電網(wǎng)輸變電設備智能化及狀態(tài)檢修研究

李明偉 高家川

新鄉(xiāng)市市政工程處

電網(wǎng)輸變電設備智能化及狀態(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)設備數(shù)量成倍增加，在傳統(tǒng)的定期計劃檢修模式下，電網(wǎng)設備數(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)定的檢修周期和項目進行檢修，總體檢修質(zhì)量也難以提高。為此，本文主要對電網(wǎng)輸變電設備智能化技術要點、設備狀態(tài)檢修技術要點及體系構(gòu)建進行了分析與探究。

電網(wǎng)輸變電設備；智能化技術；狀態(tài)檢修

一、電網(wǎng)輸變電設備智能化技術要點

1、線路、電纜在線監(jiān)測技術

在線監(jiān)測技術對于實現(xiàn)輸變電設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：遠程圖像監(jiān)控裝置、導線溫度及弧垂監(jiān)測裝置、氧化鋅避雷器計數(shù)器遠傳裝置等等，這些在線檢測裝置的安裝在很大程度上能夠?qū)τ谡麄€電網(wǎng)輸變電設備的缺陷及故障信息進行準確的監(jiān)測和收集。而且覆冰厚度監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)控導線溫度監(jiān)測裝置能夠?qū)υO備的實時狀態(tài)進行及時的反饋，有利于進行設備狀態(tài)評價的實施。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。進行傳感器的優(yōu)化設計和測量系統(tǒng)的完善是提高智能化水平的一個關鍵課題。

2、空中智能巡檢技術

所謂空中智能巡檢技術就是通過用直升飛機進行輸電線路巡檢的一種智能化技術，就目前的發(fā)展趨勢看該項技術的運用已經(jīng)越來越普遍。利用直升機進行空中智能巡檢能夠有效提升輸電線路巡檢的自動化以及巡檢的精細化水平，這對于目前江蘇省的電網(wǎng)線路巡檢非常重要。通過對直升機巡檢技術進行合理的建構(gòu)，以有效提高檢修效率，開發(fā)巡檢任務規(guī)劃和自動化控制技術，利用吊倉設備對于巡檢目標的自動跟蹤、定位以及進行精確的記錄；利用視頻數(shù)字化處理技術實現(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)

在進行智能化的設備建設中還應該注意運用地理信息系統(tǒng)，因為省內(nèi)的輸變電線路是覆蓋全省的整體網(wǎng)絡，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）實現(xiàn)對整個輸變電線路的實時監(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)的基礎信息平臺，有效結(jié)合安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及設備狀態(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)建設工作的要求促進GIS模塊的高效利用，從而形成全省統(tǒng)一的共享、基礎、實用的信息平臺。在已有的PMS平臺的基礎上可以進行輸電GIS平臺的深入開發(fā)，努力實現(xiàn)輸電線路臺賬、基礎信息、線路專題圖、線路交跨管理等其他的智能化應用功能，并可以在結(jié)合本省實際的基礎上進行三維仿真、雷擊仿真計算分析等智能化程度更高的應用開發(fā)。

二、設備狀態(tài)檢修技術要點及體系構(gòu)建

1、設備狀態(tài)檢修技術要點

（1）狀態(tài)監(jiān)測。一般來講，輸變電設備的狀態(tài)監(jiān)測涉及在線監(jiān)測和離線監(jiān)測兩個方面。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)實現(xiàn)對輸變電設備的實時監(jiān)測，通過對電網(wǎng)的各種數(shù)據(jù)以及運行狀況進行搜集和及時反饋，為相關的技術人員提供可靠的依據(jù)，進而能夠及時的進行設備狀態(tài)檢修和維護；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化設備進行隨機的電網(wǎng)輸變電線路以及設備的運行參數(shù)，再利用檢測設備的應用狀況進行設備運行的及時掌握。

（2）故障診斷。在故障診斷技術中常常應用綜合法進行故障診斷，首先在進行診斷之前進行設備在線和離線監(jiān)測數(shù)據(jù)的搜集分析，之后要及時的采集變壓器絕緣狀況、運行溫度等數(shù)據(jù)信息以及總結(jié)各類開關設備運行狀況的信息數(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)知識庫進行匹配，以求得診斷結(jié)果，再實施故障維修。

（3）狀態(tài)預測。為了實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)測并準確預測設備在未來的運行變化趨向，需要對輸變電設備的運行狀態(tài)設定報警閥值。基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預測是進行輸變電設備狀態(tài)預測的主要模型，具體而言，BP神經(jīng)網(wǎng)絡的設備狀態(tài)預測應用價值更高，因為它具有比較高的擬合精度、泛化能力和容錯能力，對于各種數(shù)據(jù)信息的處理能力也非常強大，實用性能好；而灰色系統(tǒng)通常適用于短期預測，在斷路器等設備的狀態(tài)預測中具有非常積極的應用價值和作用。

（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、機械力學監(jiān)測、線路環(huán)境監(jiān)測組成。例如在進行大氣環(huán)境對于線路影響的監(jiān)測中，應用多種監(jiān)測系統(tǒng)進行線路導線覆冰情況的監(jiān)測，對空氣中的粉塵、腐蝕性氣體含量以及災害性天氣發(fā)生的可能性進行分析，對輸變電線路實施絕緣、雷擊等方面的在線監(jiān)測，在監(jiān)測之后對涉筆、重要部件的運行狀態(tài)、預計發(fā)生故障的時間以及整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行可靠的評價，在充分考慮評價結(jié)論的基礎上做出合理的維修計劃。

2、體系構(gòu)建的幾點建議

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

第二，對在線監(jiān)測裝置加強管理。在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝應用后要制定相關的管理條例和細則，對設備存儲、應用、通信、數(shù)據(jù)搜集與分析以及維護進行有效的管理，可以借助現(xiàn)代信息技術的發(fā)展成果建立一個信息數(shù)據(jù)處理中心，并加強高水平、反應迅速的管理維修機制的建立，不斷提高和優(yōu)化在線監(jiān)測裝置的應用效果和智能化水平。

第三，對狀態(tài)檢修體系的關鍵環(huán)節(jié)進行完善。在設備狀態(tài)檢修體系的智能化發(fā)展中尤其應該注重對關鍵環(huán)節(jié)的完善，在實際中出現(xiàn)了對于關鍵技術環(huán)節(jié)管理維修不到位而發(fā)生安全事故的現(xiàn)象，因此應該對于設備質(zhì)量、設備狀態(tài)評價導則、重要數(shù)據(jù)信息進行嚴格的規(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，輸變電設備智能化及狀態(tài)檢修體系的構(gòu)建是建設智能電網(wǎng)，提高輸變電設備可靠性及利用率的關鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合電網(wǎng)實際情況，本文闡述了支撐輸變電設備智能化的相關技術，并在此基礎上，介紹了電網(wǎng)輸變電設備狀態(tài)檢修技術要點及體系構(gòu)建等內(nèi)容。同時，指出了在深化設備智能化及狀態(tài)檢修方面尚需進一步完善的一些工作，以期能為全面推進電網(wǎng)輸變電設備的智能化和狀態(tài)檢修提供參考。