管理中應(yīng)用了智能化技術(shù)，但實際取得效果仍然存在較大的上升空間，需進(jìn)一步做好智能化技術(shù)應(yīng)用分析，制定針對性技術(shù)應(yīng)用方案，方可實現(xiàn)預(yù)期高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)。文章以此為前提，進(jìn)行如下討論。

1 變電運(yùn)維中智能技術(shù)的特點

智能技術(shù)主要是利用計算機(jī)操作對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行精確控制和管理，應(yīng)用范圍廣，可高度適應(yīng)多個行業(yè)，值得在各個行業(yè)和領(lǐng)域大量推廣應(yīng)用。在變電站的運(yùn)行維護(hù)中，變電站具有相應(yīng)的線路控制需求，而智能技術(shù)具有較高的控制精準(zhǔn)度，完全可以確保變電站的線路控制需求得到充分滿足。而且智能技術(shù)的柔性較強(qiáng)，可以根據(jù)變電站內(nèi)部不同儀器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)對相關(guān)的控制運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，提高實際的運(yùn)維效果。詳細(xì)來說，智能技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用優(yōu)勢如下。①智能技術(shù)在變電站運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)機(jī)械控制設(shè)備的數(shù)字化，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高站內(nèi)運(yùn)行效率。在變電站實際運(yùn)行和維護(hù)中，采用智能技術(shù)，可替代原有的數(shù)字控制器控制系統(tǒng)，根據(jù)各項調(diào)度指令進(jìn)行相應(yīng)操作，科學(xué)控制管理運(yùn)維設(shè)備，確保系統(tǒng)操作執(zhí)行具有較高的精確性和穩(wěn)定性。此種方式有效彌補(bǔ)了以往傳統(tǒng)管理模式的不足和缺陷，優(yōu)化創(chuàng)新了設(shè)備管理模式和管理技術(shù)。要想使智能技術(shù)的使用功能進(jìn)一步延伸擴(kuò)大，工作人員只需要編寫軟件程序并對智能程序軟件繼續(xù)優(yōu)化完善，并不需要對變電站中的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整更換，就可以實現(xiàn)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定操作，確保設(shè)備各項功能正常使用，有效提高變電站運(yùn)維效率，顯著降低運(yùn)維中的成本投入。②將智能技術(shù)應(yīng)用在變電站運(yùn)維中能夠自動化管理變電設(shè)備的維修保護(hù)過程，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，提高電力供應(yīng)效率和質(zhì)量。智能技術(shù)通過相應(yīng)的傳感器對環(huán)境情況和設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行感應(yīng)和識別，獲取實際的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后將各種數(shù)據(jù)自動上傳到自動控制系統(tǒng)中，自動控制系統(tǒng)會根據(jù)實際情況執(zhí)行操作相關(guān)指令。通過應(yīng)用智能控制技術(shù)自動控制變電站的運(yùn)維系統(tǒng)，能夠減少人力資源投入，降低人工成本，還能夠全面掌握變電站的運(yùn)行情況，對整體設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化管理，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 智能技術(shù)在變電站運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用策略

2.1 構(gòu)建智能化信息保障體系

在當(dāng)前智能化發(fā)展的背景下，可以將信息技術(shù)與變電站運(yùn)維技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而建立相應(yīng)的變電站運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)，從而全面提高智能變電站的信息傳輸效率和質(zhì)量。同時，將信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用于智能變電的運(yùn)維過程，能夠提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率。此外，由于信息化技術(shù)的有效應(yīng)用需要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過科學(xué)合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠搭建起實際的運(yùn)行環(huán)境，從而實現(xiàn)環(huán)境掃描、設(shè)備裝置定位。最后，將激光與紅外線進(jìn)行有效融合，能夠?qū)Ξ?dāng)前的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行識別、判斷。

