新能源并網下變電一次設備智能檢修技術優化研究

變電一次設備的安全穩定運行，對保障電力系統可靠性、提升新能源消納能力至關重要。智能檢修技術作為提高設備運維水平的關鍵手段，在新能源并網場景中迎來新的發展機遇與挑戰[]。

1.新能源并網對變電一次設備的影響

1.1設備運行工況復雜化

新能源發電出力受自然條件制約，如風力發電受風速、風向影響，光伏發電受光照強度、時間影響，導致電網潮流頻繁波動。變電一次設備需頻繁調整運行狀態，變壓器、斷路器等設備的負荷電流、電壓幅值和相位也劇烈變化，這些變化加速設備絕緣老化，增加機械磨損，縮短設備使用壽命。

1.2過電壓問題加劇

新能源并網可能引發電網諧振過電壓、操作過電壓等問題。例如，風電系統中，風電機組的啟動、停止以及故障切除等操作，可能在電網中產生暫態過電壓，影響變電設備絕緣安全。分布式光伏發電接入配電網后，若無功補償配置不合理，可能導致電壓升高，引發設備過電壓運行的不穩定。

1.3諧波污染加重

在新能源發電設備中，尤其是電力電子變換裝置，在運行過程中會產生大量諧波，諧波注入電網后，會使變電一次設備的損耗增加，引起變壓器、電抗器等設備過熱，還可能導致繼電保護裝置誤動作，影響設備正常運行與電網安全穩定。

2.現有變電一次設備檢修技術在新能源并網下的問題

2.1傳統巡檢方式效率低且準確性差

在新能源并網運行中，需要巡檢設備數量增多、運行工況復雜，依靠人工巡檢變電一次設備的方式，難以全面、及時掌握設備狀態。人工巡檢受主觀因素影響大，對設備潛在隱患的識別能力有限，容易遺漏早期故障跡象，無法滿足新能源并網后對設備高可靠性的要求。

2.2定期檢修缺乏針對性

對設備按照固定周期檢修，這種檢修方法未能充分考慮新能源并網后設備運行工況的差異。對于一些運行條件較好的設備，過度檢修不僅浪費人力、物力資源，還可能因頻繁停電檢修對電網供電可靠性造成影響。而對于運行工況惡劣的設備，定期檢修周期可能過長，無法及時發現和處理設備缺陷。

2.3傳統診斷技術難以準確判斷復雜故障

新能源并網引發的復雜故障問題，使得基于傳統的單一電氣量或簡單數學模型的故障診斷技術難以準確判斷故障類型與位置。例如，諧波與過電壓共同作用導致設備故障時，傳統診斷方法無法有效區分故障原因，延誤故障處理時機，增加設備損壞風險與停電時間。

3.新能源并網下變電一次設備智能檢修技術優化路徑

3.1構建智能監測系統

利用物聯網、傳感器等技術，對變電一次設備的運行參數進行全方位、實時監測。在變壓器上安裝油溫、繞組溫度、油中溶解氣體等傳感器，實時感知變壓器運行狀態。在斷路器上部署機械特性監測傳感器、觸頭磨損監測傳感器等，及時掌握斷路器操作性能。通過無線通信技術將監測數據傳輸至智能運維平臺，實現設備狀態的遠程實時監控，為智能檢修提供數據支撐。

3.2應用大數據與人工智能技術

大數據能夠精準評估設備的狀態，因此利用大數據及數據挖掘算法，挖掘設備運行中的潛在規律與特征，建立設備運行狀態評估模型提高精度。同時通過引入人工智能故障診斷技術，利用深度學習、神經網絡等人工智能算法，構建智能故障診斷模型，使其能夠準確識別設備的故障類型、位置與嚴重程度[2]。

