基于数据融合的电力设备运维优化策略

发表时间:2020/11/12   来源:《中国电业》2020年6月第18期   作者:王新健
[导读] 随着国内经济水平的不断增长,电力生活在实际生产中被广泛应用,在此背景下,电力设
        王新健
        国网浙江台州市路桥区供电有限公司 318050
        摘要:随着国内经济水平的不断增长,电力生活在实际生产中被广泛应用,在此背景下,电力设备运维检修逐渐变为电力企业管理的重点。为了使配网运行管理水平与管理质量不断提升,确保配网运行有效满足人们电力需求,一定要加强电力设备运维检修。基于此,文章就数据融合下的电力设备运维优化工作展开详细分析,希望能对电力设备运维优化工作带来一定帮助。
        关键词:电力设备;数据融合 ;优化策略;运行维护
        前言:随着人们对电力需求的逐渐增加,为了确保电力设备高效、安全运行,电力设备运维检修中,应加强技术改进与更新,才能确保电力企业长久发展,从而有效满足实际供电需求,及时处理设备安全隐患问题,最终为人们提供更加优质的服务。
1 电力设备运维检修发展阶段
        通常情况下,电力设备运维检修主要分为故障检修、计划检修、预知性维修。主要是:1)故障检修:故障检修即人们常说的事后检修,这种方法多在早期阶段使用。且多是结合设备部件开展的功能性故障检修,且故障发生时常常导致设备停运,这一阶段方开展对设备进行检修。所以,故障检修也成为应急检修,检修时既要消耗大量物力与人力,还难以确保设备和人员安全。2)计划检修:这一阶段工作多为预防性工作,且这一阶段工作开展多需要结合实际检修经验。具体检修时,多需要工作人员借助自身经验,判断设备情况,然后结合工作人员判定结果合理安排维修计划,此维修阶段,虽然相比故障检修阶段有了较大提升,但因运维方式存在很大盲目性,难以详细判断故障检修前后情况。使用这一方法判断设备情况,需要暂停设备,这样又会造成人力与物力方面浪费。3)预知性维修:这一阶段检修主要为状态检修,这种检修方法作为一种先进的维修方法,可以对电力设备进行进行全面监控,然后对数据进行合理分析,以便在数据分析时及时找出设备故障和隐患问题,最终及时采取措施解决故障问题。
2 电力设备运维检修问题
        本文以某变电站事故和处理措施为例进行分析,某电力公司运维组按照实际计划,对某一双线双母、双变分段220kv变电站甲线路断路器间隔进行定检,220kv乙线路则负责全站运行。定检时,乙线路出现故障跳闸情况,具体事故处理过程主如下图1。


从上述案例中,我们可以发现如下问题:
        1)停电计划制定和风险缝隙及判断没有考虑周全,同时缺少和本地风俗与天气等情况的有效结合,且检修工作开始于事故高发阶段;2)故障定位与排查需要消耗较长时间;3)事故处理与决策需要多个专业共同协调,处理时对于专业人员能力和经验有较多依赖,另外,决策工作缺少科学数据支持。
3 数据融合下的电力设备运维优化策略
3.1 优化运维系统
        在上述案例分析中,我们了解到,当前运维策略数据难以提供全面支撑,且获得数据的渠道相对较窄,另外,缺少综合运用数据的合理方法。为了进一步解决上述问题,有必要加强原设备运维系统改造。
        当前设备运维类型主要有检修管理、事故抢修、运行监控三种,一下文章将结合实际案例分析应用数据融合下电力设备运维优化策略。

       
        (1)检修管理系统下的数据融合:当前模式中,很多电力企业检修部门,在检修计划制定时,多将检修规程与上次检修时间作为主要参考,很少考虑其中可观因素。影响设备运行的可观因素包含:运行环境、年限、设备缺陷率。通过分析上述设备运行影响因素后,定检周期获得可以通过下述公式得到:

        上述公式中,TQ  指的为定检周期,T为规程定检周期,KA  指的是运行年限系数,KE  是运行环境系数,KF 指的是每百台设备故障发生率。其中(1)中获得的定检周期能充分体现待检设备检修需求,但是实际计算结果融合和生产运行计划间产生矛盾。所以,PMS中检修审批计划流程时,应充分结合历史气候、EMS历史负荷、生产计划等方面数据,然后将其作为判定检修时间的主要依据,看其是否能有效满足生产方需求。
        再者,还应使用很多非常规数据建立事故预警模块,这一模块可以在停电时用来评估电网运行风险系数。这一案例中,祭祖习俗与线路走廊植被、土葬密集型、天气预报等情况都要作为实际参考因素。随着综合阕值的不断提升,还应随之修改检修计划与实践,如果原有计划时间不发生改变,还应在OMS审批时提醒调度人员提前制定好应急预案。具体而言,可以将上述流程简化为:

        (2)线路运行监控系统下的数据融合:1)电力GIS系统作为线路监控的主要内容,电力GIS系统中一直存在信息表达单一、数据更新速度慢等方面问题,为了解决这一问题,文章通过如图4以下步骤对GIS系统进行改造。


2)将线路内的天气、地震、气象、消防、预测机构预测等方面数据录入到GIS系统内,建立起新型电力GIS模型。通过图表提示与区块作色等方法,合理表达上述信息。这一方法可以鼓励运行人员全面掌握线路运行信息。3)对地灾区域灾害历史数据进行全面分析,尤其是针对历史事事故与自然灾害等高发区,创建视频观测点,同时合理应用图像测距、红外测温、视频捕捉等方法及时处理数据源,然后应用这类数据在系统内创建重点区域线路与运行环境模型。详细见图5。4)利用视频捕捉与视频测距等方法采集无人机巡线中的视频数据,合理筛选并甄别其中的关键数据,从而有效还原树障距离、线路温度、地理环境信息、雷击痕迹等,这种方法能帮助运维人员提升巡线准确性和效率。再者,使用上述数据在GIS系统中创建线路工况模型,然后结合实际地形情况,便于及时更新地理环境数据,最终实现GIS系统数据更新。
(3)SCADA系统下的数据融合。由于SCADA系统带有的数据十分单一,且当紧急情况出现时难以为调度人员提供有效指引,故而会对事故处理效率产生影响。为了有效解决这一问题,文章改造了SCADA系统。具体如下。
        1)在电网事故跳闸时,与故障录波故障测距情况相结合,将以GIS模型下的测距范围信息送到SCADA系统内,调度人员可以结合推送信息,全面掌握故障点周遭地形与天气等方面情况,便于为调度值班人员判定故障原因和类型带来帮助。如果测距范围中出现GIS系统视频观测点,此时应推送即时视频数据,然后允许调度人员对摄像头进行临时操控,帮助调度人员即时掌握现场情况,即时还原并确认现场情况。2)使用EMS负荷曲线和SCADA数据建立负荷预测模块。若电网方式发生改变,此时负荷预测模块将经由SCADA数据来计算继而获得电网拓扑,然后与历史负荷数据与电网潮流相结合,就新运行方式合理进行负荷预测计算,且当预测线路有负荷风险时,会立即发送负荷预警信息,此时系统将通知调度人员改变原有运行方式。
3.2 新型电力设备运维策略
        在新运维策略中,文中在事故处理时间与步骤上面进行了适当调整,这和原来的运维策略相比,效果得到明显提升。线路运维人员结合GIS火灾情况,合理开展事故巡线操作,如此方能及时缩短故障查找时间,及时进行故障处理。
4 电力设备运维检修优化路径
        在实际电力设备运维检修时,还会遇到很多问题,例如检修资料管理、检修方式滞后等,面对这类问题,也应及时采取措施解决,避免耽误电力设备运维检修工作开展。
4.1 加强设备检修资料管理
        在电力设备运维检修时,检修资料准确科学,可以对配网管理与维护工作提供重要参考;因此电力设备运维检修优化工作开展时,应加强检修资料管理。一是详细记录电力设备运维检修资料,然后及时进行分析。以时间和地区数据为基准,做好不同数据资料总结归纳工作,确保系统妥善处理各项数据,便于有效解决电力设备运维检修资料在这两方面问题,减少电力人员对检修资料的应用与调度难度;二是及时更新电力设备运维资料数据,便于工作人员结合数据变化,找到电力设备检修问题,降低后续工作失误;三是跟随时代发展步伐,使用互联网与计算机,对运维检修资料管理模式进行不断创新,才能为资料管理带来较大便利,从而使数据检索效率不断提升。
4.2 创新设备检修方式
        在电力企业中,设备运维检修一体化多是以设备评估考核为根基。现阶段,国内设备运维检修方法相对滞后,为了解决这一问题,设备运维检修时,工作人员应对运维检修方式进行创新。具体而言,在人员管理中,应指出各部门及员工职责,合理评估员工工作情况,年底时结合评审结果对员工进行适当奖惩,激发员工工作积极性。在实际维修过程中,做好维护组工作分工,不断提升维护工作专业性,确保电力设备运维工作合理有效。
结语:综上所述,本文通过实际案例,提出了数据融合下的电力设备运维策略优化措施,通过对两种不同运维策略进行对比改造,展现了新策略在设备运行中所具备的高效、智能等优势,促进了电力设备运维工作发展。
参考文献
[1]潘可佳,王鑫,杨帆,母继元,杨懿.面向电力大数据的多源异构数据融合技术研究[J].机械与电子.2017(09)
[2]刘同旭,谌业刚,宫玉洁.基于GIS平台的电力电缆实时在线监测系统研究[J].   能源与环保.2017(07)
[3]李刚,刘燕,宋雨,尹军.基于信息融合的电力大数据可视化预处理方法[J].广东电力.2016(12)
王新健1968年1月13日,汉,山东,工程师  电力生产运行及运维
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