運維大數據和智能運維在電力行業的實踐

康萌萌

摘要：伴隨著數據中心建設規模的增大，數據中心機柜數及單機柜負荷密度增大，大型數據中心的變配電系統總裝機容量及其系統規模也越來越大，變配電系統的安全運維及運維效率將影響數據中心電源的安全性、可靠性和可用性，因此如何將傳統的“被動”運維方式變為“主動+移動”的智能運維方式，如何將傳統的“粗放式”資產管理方式變為“全方位+全壽命”的智能資產管理運維方式，已成為新一代大型數據中心運維的熱點領域。

關鍵詞：運維大數據;智能運維;電力行業;實踐

引言

隨著經濟的高速發展，電力能源需求不斷增加，傳統的火力發電因環境污染較為嚴重，在電力行業中占比逐漸減少，風力發電、光伏發電等新能源發電模式得到了較快發展，新能源從補充能源向主流能源快速轉型，在建和已運行的風電場、光伏電站遍布世界各地，已逐步形成了一定規模、體系相對完整的新能源發電產業。

1智能變配電系統定義

智能變配電系統是設置有智能配電服務器集群、能源數據分析服務器、集中監測管理工作站，工程師工作站、移動運維的系統平臺。智能配電系統架構包含設備運行層、網絡層、監控層、應用管理層（包括能源數據分析、云端服務等）四個應用層面。

2大型數據中心變配電系統運維痛點

2.1運維效率低，運行隱患未能及早發現。

傳統的維護及巡檢方式，其設備巡檢需消耗大量的人力，巡檢人員每次巡檢系統設備時未能將實時數據與歷史數據進行比較分析。設備維護及測試工作每月開展1～2次，由于人工維護及測試工作量大，純粹靠人工對比分析未必能及時發現系統設備過載、輕載和空載現象，不能極早發現設備運行隱患并提出相應的調整方案。

2.2人員問題

在電力通信數據實際進行建設過程中，對建設質量影響的又一重要問題便是工作人員。對整個運行維護來說，會涉及大量工作人員，如設計人員、施工人員、監理人員、安全（質量）管理人員等。無論任何人員出錯，都會對工程整體質量造成影響。如果施工人員專業人員水平不高，監理人員沒有做好有效的監管等，都會對工程質量造成影響。

3智能變配電系統

3.1智能低壓開關柜及智能低壓開關

智能低壓開關柜及智能低壓開關同智能中壓開關柜、智能中壓斷路器一樣，均以內嵌傳感器技術、無線通信技術、嵌入式系統打通低壓開關柜及低壓斷路器的感官系統，使低壓開關柜及低壓斷路器能被感知，從而實現低壓開關柜的在線實時采集監測，通過監測到的溫升等參數與斷路器特性數據進行分析對比，及時識別低壓設備的潛在故障，并在缺陷初期發出預警，有效防止潛在故障進一步發展，大大降低非預期停電發生的概率。目前各大設備供應商均有相應的智慧中壓斷路器和智慧中壓開關柜，如ABB的MNSDigital數字化開關柜、施耐德的SmartPanel智能低壓開關柜及MasterpactMTZ、PowerTagforNSX、PowerTagforFD智能型低壓開關，常熟的CGZ1智能低壓配電開關柜、CW6、CM6Z等。

3.2建立無人機智能巡檢診斷系統

基于可搭載熱紅外成像相機和可見光成像相機的無人機，采集發電設備運行數據信息，針對電站幅員遼闊、地形起伏等特點，利用圖像處理技術和故障檢測技術及最新的圖像處理算法，結合攝影測量技術實現自動探測灰塵、污垢、裂痕、遮擋、發熱等異常情況，通報異常詳情及精確位置信息，使電站高效的、智能化的完成巡檢工作。安全生產智能巡檢管理系統，為現場運維人員提供智能檢測、故障診斷、巡檢防誤、操作指導、應急指揮、巡檢記錄、路徑導航、虛擬監護和安全預警等功能，提高對新能源電站的感知能力、分析能力、行動能力、處理能力和安全防護能力，打造出新能源發電行業的“特種兵”;為中控室和集控中心的管理人員提供遠程監督、巡檢管理、專家指導等功能，實現現場與遠程實時互動、高度集成的一體化運維巡檢，提高新能源電站運行管理水平。