2.2 分析智能變電設(shè)備存在的異常問題

變電站智能設(shè)備在使用過程中，必然會出現(xiàn)一些問題。在此過程中，操作人員應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)故障，并對故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位和認(rèn)真分析，以正確識別故障類型。如果問題不大，可以通過檢修來解決；如果問題比較嚴(yán)重，要及時進(jìn)行匯報，同時要對問題現(xiàn)場進(jìn)行控制，并收集有關(guān)數(shù)據(jù)，以便有關(guān)部門能根據(jù)問題的性質(zhì)，采取相應(yīng)的對策。同時，電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的安全隱患也是急需解決的問題。為了防止事故的發(fā)生，可以采取I級臨時措施，對變電站的運(yùn)維工作做詳細(xì)的記錄，尤其是在變電站出現(xiàn)故障時，要對其原因和處理方法作詳盡的記錄，并根據(jù)所記錄的內(nèi)容對其產(chǎn)生的原因和規(guī)律進(jìn)行分析，從而采取有效的預(yù)防措施。

2.3 遠(yuǎn)程智能管理系統(tǒng)應(yīng)用

在智能化建設(shè)背景下，變電站開始采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、移動辦公系統(tǒng)等各種輔助系統(tǒng)開展運(yùn)維工作。但是，在系統(tǒng)間配合不緊密的情況下，依靠人員操作系統(tǒng)將導(dǎo)致運(yùn)維人員承受較大的工作負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致變電站運(yùn)行存在安全風(fēng)險[3]。應(yīng)用遠(yuǎn)程智能管理系統(tǒng)開展運(yùn)維工作，可以通過運(yùn)維中心二級組網(wǎng)實施遠(yuǎn)程管理。在變電站內(nèi)各子站設(shè)置檢驗單元，全面收集變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，在主站監(jiān)控中心匯總分析，為運(yùn)維活動開展提供支持。依靠智能化技術(shù)，即便網(wǎng)絡(luò)發(fā)生中斷，系統(tǒng)依然可以通過整理存儲信息開展運(yùn)維業(yè)務(wù)，加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和維護(hù)檢驗，輔助工作人員制定科學(xué)檢修計劃，以推動運(yùn)維工作規(guī)范化開展。從系統(tǒng)功能來看，通過建設(shè)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)各種系統(tǒng)聯(lián)動，能夠?qū)崿F(xiàn)二維碼管理、兩票管理等核心功能。通過將設(shè)備引入監(jiān)督控制系統(tǒng)可提高設(shè)備巡檢質(zhì)量，高效開展設(shè)備運(yùn)維活動。在設(shè)備發(fā)生緊急事故時，可通過系統(tǒng)檢查外觀，利用子站檢驗單元收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息。如果存在安全隱患需及時發(fā)動預(yù)警，實現(xiàn)保護(hù)裝置聯(lián)動控制，增強(qiáng)變電站的運(yùn)行安全性。變電站配備獨立保護(hù)系統(tǒng)，因此通過遠(yuǎn)程智能管理系統(tǒng)在本地存儲信息，可以通過數(shù)據(jù)匯總、分析實現(xiàn)基礎(chǔ)安保功能，監(jiān)督系統(tǒng)自檢等過程，提高變電站運(yùn)維效率。

2.4 智能化繼電器保護(hù)

首先，智能技術(shù)的應(yīng)用有助于合理劃分中繼設(shè)備區(qū)域。雖然繼電器可以保護(hù)電路，但是范圍是有限的，采用智能技術(shù)可以調(diào)節(jié)區(qū)域，在繼電器設(shè)備運(yùn)行期間擴(kuò)大保護(hù)范圍，進(jìn)而增強(qiáng)保護(hù)效果。其次，智能技術(shù)與繼電保護(hù)功能結(jié)合后，有助于提升其后備能力，及時準(zhǔn)確地識別故障與異常信號，提高反應(yīng)能力，并制定與之匹配的保護(hù)措施，如開關(guān)控制等，由此增強(qiáng)智能化操控效果。此外，在以往繼電器使用中，內(nèi)部時間在控制傳輸環(huán)節(jié)始終固定，在信息傳遞時會產(chǎn)生時間消耗，由此形成時間誤差，影響繼電設(shè)備與互感器運(yùn)行效果。利用智能化技術(shù)，可實時更新傳輸信號，確保整體信息與時間狀態(tài)相同，使設(shè)備運(yùn)行和控制更加準(zhǔn)確、高效。在智能網(wǎng)絡(luò)中，變電站內(nèi)互感器可同時獲取數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)交互，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