3.3提升檢修人員水平

在新能源并網場景下，智能檢修技術的應用對檢修人員素質提出更高要求。具有豐富的專業化知識的檢修人員，能夠更為精準高效排除故障。因此，開展針對性培訓，提升檢修人員對智能監測系統、大數據分析、人工智能等新技術的應用非常重要。還可通過理論培訓、實操演練、案例分析等方式，培養既懂變電設備檢修技術又掌握信息技術的復合型人才，確保智能檢修技術在實際工作中得到有效應用。

4.新能源并網中變電一次設備智能檢修技術的應用

4.1設備狀態監測

利用優化后的智能檢修技術，實現對變電一次設備的實時狀態監測。通過安裝在設備上的傳感器，實時采集設備的運行數據，并將數據傳輸到監測中心。監測中心利用大數據與云計算技術對數據進行處理和分析，實時顯示設備的運行狀態和健康狀況，一旦發現設備出現異常，能及時發出預警信號，提醒運維人員進行處理。

4.2故障診斷與預警

采用多傳感器融合技術和先進的故障特征提取方法，對變電一次設備的故障準確診斷和預警。當設備出現故障時，能夠快速定位故障部位和故障類型，并預測故障的發展趨勢。及時通知運維人員，以便采取相應的措施進行處理，減少故障對電力系統的影響。

4.3全壽命周期管理

利用智能檢修技術，實現對變電一次設備的全壽命周期管理。從設備的采購、安裝、運行、檢修到退役的全過程，對設備的信息進行記錄和管理。通過對設備全壽命周期數據的分析和挖掘，優化設備的選型和配置，提高設備的可靠性和經濟性。

5.智能檢修技術優化后的優勢

5.1提高設備可靠性

智能檢修技術能夠實時監測設備運行狀態，準確診斷設備故障，提前發現潛在隱患并及時處理，有效降低設備故障率，提高變電一次設備的可靠性，有效保障新能源并網后電力系統的安全穩定運行。通過智能監測系統和大數據分析，對設備的運行狀態進行全方位、實時的評估，及時發現設備的異常變化，并通過人工智能故障診斷技術準確判斷故障類型和位置。在故障發生前，提前采取措施進行處理，避免故障的發生和擴大，從而提高了設備的可靠性。

5.2降低運維成本

通過優化檢修策略，避免了過度檢修與盲目檢修，減少了人力、物力資源浪費。智能檢修技術能夠及時發現設備故障，縮短設備停電時間，降低因停電造成的經濟損失，從而降低設備運維成本。傳統的定期檢修方式會對所有設備進行統一的檢修，而不考慮設備的實際運行狀態，導致部分設備進行了不必要的檢修。而智能檢修是根據設備的實際狀態進行檢修，只對需要檢修的設備進行檢修，減少了檢修工作量和資源消耗。

5.3提升新能源消納能力

可靠的變電一次設備運行是新能源高效消納的基礎。智能檢修技術保障了設備穩定運行，為新能源大規模接入電網提供了有力支撐，提升了電力系統對新能源的消納能力。智能檢修技術能及時發現和處理設備故障，確保設備始終處于良好的運行狀態。

6.結束語

新能源并網給變電一次設備帶來新挑戰，傳統檢修技術已難以滿足需求。通過構建智能監測系統、應用大數據與人工智能技術、實施狀態檢修策略以及提升檢修人員水平等方式，提高了電網的可靠性和穩定性，為新能源的順利接入和消納提供了保障。隨著技術的不斷發展，智能檢修技術將在新能源背景下的電力系統運維中發揮更為重要的作用，為構建清潔、高效、安全的現代電力系統提供堅實保障。匪

參考文獻：

[1]艾紀軍。智能電網背景下變電一次設備檢修技術發展趨勢及優化運用研究[C]//中國電力設備管理協會.全國綠色數智電力設備技術創新成果展示會論文集（一）.國網長沙供電公司；2024：188-190.D01：10.26914/c.cnkihy.2024.022658.

[2]宮運剛。智能變電站運行維護與檢修實用技術[M].中國水利水電出版社：201901.589.作者單位：國網青海省電力公司海西供電公司