高壓配電室智能運維系統的能效優化研究

摘要：高壓配電室是電力工程建設的核心，隨著信息技術的快速發展，尤其是大數據、物聯網技術在電力工程中的應用，為優化高壓配電室日常運維管控質量，提高電力系統高效運行，提出智能運維系統能效優化管理技術，對于由人工轉向智能化發展提供技術支持。鑒于此，首先分析高壓配電室運維管控現狀，提出高壓配電室智能運維系統的能效優勢，對高壓配電室智能運維系統的能效優化策略進行闡述，期望能夠給同領域專業技術人員提供理論支撐。

關鍵詞：高壓配電室；智能運維；系統；能效；優化

一、前言

為提升電力系統日常運維管理效率，保障電力持續供應，優化和提高電力資源利用率，高壓配電室智能運維系統的優化是關鍵。基于智能運維管理技術，可最大限度降低人力資源投入量，最大化降低高壓配電室智能運維系統的出錯率。在運維系統能效優化工作中，利用數據收集、分類及處理等，可最大化提升電力管理系統能效。

二、高壓配電室運維現狀分析

（一）專業性要求高的現狀分析

高壓配電室運維管理中，對于系統數據采集、分析技術要求較高，按照某地區電網相關數據統計分析得出，從事高壓配電室智能運維系統相關操作的工作技術人員，需具備至少30項專業技能，全面了解高壓配電室各項結構、性能及指標數據，但是從實際調研分析看，能夠達到專業高壓配電室智能運維管理水平的技術人員占比僅為60%左右，充分表明在高壓配電室運維中，智能化運維系統在面臨故障時，存在很多技術難題，影響運維日常效率，或者因操作不當導致安全事故發生[1]。

（二）問題發現不及時的現狀與后果

傳統型人工巡檢中，工作過程往往存在局限性，發現問題不夠及時。相關研究統計得出結論，傳統型人工巡檢模式的構建，平均巡檢周期為1～3個月，在此過程中，眾多潛在的巡檢內容、工作流程等都存在較多問題，但是問題往往會被忽視。此外，巡檢質量受實際工作人員、經驗等因素影響，質量控制難度大。例如，某項針對某省級電網公司的研究表明，巡檢中發現的問題僅占實際存在問題的40%左右。此類延遲發現問題現象往往會增加電力系統正常運維及風險防控，還會導致小問題的逐漸積累，進而生成大問題，增加維修成本和難度。

（三）運維管理粗放帶來的挑戰

傳統型運維系統的具體管理模式較為粗放化，尤其是專業技術人員缺乏對運維管理數據的深入剖析能力，對于智能運維系統質量的工作把控產生消極影響。例如，在某電力工程管理中，高壓配電室需要執行精細化的管理，結合行業標準，需要后臺數據的支持，運維決策管理模式的優化及其數據分析能力是關鍵，因此需要優化智能化運維系統主要功能，降低運維人力成本，提高運維精確性[2]。

（四）人力成本高的經濟壓力

基于高壓配電室電力系統工程管理具有復雜性和擴大性特征，傳統型人力資源及其運維管理模式的人力成本逐步增加。結合相關調研數據分析得出，近幾年電力行業中人工成本增長率不斷突破，超過10%，而運維人員的薪酬增長率最高。

三、高壓配電室智能運維系統的能效優勢

（一）實時監控與隱患預警的能效優勢

針對高壓配電室運維系統實時運行狀態的監測，可實現對本系統電氣運行狀態的不間斷監測。例如，基于傳感器、在線監測裝置中電流、電壓、溫度等參數數據的采集，對傳感器、在線監測裝置的部署，系統可對實時收集的故障診斷數據進行分類，精確率可達到95%以上。除此之外，針對大數據技術、機器學習算法等，結合智能化運維系統，可對存在的隱患進行預警管理，結合相關研究統計分析，預警機制可減少30%以上突發停電現象。利用大數據技術、數學算法等，可最大化發揮電力系統安全管理水平和能力，對于提升和促進高壓配電室實時監控與隱患預警能效具有重要意義。

（二）智能派單與自動化管理的效益

基于自動化控制技術，可實現對智能派單系統的高效運行，不僅提升運維任務的執行率，同時也能夠降低和減少人力資源成本[3]。例如，針對某配電室設備狀態及其預設管理，可自動生成對應工單系統，分配最合適的運維管理人員。相關研究數據顯示，此類智能化派單系統可減少人工派單周期，效率可增加70%，同時提高了工單處理的準確率。此外，自動化管理還能夠優化資源調度，減少冗余操作，從而降低人力成本。據分析，引入智能派單和自動化管理后，運維團隊的效率提升了約40%，最大化減少人力資源成本。

（三）全電量數據監控與能耗管理的影響

在高壓配電室全電量數據采集、分類及處理中，數據監控技術在智能化運維系統中的應用具有顯著性，對于提升和促進能耗管理水平具有技術支持意義。相關研究統計數據顯示，精細化能耗管理模式的運用，可保證電力系統線損率降低2%～5%。除此之外，智能運維系統應基于歷史數據、實時數據預測電能需求管理趨勢，對優化用電計劃具有積極效益，這樣可最大限度降低能耗。例如，某電網公司通過實施智能運維系統，年均節約電能達到5%，相當于減少了數萬噸的CO2排放。全電量數據監控與能耗管理的影響如圖1所示。

