智能化變電檢修研究及展望

袁毅

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，智能變電站也在不斷發(fā)展，該文主要針對(duì)智能變電站的發(fā)展對(duì)變電檢修帶來的智能化轉(zhuǎn)型和發(fā)展的需求，立足智能電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展，分析了區(qū)域內(nèi)變電檢修現(xiàn)狀，提出了智能化的變電檢修一種模式，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能化 變電檢修 轉(zhuǎn)型發(fā)展

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（b）-0054-02

1 引言

從傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)發(fā)展，是我國電網(wǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的一次重大跨越，其中構(gòu)建智能變電站這個(gè)基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)也是個(gè)重要環(huán)節(jié)，隨著智能變電站的不斷發(fā)展，變電檢修從傳統(tǒng)體系向智能化過渡，提高智能變電站配合度就顯得有很大的發(fā)展空間，該文針對(duì)該區(qū)域變電檢修現(xiàn)狀，研究將傳統(tǒng)檢修模式升級(jí)為智能檢修，分析變電檢修與先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫云平臺(tái)調(diào)控決策系統(tǒng)、交互性物聯(lián)網(wǎng)、三維可視化和先進(jìn)算法的融合與發(fā)展。

1.1 變電檢修數(shù)字云端化

1.1.1 變電檢修數(shù)據(jù)管理三階段

（1）人工階段。

辦公室配備計(jì)算機(jī)基本只用于簡單運(yùn)算，數(shù)據(jù)管理處于人工管理，缺乏應(yīng)用軟件及系統(tǒng)支持，并且數(shù)據(jù)難以共享，長期保存檢修數(shù)據(jù)的介質(zhì)基本是紙。

（2）系統(tǒng)階段。

數(shù)據(jù)管理進(jìn)入程序系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)按其內(nèi)容、屬性、用途組織成若干相互獨(dú)立的應(yīng)用程序或系統(tǒng)，經(jīng)過長期工作檢驗(yàn)顯現(xiàn)出很多弊端，數(shù)據(jù)冗余度大，同一數(shù)據(jù)在多個(gè)軟件系統(tǒng)中重復(fù)存儲(chǔ)，浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，雖多種數(shù)據(jù)在同一結(jié)構(gòu)中有涉及，但數(shù)據(jù)之間并不能直接聯(lián)系，造成數(shù)據(jù)分散管理，共享性差，不能支持多個(gè)程序?qū)δ硞€(gè)數(shù)據(jù)多并發(fā)訪問，致使變電檢修管理進(jìn)程效率不高。

（3）數(shù)據(jù)云端階段。

解決自由空間實(shí)時(shí)多任務(wù)、多訪問共享數(shù)據(jù)的需求，除常規(guī)數(shù)據(jù)處理外還對(duì)多媒體數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、知識(shí)信息等要求提供數(shù)據(jù)處理功能。

1.1.2 基于數(shù)據(jù)庫云平臺(tái)配合電子終端使變電檢修流程數(shù)據(jù)數(shù)字云端化

建立數(shù)據(jù)庫云平臺(tái)，將傳統(tǒng)工作中存儲(chǔ)在訪問終端電子設(shè)備的數(shù)據(jù)和軟件統(tǒng)一轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫云平臺(tái)，終端設(shè)備不擔(dān)任安裝軟件和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)任務(wù)，從而減輕其終端電子設(shè)備配置約束提高運(yùn)行速度，有權(quán)限的人員可以隨時(shí)遠(yuǎn)程訪問和傳輸數(shù)據(jù)。此平臺(tái)是適合云計(jì)算環(huán)境應(yīng)用要求的、彈性的多用戶分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)字資源管理平臺(tái)，有效推動(dòng)變電檢修從傳統(tǒng)模式向智能化發(fā)展升級(jí)。根據(jù)變電檢修工作性質(zhì)采用適合的云采用模式，集成所需的輔助服務(wù)和擴(kuò)展功能。

1.2 變電檢修交互化

物聯(lián)網(wǎng)正是成為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，變電檢修應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，通過紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議把變電站檢修設(shè)備和工器具與互聯(lián)網(wǎng)、專用網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等連接起來，進(jìn)行信息交互通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵詞就是：“感知、智能和互聯(lián)”，在物聯(lián)網(wǎng)體系中有三層結(jié)構(gòu)：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。感知層是檢修人員的眼睛，網(wǎng)絡(luò)層是檢修人員的嘴，應(yīng)用層是檢修人員的手，各層之間交互控制完成配合檢修作業(yè)任務(wù)。傳感器可以滲透到變電檢修的各個(gè)可以優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)，比如：將嵌入式系統(tǒng)和傳感器集成到變電站設(shè)備中，檢修車輛中，變電站安全措施中，安全工器具中，技術(shù)措施都可以輔助檢修人員完成。交互的物聯(lián)傳感技術(shù)也將給變電檢修本身帶來變化，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)改變很多檢修的作業(yè)模式。實(shí)現(xiàn)交互化檢修，建設(shè)變電檢修需要考慮把新的檢修模式整合進(jìn)來，同時(shí)，智能變電檢修物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也能夠直接助力電力設(shè)備廠商帶來巨大的市場(chǎng)，吸引很多企業(yè)進(jìn)入到這個(gè)行業(yè)中。