2.5 智能機(jī)器人巡檢

變電站巡檢主要包括專項巡檢、常規(guī)巡檢、遠(yuǎn)程巡檢等類型，在遠(yuǎn)程巡檢中使用智能機(jī)器人，可以取得良好的效果。在實際應(yīng)用中，可通過變電站輔助控制系統(tǒng)監(jiān)控站內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備的工作環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)、溫度控制系統(tǒng)等，并實時傳輸數(shù)據(jù)。機(jī)器人巡檢可實現(xiàn)無人值班情況下，自動巡視高壓設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會及時傳遞信息。在機(jī)器人內(nèi)部設(shè)置各類傳感器，此類設(shè)備在運(yùn)行時還會實時監(jiān)督周圍環(huán)境，并拍攝圖像上傳。機(jī)器人巡檢系統(tǒng)包括基站、視頻監(jiān)視器、防火墻和外部系統(tǒng)等，在實際應(yīng)用中，應(yīng)格外注意以下問題：一是確保機(jī)器人所處位置能夠?qū)⒄緝?nèi)全部無線信號包含在內(nèi)，且信號穩(wěn)定，以全面發(fā)揮出機(jī)器人功能；二是保證機(jī)器人的各類輔助設(shè)備狀態(tài)良好，包括溫濕度傳感器、風(fēng)速測量、紅外熱像、視頻裝置等；三是確保機(jī)器人不同部件間的銜接穩(wěn)固，無裂紋、銹蝕等現(xiàn)象，在發(fā)生異常情況后，需及時維修或更換；同時保證其內(nèi)部備份部件完整，可實時采集相關(guān)數(shù)據(jù)并整合上傳。

2.6 智能可視化裝置應(yīng)用

為了及時發(fā)現(xiàn)和處理變電站隱患，采用智能可視化裝置對變電站進(jìn)行智能化研究，可以在深度學(xué)習(xí)等算法的支持下挖掘數(shù)據(jù)信息，通過對變電站運(yùn)行狀況的全面分析，確定關(guān)鍵部位的檢查頻率，為運(yùn)行維護(hù)活動的科學(xué)開展提供支持。裝置采用虛擬浸入式觀測技術(shù)，通過導(dǎo)入變電站數(shù)據(jù)可以建立三維可視化網(wǎng)絡(luò)，幫助工作人員精準(zhǔn)制定運(yùn)維計劃[4]。裝置運(yùn)行期間能夠打破站點間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)主、輔監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)通，全方位監(jiān)管變電運(yùn)行環(huán)境，確保人員在未進(jìn)入現(xiàn)場的情況下能夠全面查看設(shè)備及周圍情況。通過可視化管理督促值班人員做好環(huán)境清掃等工作，然后逐點巡查，利用圖像識別等技術(shù)監(jiān)視關(guān)鍵部位生成巡查報告，推動運(yùn)維活動高精度發(fā)展。具體來講，利用可視化裝置確認(rèn)設(shè)備實際狀態(tài)，然后匯總系統(tǒng)采集到的一次設(shè)備電流、電壓等信息，對變電部位展開綜合判斷。發(fā)現(xiàn)門禁、空調(diào)等設(shè)備存在異常時可以跟蹤調(diào)查，并在現(xiàn)場設(shè)置安全防線，確保有效消除威脅設(shè)備安全的隱患。經(jīng)常性確認(rèn)重點變電部位情況，針對設(shè)備缺陷、異常出現(xiàn)的頻次展開分析，制定科學(xué)的巡視方案，加強(qiáng)變電部位動態(tài)監(jiān)管，并通過持續(xù)改進(jìn)落實閉環(huán)管理要求。在智能化技術(shù)支撐下，僅需利用無人機(jī)等設(shè)備拍攝照片，即可通過可視化裝置生成實景圖像，輔助工作人員判斷變電部位狀態(tài)，制定科學(xué)運(yùn)維決策，確保變電設(shè)備維持高質(zhì)量運(yùn)行。