（四）電氣設備健康管理的長期效益

為提高高壓配電室中電氣設備健康管理效益，借助于智能化運維管理模式，對電氣設備的健康管理系統進行動態化調控，進而實現對電氣設備狀態進行全面分析，及時評估電氣系統設備的壽命。例如，在設備使用壽命及維護周期參數數據分析中，選取使用智能運維系統可對此類參數進行精度分析，精度可控制在90%以上。為避免突然性電氣設備的故障事故發生，選取智能運維系統，實現對電氣設備健康管理長期效益的最大化。

四、高壓配電室智能運維系統的能效優化策略

（一）加強技術研發與創新的能效優化策略

持續優化高壓配電室智能化運維管理系統，促進能效管理水平，關鍵在于強化研發技術內容，促進技術創新管理模式。選取物聯網技術、智能算法控制技術，對數據監控精度及預警能力進行提升。例如，基于先進性的傳感器控制與管理，智能運維傳感器系統可提高所采集到數據的精度，據相關數據統計得出，數據精度可高達98%。基于此，深入分析管理環節，選取人工智能算法對大量數據信息進行收集管控，可最大化提升數據精度控制，實現對高壓配電室內部電氣設備的精準控制，實現計劃機制穩定性分析。依據IEEE的相關信息調查，采用這些技術可以減少至少15%的維護成本，同時顯著降低設備故障率。指標及改善前后數據見表1。

從表1中可看出，引入技術研發與創新前后智能運維系統的關鍵性能指標變化。在實施了先進的物聯網技術和智能算法之后，系統的監控精度和預警準確性都得到了顯著提升，進而降低了維護成本，減少設備故障率，并提高了運維人員的工作效率。此外，最大化減少故障響應周期、更高層次的顧客滿意度信息等，可證明此技術創新模式提升了系統服務質量，促進和完善了更加精確的維護周期，遏制了系統性的較高能源浪費現象，可最大化提升能效[4]。

（二）完善運維數據管理與分析的效益

隨著運維數據信息及其系統管理水平和能力的不斷提升，針對智能運維系統對實時數據的控制進行管理，基于全面化的運維數據管理模式，可提升實時數據的精確度，優化存儲歷史內容等。在數據信息的挖掘處理中，需要對歷史數據進行收集和處理，優化節能管理模式，強化維護管理基本需求。通過對歷史數據的統計與分析，可識別出故障類型及發生頻率，進而制定高效化、穩定性的預防管理措施。相關研究表明，這種數據驅動的決策支持可以提高運維效率高達30%，并減少不必要的維護活動造成的能源浪費。歷史溫度數據趨勢如圖2所示。

（三）推廣智能化運維理念的影響

在智能化運維管理中，不僅有助于提升用戶對于智能運維系統重要性的認識，同時可增加電力行業的普及，通過宣傳智能化的優勢，如降低人工操作錯誤、提前發現潛在問題等，可以鼓勵更多企業采納這種高效運維方式。以案例研究為例，引入智能化運維后，某電力公司的客戶平均故障響應時間縮短了40%，并且顧客滿意度提高了25%，證明了智能化運維不僅提升了技術效能，也優化了服務質量。

（四）加強人才培養與培訓的長期效益

任何先進的系統都需要高素質的運維團隊來確保其最大效能的發揮。因此，對高壓配電室智能運維管理人員進行專業技能的培訓，加強對實際操作的實踐應用，可高效應對各類型突發狀況。根據相關研究統計，經歷過系統化培訓的運維管理人員，日常運維管理效率至少要提高20%[5]。此外，人才培訓還帶來了員工技能的提升和團隊知識結構的優化，為企業的長遠發展奠定了堅實的基礎。

五、結語

綜上所述，高壓配電室智能運維系統的能效優化研究對于提高電力系統的安全穩定運行具有重要意義，詳細分析傳統型高壓配電室運維管理存在的問題，基于大數據技術、物聯網技術等，對智能運維系統管控優勢進行闡述，提出相應的優化策略，可大大提高智能運維系統的能效水平，降低運維成本，提升電力系統的整體性能。隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，相信高壓配電室智能運維系統的能效優化研究將會取得更加顯著的成果。

參考文獻

[1]范強，戴宇，胡挜喆，等.高壓配電室溫度與濕度的智能調節系統研究[J].廣東電力，2018，31（12）：147-152.

[2]王喆，李品德，高偉，等.35 kV高壓配電室全智能防凝露系統的開發及應用[J].電網與清潔能源，2019，35（11）：13-19+29.

[3]趙偉力，曹梅玲，劉亞杰，等.智能化綜合監管系統在高壓配電開關柜上的應用[J].中國金屬通報，2024（01）：120-122.

[4]高躍華.智能化選煤廠無人值守高低壓配電室技術的研究[J].自動化應用，2023，64（22）：67-69.

[5]智能配電運維技術助力構建現代化物業管理產業體系[J].中國物業管理，2024（03）：94-96.

作者單位：北京同方電氣工程有限公司

責任編輯：張津平、尚丹