智能化技術在變電運維中的應用

國網興化市供電公司 董兆恒 國網靖江供電公司 茅金宇

1 引言

隨著當今社會智能化發展，電網在正常運行時也使用了許多的先進的智能化技術，改變了傳統的變電運維運行模式，探尋智能化技術有效運用方法，可以推進變電運維的智能化發展，從而為變電站的正常運行提供了有效的保障，以此來讓電力系統的服務質量和效率有了有效的提升，保證了變電運維的整體效益。

2 變電運維智能化發展意義

隨著時代的發展，電網規模的加大，變電站的數量也隨之加大，因此在日常工作的過程中需要對很多的電力設備與設施實施檢修工作，來保證變電站可以順利安全穩定地運行。在變電運維活動發展的過程中引入相應的智能化技術可以推動該活動發展，根據采集的各種類型設備和數據信息可以形成比較完善的信息網絡體系，以此來讓智能化裝備對相應的設備設施開展自動化方面的管理，可以給運維活動的形成提供數據和技術方面的支持。

當設備出現故障后，用智能設備能夠對變電站的運行情況進行全面監控，還能用切斷故障電路這樣的方式來降低故障所產生的影響，以此來使運維人員在開展現場檢修方面的工作過程中獲得更多的時間，從而降低故障所造成問題的影響范圍。因此，在智能化技術的支持下，變電運維逐漸面向高水平的智能化技術發展，為電路系統的正常運行提供了合理的保障[1]。

3 變電運維中智能化技術應用措施

3.1 創建智能變電風險評價模型

在變電站運行過程中，為了增加運維效果，工作人員可以通過相應的智能化技術來建設風險評價模型，同時還需要明確系統在正常運行時所產生的各種數據資料，以此來讓系統能夠正常運行。此時，還需要對系統數據管理的具體情況進行綜合方面的分析，便于識別造成系統威脅的原因，用智能系統對不同的攻擊因素進行分析，并集合智能系統所設計出來的觀測矩陣，計算表達式為：

式中，t為時間；ft(1)～ft(9)為在t時間段內安全參數是1～9。

根據對網絡中的參數加權進行計算，就會得到與之對應的影響因素，以此來提升對模型的準確度。計算模型內的9個影像參數后，了解對變電運維系統造成的各種威脅因素，確定故障的具體程度和統計性，為運維系統安全運行提供好的技術保障[2]。

3.2 智能變電運維技術

3.2.1 智能機器人巡檢技術

變電站的具體巡視檢查工作可以分成遠程巡視檢查、熄燈巡視檢查、特殊巡視檢查、全面巡視檢查以及例行巡視檢查等方式。目前對于人數較少或者沒有人值守的變電站可以使用相應的智能機器人巡視檢查，另外還可以對室外屬于高壓設備的設施進行巡視檢查，便于在產生問題的過程中，及時傳遞數據信息，一般情況下，智能機器人內部安裝很多種類的傳感器和測試儀，因此可以對周圍的環境做出實時的監督，并把這過程中產生的數據和圖像進行上傳。相比較于人工來進行巡視檢查，選用智能機器人來進行巡視檢查會比較的穩定，還可以減少由于運維人員粗心沒能發現的問題，讓設備在運行時的穩定性可以得到提高。智能機器人巡檢系統構架如圖1所示。

圖1 智能機器人巡檢系統構架

圖2 智能變電站運維系統

3.2.2 技術應用要點分析

智能機器人巡視和檢查技術在正常運行時需要注意的內容包括以下四點。

一是要保證相關工作的智能機器人在無線信號網絡全覆蓋的情況下，同時還要保證無線信號的穩定性，以此來讓智能機器人能夠正常運行。

二是要確保智能機器人的所有輔助設施可以正常進行使用，輔助設施包含了視頻裝置、風速測量裝備設施、溫度濕度傳感器設施、紅外熱像裝置等。

三是要確保智能機器部件與部件之間的相互連接的狀態都是緊密的，還需保證智能機器部件沒有銹蝕和裂紋這樣的問題產生，部件有問題時，相關的工作人員要及時地對有問題的不僅維修或者更換處理。

四是還需保證智能機器人內部的全部配件處于完整的狀態，讓智能機器人能夠正常運行，并且在巡視和檢查過程中還可以對數據進行收集和整理。

3.2.3 分層分布智能運維模式

根據變電站運維的需求，提出了分層分布智能運維模式。該系統在智能運維數據采集、帶電監管并檢測、故障診斷等技術的支持下來運行，并把系統用于日常運維監管并檢測的工作，可以使用主站里多種類型設備來進行遠程控制，結合不同類型分站設備容易出現的故障，選擇合理的帶電檢傳感器，讓設備可以達到動態跟蹤檢測的作用。使用運維管理平臺對相關的數據信息實施預處理，來形成運維方面的具體報告，應用要點如下。

