新變電運維智能巡檢技術研究

田鑫

摘 要：人員管控模式是變電站運維工作的主觀能動的基礎，同時也是適應電網發展的有效途徑，而具體的技術措施則是對人員管控模式的有效補充。如果能夠客觀合理的比較探索出變電運維工作與電網發展的差距和優劣，并且充分利用現有的裝備技術條件，對生產管理中的薄弱環節進行有效補充，便可以對變電站的運維管控工作提供改進方向和具體方法，以此加以推廣，對解決現有的人員數量與電網增速之間的矛盾，具有重要意義。

關鍵詞：超高壓變電站;電網設備;機器人技術

目前，由于經濟的飛速發展，對輸電方式提出了更高的要求，因此電力系統的安全穩定運行面臨更高要求，在以超高壓變電站為代表的大型變電站中，負責變電運維的工作人員面臨的工作責任也更加繁重，同時，在電網建設不斷加速時期，人員增速遠不及設備增速，單個運維人員面對的設備數量逐漸增多，且設備的復雜程度也不斷加大，工作強度隨之增加：其次，由于智能電網的大力推廣，各種儀器儀表監測裝置的不斷完善，局部設備的監測手段近于完備，大量的監測數據，一方面可以方便運維人員對設備狀態進行監測，減輕工作負擔，但同時也加劇了對監測技術的依賴，一切的生產管理工作必須以檢測控制信息的準確作為保證，另一方面現場采集大量的數據信息，產生了大量的重復性機械工作，降低了成產率，增大經營成本。在工業化領域，智能機器人已經能夠替代一般人工，從事簡單機械的工作，有效降低了生產成本。

針對以上有關情況存在如下問題：（1）人員增速滯后于設備增速，傳統的駐站留守管理方式將面臨人員減少而設備增多的問題，設備與運維人員的比例將大大提升，工作強度將大大增加。電網設備的發展，必然導致運行成本的增加，一味的追求人員增速，并不利于技術水平的發展，如果將大量的人力物力耗費在簡單基礎的工作上，會造成人力資源浪費，同時工作人員的進步積極性將大打折扣，不利于企業的長遠發展。（2）隨著設備的增加以及發展方式的轉變，整個電網系統的安全管控也更加復雜，傳統的管理方式和技術措施已難以適應新的要求，無人值守與集中監控的管理模式，解決了生產成本的問題，但是加大了人員與設備的距離，不利于對設備的精益管控，尤其是電氣設備的運行狀態變化是一個循序漸進的量變過程，必須保證準確的對現場設備進行監測才能及時判斷問題，有效緩解安全生產壓力。（3）大多機器人，一般從事于工業化生產的機械性工作，基本以通過程序設定固定的重復性工作，需要人工對其進行檢查、變電運維工作不同于一般的工業生產勞動，在實際工作中需要對現場的狀況進行有效的判斷，并且，大量數據的傳遞需要與網絡信息進行有效結合，所以說智能型機器人的應用需要與具體行業實際情況進行研究探索，以確保巧可靠。（4）當前，機器人技術在變電運維工作現場的應用功能，主要測量和檢查為主，與己有的測控技術有重疊，而離真正替代人工還有很大的差距。總之，設備的增多、發展方式的變化、信息量的增大及智能技術的推廣對電網安全穩定運行提出了新的要求，同時指出了新的方向。

首先，變電運維工作的本質是保證整體電網的可靠供電，超高壓輸電網絡結構的完善將極大緩解運維工作壓力，換句話說，由于輸電通道的豐富，原來不能停電的線路，現在可以有條件的臨時停電，并能夠保證整個網絡電能輸送基本不受影響。

在電網結構薄弱的情況下，遇到意外突發狀況（比如線路跳閘），要盡快排除故障并恢復送電，以防再遇到類似故障會造成整體電能輸送中斷，進而影響供電可靠性。在此種條件下，恢復供電的速度是第一要求，即要求人員到位迅速，設備操作熟練，運行環境熟悉。