1.3 變電檢修節(jié)能環(huán)?；?/p>

近年來，國家加快了對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)低碳節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)運(yùn)行相關(guān)工作意見的出臺(tái)。此時(shí)，推動(dòng)電動(dòng)汽車在變電檢修中的大規(guī)模應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)減排效益的時(shí)機(jī)日漸成熟，變電檢修電動(dòng)車輛的生產(chǎn)和技術(shù)應(yīng)用，會(huì)為其在電力行業(yè)大規(guī)模運(yùn)行積累更多的經(jīng)驗(yàn)，我們可以預(yù)見，基于變電的相關(guān)方面獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)會(huì)促進(jìn)智能變電檢修更快發(fā)展和電動(dòng)檢修車輛的盡快應(yīng)用。

1.4 變電檢修自愈化

當(dāng)談到設(shè)備檢修問題時(shí)，人們一般認(rèn)為首先檢修人員盡快去查看維修，從而忽略了設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控、預(yù)判、識(shí)別故障，自主調(diào)整方面的可能性，而事實(shí)上，隨著信息革命的開啟、智能時(shí)代的發(fā)展，智能電網(wǎng)的信息化、智能化是大勢(shì)所趨，隨著支持智能變電檢修技術(shù)的深入發(fā)展，變電檢修設(shè)備自愈化領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用將層出不窮，進(jìn)一步拓展智能化檢修進(jìn)程，進(jìn)一步解放勞動(dòng)力，進(jìn)一步提質(zhì)增效。

1.5 變電檢修集成化

按照變電檢修工作主線深度集成所有檢修流程，高度集中相關(guān)檢修規(guī)范，實(shí)現(xiàn)變電檢修整體資源共享和施工協(xié)作，建設(shè)整合共享的信息資源地，提升智能變電檢修信息資源的使用效率。基于SG-ERP提升工程構(gòu)建智能化變電檢修基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息集成、應(yīng)用構(gòu)建、訪問終端等部分的一體化變電檢修平臺(tái)。檢修人員無需在不同的系統(tǒng)和平臺(tái)間頻繁切換，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)綜合檢修和運(yùn)行情況的全景操作并獲取輔助決策支持。

1.6 變電檢修高效化

基于蟻群算法多樣性和正反饋、平衡性和自組織的并行算法來構(gòu)建檢修效率進(jìn)化信息平臺(tái)，形成變電檢修體系的集群智能，來逐步進(jìn)化變電檢修施工規(guī)范系統(tǒng)、工藝體系、提高效率的方法和作業(yè)車輛路徑最優(yōu)選擇。歷年來變電檢修的自組織的合理化建議和創(chuàng)新項(xiàng)目都是局部改進(jìn)，并不能規(guī)劃在一條路徑中形成最短路徑方案，達(dá)不到最大優(yōu)化施工效率的最終目的。

1.7 變電檢修人性化

基于交互化和云端化使變電檢修員工管理多元化，根據(jù)員工體檢健康指標(biāo)和可穿戴設(shè)備于餐飲部門物聯(lián)提供飲食方案，提供針對(duì)性作業(yè)餐食搭配。

1.8 變電檢修三維可視化

GIS：地理信息系統(tǒng)，是集計(jì)算機(jī)、地理、遙感、空間、信息和管理等為一體的技術(shù)，對(duì)空間數(shù)據(jù)管理和分析。

基于三維GIS應(yīng)用在變電檢修作業(yè)中，可提供變電檢修空間信息管理及應(yīng)用，配合數(shù)據(jù)庫云平臺(tái)使用，構(gòu)建地理、物理信息三維可視化、變電站檢修設(shè)備運(yùn)行實(shí)況真實(shí)全景還原，作業(yè)監(jiān)護(hù)立體化平臺(tái)，有效地輔助變電檢修作業(yè)施工進(jìn)程，將管轄變電站設(shè)備狀況以虛擬現(xiàn)實(shí)的形式展現(xiàn)，能夠真實(shí)完整地演示變電站內(nèi)的路況、桿塔、設(shè)備、線路等設(shè)備相關(guān)信息，并可對(duì)其點(diǎn)擊查詢?cè)O(shè)計(jì)資料，機(jī)構(gòu)圖及設(shè)備參數(shù)，能夠查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如設(shè)備溫度、指數(shù)等。

2 智能變電檢修成型是什么樣

推動(dòng)變革創(chuàng)新，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)，全面提質(zhì)增效，從根本上推陳出新，在智能化進(jìn)程上實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，適應(yīng)和引領(lǐng)智能化變電檢修新常態(tài)。

3 結(jié)語

變電檢修的智能化發(fā)展面臨機(jī)遇，也存在挑戰(zhàn)，技術(shù)問題和成本問題是未來智能變電檢修發(fā)展的關(guān)鍵性問題，變電檢修智能化的發(fā)展已經(jīng)不是一個(gè)是否會(huì)發(fā)展的問題，而是發(fā)展速度的問題。變電檢修現(xiàn)存體系內(nèi)的各專業(yè)的界限正在模糊并消失，恰恰是由于智能化信息技術(shù)的崛起，進(jìn)一步推進(jìn)大檢修體系的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉振亞.超越·卓越：國家電網(wǎng)管理創(chuàng)新與實(shí)踐[M].中國電力出版社，2016.

[2] 郭西平.電網(wǎng)三維數(shù)字化及一體化信息管理平臺(tái)的研發(fā)[J].中國電力，2013，46（10）：96-100.

[3] 孫偉.基于傳感器技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2014，27（3）：14-16.