一是運維工作。根據上面所說的運維方式，可以降低傳統運維工作過程中帶來的技術缺陷，可以對不一樣類型的項目實施在線檢測，并新增加設備開關柜局部放電檢測、組合電器局部放電檢測、紅外測溫等帶電檢測方面的功能，不同的運行環境，所使用的檢測設備的類型也不相同。詳見表1。

表1 不同運維場景下對檢測設備選擇

二是人員安排。在智能運維模式下，運維系統有自動采集數據和生成運維報告的作用；相關的技術工作人員只需要對報告進行分析，不用到現場操作，就可以實現全天候的動態運維，可以減少技術人員的工作強度。

三是運維效率。智能運維模式的應用能夠在多個節點一起進行運維方面的工作，對站內的所有設備同時同步進行運維方面的監管和檢測，從而提升運維效率，降低設備產生故障的概率，以此來減少設備需要進行維修過程中所使用的成本，同時還可以具備好的社會效益和經濟效益。

3.3 帶電檢測技術

3.3.1 技術優勢和應用

選用帶電檢測技術進行檢測時相關的技術人員進行檢測的過程中可以不用斷電，可以減少斷電給周圍用戶所帶來的影響，這種技術的操作過程也是很簡單安全的。技術人員在開展日常巡視檢查工作的過程中，選用帶電檢測技術來檢測變電設備的具體運行情況，用這種方式檢測還可以減少操作步驟，可以讓技術人員在進行檢測工作的過程變得更為簡單高效。

帶電檢測技術在變電運維中的應用。選用脈沖電流技術有周期性地對變電設備局部電流實際運行狀態實施放電檢測，讓帶電檢測技術的工作效率和質量都可以提高；選用紅外測溫裝置能夠對設備溫度和分布規律進行有效的檢測，來確定設備的具體運行情況，并準確地判斷設備是否有出現異常的情況；在檢測過程中用無線電壓表對電磁波進行干擾，提升檢測結果的準確性、有效性和科學性。

3.3.2 在變電運維中的應用案例

一是帶電檢測技術跟蹤檢測變電設備。為了減少變電設備在運行時發生故障，所以需要對變電實施早期檢查，相關技術工作人員在設備投入1d、7d和30d時，分別對這幾項數據的變壓器實施檢測，對變壓器檢測結束后，對產生的結果開展集中討論、研究和分析造成氣體溶解這方面的問題因素。從而發現，變壓器在1d的檢測出來的信息有問題時，此時變壓器的運行情況還是好的；變壓器在7d進行的檢測時發現本體有C4H2這種現象出現。相關技術工作人員選用色譜檢測技術來進行檢測可以得出三相絕緣油的測試檢驗結果，對C4H2分析后了解到在變壓器運行途中造成的影響。然后分析后得出變壓器有運行方面的故障問題，可能會有低能放電的情況出現，因此，相關的技術人員需要對變壓設備作出全方位的檢測，還能及時處理問題，避免設備故障擴大而導致更嚴重的影響。

二是通過帶電檢測技術對電氣進行試驗。為了給變壓器的鐵心接地電路方面的檢測工作提供方便，需要確保可以得到準確的檢測結果，要相關的技術人員可以合理地控制整個檢測過程。例如，在對變壓器的鐵心接地電路某次結果檢測時，A相為12.2mA，B相為12.2mA，C相為13.4mA，檢測出來的這三項結果是不符合技術的規定值。工作人員對放電實施局部檢測時，需要在檢測之前就做好相關的準備工作。為了盡可能地提升檢測質量，可以綜合運用多種類型的檢測技術，并且還需讓每項檢測技術都發揮出應有作用。例如，使用超聲檢測法與脈沖電流法來進行檢測，在電流互感器所擁有的功能下對鐵心中心脈沖的電流數據進行合理的分析。在進行檢測時，需要確保定位的準確性和檢修過程的快速性。這次檢測發現，A相有異常的情況出現，放電值有150×104pC。

4 結語

目前智能化技術還處于初級階段，智能技術在發展時還是存在著不足之處和部分不符合社會實際需求的位置，這些都需要花費相關的技術工作人員許多的精力和時間，來加大對智能技術的分析和研究，讓智能化可以在電力行業的發展路程發揮出更多的作用，提高電力行業的發展質量的效率，為民眾提供更好的服務。