隨著電網結構的完善，電網抗擊外力的能力隨之提高，單一的線路跳閘故障難以對電網整體造成沖擊，遇到較為大面積的故障時，首要任務是確立優先等級，首先確保電網的整體性能不被破壞，對電網整體的調控能力和運維工作的技術水平提出更高要求。

另一方面，由于設備增速大大高于人員增速，對于設備的管控能力和技術水平同樣需要提升效率，一般來講設備的運行狀態間接反應其健康水平，傳統的機械抄表方式能夠保證設備狀態的覆蓋，但在大量的設備和龐大的數據面前，監測的效率會降低，也就是說，由于人員對設備的比例降低，對故障的發現速度可能會減緩，甚至落后于故障的發生。

實際上，機械性的重復工作占據運維工作的較大比例，而狀態的檢查、故障的分析離不開現場的機械性王作，換句話說，抄表、測溫、巡視一類的機械性重復工作是一切變電運維工作的基礎。管理模式的提升方向就是提高工作效率，如何降低機械性重復工作占據的時間，通過新的技術手段能夠高效、準確的把控現場設備狀態，則成為工作制度改革的重點方向。對于運維工作人員來說，最大的變化是工作地點的集中，在人員集中的前提下，如何讓反映設備狀態的信息更好的集中，決定了工作效率提升的成效。

當前，機器人技術的應用己在工業領域進行了實踐推廣，能夠替代部分人工進行工作，并依托網絡技術取得了良好的效果;檢測技術已在生產現場成功進行應用。

就單一的對電力系統中來說，已有大量的精度較高的電氣信息，可為監測設備性能的變化提供研究基礎;且在此領域內機器人技術已在輸電線路的運維工作中承擔了大量的工作，應用效果較為成熟;計算機測控系統研究也廣泛應用在工業生產現場。此外，充電電池技術的發展也為室外設備作業提供了能源基礎。

在上述基礎和有關條件下，提出以適應電網發展趨勢為前提，以提升變電運維管控水平為中也，合理運用現有的人員組成與技術裝各，完善提高智能機器人應用技術，積極探索全新的管理模式和技術方法，最終達到提升變電運維的管控水平。

變電站在電網系統的能源輸送中發揮承上啟下的銜接連接作用，同時也是設備密集，結構復雜的關鍵節點。主要體現在：

（1）以現有的人員結構組成為和管理制度基礎，對各類變電設備的運行管理實用性和貼合性較強，既不需要對人員進行大規模的復雜培訓，也不必對設備迸行大規模改造，研究探索成本比較低。

（2）依據當前的運行經驗和檢修工作重點，可以探尋出在管理制度變化后，對變電運維工作帶來的最根本性的變化，充分分析利弊效果，以此作為技術措施提升的目的，以便為制定更加有針對性的技術措施提供基礎依據。

（3）以當前的現場環境為技術基礎，以新的管理方式帶來的變化為方向，對智能機器人進行功能設計，通過對管理制度變化的研究分析，結合以往的運行狀態經驗，能夠有效的確定其具體的任務及標準，最大限度的替代人工工作量，同時將傳統運維生產技術與新信息技術、圖像技術進行結合形成一套綜合的智能巡檢系統，找準重點提升改進目標，確保工作的可靠性、準確性，真正做到高效運轉。

參考文獻：

[1] 李云啟.關于變電運維中危險點控制的分析 [J]. 科技視界，2012（30）：28-29.

[2] 邵軍.論變電運維保護中危險點分析及控制策略 [J]. 中國電力教育，2010（28）： 16-18.

[3]高體攀，高體紅.大檢修之運維一體化檢修模式探討[J].中國電力教育，2013（8）.

[4]魯惠峰.包頭電網變電運維站管理模式的分析與探討[J].內蒙古科技與經濟，2012（18）.

[5]楊海霞.調控一體化模式下遠程微機防誤系統設計方案分析[J].內蒙古電力技術，2013，31（02）.

[6]何光亮，李進中，丁欣，等.淺析電網變電運維技術與管理[J].山東工業技術，2016，（24）：194.

（國網山西省電力公司檢修分公司 ?山西 ?太原 ?030032）