2.7 全面推進(jìn)變電運(yùn)維業(yè)務(wù)精益化

在變電業(yè)務(wù)運(yùn)維管理中，由于即將換崗的工作人員較為松懈，交接過程是大多數(shù)事故發(fā)生的主要原因。一方面，作業(yè)值班人員應(yīng)加強(qiáng)對作業(yè)措施和方法的嚴(yán)格檢查。全面了解交接過程中的變電設(shè)備，以確保各站內(nèi)設(shè)備的實際運(yùn)行狀態(tài)完全符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。檢查操作票內(nèi)容完成情況、運(yùn)維檢修工作記錄和運(yùn)行中的危險點，針對人員流動和業(yè)務(wù)交接過程中可能出現(xiàn)的管理空白和銜接漏洞，分析評估關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提前做好預(yù)控方案。另一方面，在交接過程中，交接人員需核對設(shè)備當(dāng)時運(yùn)行情況并進(jìn)行記錄，為其他人員在交接后迅速高效清楚運(yùn)行狀態(tài)做好準(zhǔn)備。此外，在交接中交接雙方人員應(yīng)再次核對工況，當(dāng)沒有任何問題后方可進(jìn)行交接班，并結(jié)合實際情況，明確業(yè)務(wù)流程和工作要求，確保工作不留空擋、運(yùn)轉(zhuǎn)有序高效，堅持同步原則，優(yōu)化業(yè)務(wù)管理流程，根據(jù)工作情況變化，按照實際出發(fā)，健全規(guī)章制度。在對變電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)管與維護(hù)、重點技改大修項目驗收執(zhí)行、變電站內(nèi)隱患排查治理等業(yè)務(wù)進(jìn)行科學(xué)化、精細(xì)化管控的基礎(chǔ)上，為全面深化變電運(yùn)維人員設(shè)備主人意識，在運(yùn)維單位層面，可對運(yùn)行班組人員進(jìn)行績效考核與工作質(zhì)量考核，通過建立變電站設(shè)備主人績效激勵機(jī)制，根據(jù)個人能力、績效結(jié)果實現(xiàn)各成員工資收入差異化分配，明確運(yùn)維人員是運(yùn)檢標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行者、設(shè)備全壽命周期管理的落實者和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)管者，推進(jìn)設(shè)備主人制有效落地。完善人員、技術(shù)、資金、裝備等各項基本保障措施，為維系電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行夯實基礎(chǔ)。

2.8 智能決策支持

以人工智能平臺為基礎(chǔ)，建立完善的設(shè)備和打標(biāo)樣標(biāo)注數(shù)據(jù)庫，逐步優(yōu)化識別算法，通過信息建模、生產(chǎn)控制、評估分析等專業(yè)管理手段，運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計算等技術(shù)，深度挖掘設(shè)備潛能、延長設(shè)備使用壽命，提升資產(chǎn)利用效率，支撐資產(chǎn)精益化管理，對決策層提供數(shù)據(jù)分析、決策建議等功能，對業(yè)務(wù)操作層進(jìn)行生產(chǎn)管控、提供技術(shù)支撐，顯著提高生產(chǎn)領(lǐng)域管理精益化水平。

2.9 提升安全性和穩(wěn)定性

針對變電站運(yùn)行管理中存在的不穩(wěn)定和不安全問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。首先，在電力設(shè)備起動時，利用微型設(shè)備、電子技術(shù)，把波形和電壓有效地集中起來，保證了一定時間內(nèi)的電壓穩(wěn)定。其次，針對監(jiān)控儀器的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有問題，立刻進(jìn)行處理，這是非常重要的。接著進(jìn)行自我檢查，對變電站、重要斷路器進(jìn)行全面的監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常，就會發(fā)出報警，讓運(yùn)維人員在最短的時間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)。最后，針對設(shè)備的故障，應(yīng)根據(jù)設(shè)備類型，選用適合的檢修方法，以確保在最短的時間內(nèi)解決問題。

3 結(jié)束語

總而言之，變電站運(yùn)維技術(shù)的智能化管理是電力系統(tǒng)的發(fā)展方向，它不僅能夠保持變電站的正常運(yùn)行和維護(hù)，還能保證變電站運(yùn)維技術(shù)的專業(yè)安全。目前變電站智能控制技術(shù)，雖然有一些不足之處，但總體來說，仍然有著巨大的優(yōu)勢，只要不斷地提高工作人員的技術(shù)水平，不斷地解決和優(yōu)化問題，將會大大提高變電站的運(yùn)行效率。