3.3低壓配電網智能云控平臺

物聯網智能運維系統包含兩個部分：主站、移動終端，其中主站負責復雜數據分析以及操作和對信息進行儲存等功能，然后運維工作員在通過讀取移動終端的設備信息（二維碼）后，記錄現場運維情況。低壓配電網存在著數據結構不夠完善、配網運行環境復雜等問題，本研究采用智能開關完成配網關鍵節點數據采集，并運用智能傳感、信息傳輸、云計算和大數據分析等技術構建智慧供電云平臺系統，通過智能開關對變壓器二次側、關鍵配電線路、用戶端等節點數據的有效采集，云平臺系統對實時數據進行分析處理，實現配電網精細化管理、透明化運行。針對末端配電網的運維管理優化問題，構建了基于多功能集成物聯網斷路器的配電網智能運維系統，通過集成在線監測技術和智能算法，實現了智能監測和運行優化管理，增強運維工作的針對性，提高系統工作效率，保證系統安全穩定的運行。

3.4紅外診斷與分析技術

紅外診斷與分析技術是利用帶電設備的致熱效應，采用專用設備獲取從設備表面發出的紅外輻射信息，進而判斷設備狀況和缺陷性質的一門綜合技術[12]。紅外診斷與分析技術常用的分析方法有熱譜圖分析法、表面溫度判斷法、同類比較判斷法、圖像特征判斷法、溫差判斷法、檔案分析判斷法、實時分析判斷法等。根據多年積累的上百萬張設備缺陷紅外熱譜圖，建立帶電設備紅外診斷專家知識庫，以人工智能的方式深度學習，實現對主要電氣設備（變壓器為主）進行自動分析診斷，結合所診斷設備在不同時期的歷史檢測數據，深度解析設備表面發出的紅外輻射信息及全像素溫度數據，進行智能診斷、智能告警，實時發現不同類型的設備缺陷，對一次設備的缺陷部位、可能的故障原因進行分析，輔助運維人員判斷問題性質，提高問題應對能力，縮短處理時間。

3.5人才的集中管理

作為集控中心的運行人員，必須具備扎實的專業技能和強大的分析判斷能力，故需通過技能培訓、考核等方式，選擇熟悉場站設備、運行管理、檢修技能等全方面的專業人員負責集控中心的運行工作，通過集控中心監控所有場站的設備運行情況，開展日常報表、結算、綜合管理等工作，這樣可為各場站省去相關人員的儲備，減少人員需求，從而節約運維成本，提高工作效率。集控中心所有人員應定崗定責，完善組織機構和管理制度，建立專業化運行隊伍，提高日常工作效率。新能源電站設備的檢修管理，需有專業的人才來完成，因電站中的發電設備、變電設備運行時都存在很大電流和電壓，操作不當不光會導致設備損壞，嚴重時可能導致電網沖擊以及人員傷亡，故可靠的人才隊伍是檢修、維護工作開展的必須。人才集中管理有利于人才的培養和教育：首先，根據公司項目設備廠家、型號進行歸類，將檢修人才按照設備廠家和類型進行分類，定期開展相關的培訓、實踐活動，長期檢修相關廠家、型號的設備，可在工作中學習成長、總結經驗，提高檢修質量和效率;同時公司定期對發現的問題進行歸類分析、相互學習，從中總結經驗，舉一反三、共同進步，如此長期開展，將會不斷培養出一批批專業人才，提高設備的可利用率。

結束語

綜上所述，在電力通信網中使用一定的數據智能相關技術，有利于促進電力通信系統可以更加完善健全的發展，在一定程度上有利于推動社會經濟和政治的發展進步，在電力通信系統中使用一定的數據智能技術，也為人們的生活和生產帶來了一定的便利，在突發情況的過程中數據智能也可以很好地進行定位，可以在最大限度地保證設備資源不被破壞，數據智能信息技術在不斷發展的過程中將會為人們的未來展現出一份更加美好的天地。做好電力通信運行維護質量管理工作非常重要，且隨著近年來管理要求的不斷提升，想要有效促進管理水平，管理人員就要結合當前管理工作中存在的問題，及時確定管理目標，做好管理規劃，落實全過程管理，通過科學的管理方法，強化質量管理水平，以促進建設質量的提升。

參考文獻

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[5]王東方，郭偉，于全成，石琦.電動汽車快充站智能運維管理解決方案[J].電氣技術，2018，19（11）：91-94.