变电运维中的智能技术应用

发表时间:2021/1/6   来源:《中国电业》2020年8月22期   作者:戴红波
[导读] 现如今,输变电网络随着人们电力需求的逐渐增长等,运行的稳定性和安全性出现了一定程度的下降,为避免影响居民正常的电力使用,在变电的运维中逐渐建立了智能化运维系统。
        戴红波
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        摘 要
        现如今,输变电网络随着人们电力需求的逐渐增长等,运行的稳定性和安全性出现了一定程度的下降,为避免影响居民正常的电力使用,在变电的运维中逐渐建立了智能化运维系统。变电运维中的智能化系统,通过站控、间隔和过程层三个层次,实现了对整个输变电网络的全面、实时监控,并已经有分布式监测装置等的运用实例。但无论是系统自身技术还是相关的管理都依旧存在着较多的问题,因此需要建立新型的管理体制、加强智能系统自身的建设,以促进变电运维中智能技术的转型升级。
关键词:智能技术;变电运维;应用;对策

前言
        科技和经济的飞跃式发展,给居民的生活中带去了众多的电子电器设备,在提升生活品质的同时,也加大了相应变电设备的负担。虽然说科技的进步也为电力运行提供了更多的保障,但是在日常的电力运维中,相关的电力设备也经常出现设备内部的家族性故障以及电力设施设备已经运行线路等出现比较严重的危急性故障,这些都导致了电力运行不稳定,进而影响到居民正常的生活,也容易给经济建设造成不必要的损失。针对这一形势,智能技术被更多地运用到变电的运维中来,并且智能化运维体系的建立已经初具成效。

1、智能化技术与变电运维的结合
1.1 智能化技术之构造
智能化技术在电力的运维中运用广泛,从上至下包括站控层、间隔层和过程层。所谓的站控层即相当于人的大脑,对各种数据和问题进行分析处理,并下达一定的指令,包括通讯和控制系统;所谓的间隔层也就是智能系统中的二次系统,连接过程层和站控层,一般由监测和保护装置组成;所谓的过程层即相关指令的执行设备,一般直接装备在输电线路以及变电站中,包括电流感应装置、断路控制装置、隔离装置等组成。三个部分往往构成一个体系,通过发达的通讯设备进行连接,以实现对整个变电运维过程的智能化管理。

1.2 智能化技术之运行
目前变电运维中常见的智能化技术是协调运行的整体。其中监测装置实时监测输变电线路,一旦发现线路中出现故障,即可根据采集的电流行波等,确定故障点的大致范围,并将故障信息通过通讯系统传给控制终端,控制终端根据信息判断故障类型、故障点以及原因,并通过相应的大数据程序,给出相应的故障排除建议,并将相关指令通过通讯系统发送给过程层中的断路器或者隔离开关等保护装置,进而采取相应的控制措施。对于不能自身修复的故障则报告相应的工作人员,以进行人工的检修。变电运维在智能化系统的控制之下,对整个线路的监测不再是传统的以总线为起点的单向监测,而是从上而下以及从下而上的双向监测模式,并且实现了24小时不间断监测,监测的范围也从以往的局部监测和重点监测扩大到整个输变电系统,不仅可以监测变电站,还可以监测用户的用电情况以及电力输送的情况。并且随着运行时间的延长,其收集到的数据种类更加丰富,也更加详细,进而可以不断优化自身的监测控制机制,以实现智能系统的自我升级。

1.3 智能化技术之运用
智能化技术已经在很多地区成功运用到我国的变电运维之中。首先有分布式监测装置在10KV配电网上的成功运用。10KV配电网因运用范围广、输电线路长,往往出现单相接地的故障,并且故障点不易发现,检修时需要大面积停电。分布式监测装置即安装在10KV配电线路之上,根据输电线路长度的不同按照一定的密度安装监测装置,一旦某处发生故障,故障点相邻的两个监测装置即可通过电流行波等,快速计算出准确的故障位置,以精确指引相关检修人员,并且根据需要将停电区域控制在最小范围,既保证检修的快速,也能将影响降到最小。其次还建立起了电力运维案例数据库。站控层的计算机系统,能够将各监测装置传回的信息数据储存起来,同时也能储存相关故障的故障数据以及对应的解决方法,还可以将以往的电力设施的基础数据、以往的异常情况下的相关数据、包括电力企业在自身的实验中产生的种种数据进行存档,在综合各种数据的基础之上,根据数据的相似点形成不同类型的故障案例,既能供相关的电力人员分析学习,也能为之后的设备监测预警以及故障排除方案的制定提供更加科学的参考。最后,智能技术还运用于对于电力设备的监测和评价中。在整个变电运维的系统中,存在着包括变压器在内的众多昂贵的、精确度高的、起着关键作用的电力设备,需要试试监测其运行状态并进行相关的日常维护。

传统的监测和维护往往只凭借相关工作手册以及技术人员的操作经验,具有很大的不确定性。智能化技术则可以根据设备的基础数据以及运行中的实际数据,运用计算机算法和数学分析法,建立相关电力设备的数据模型和评价机制,通过数据实时监测和评价设备的状态,以及时发现安全隐患,便于日常运维或者设备的更换。除此之外,智能设备也运用在了电力设备的影视检测成像、辅助决策等多个变电运维环节。

2、智能化技术运行中问题依旧
但是不可忽略的是,智能化技术在我国变电运维中的运用还远没到完备的地步,依旧存在着较多的问题。首先是智能化设备的运行并不稳定,主要体现在间隔层和过程层。我国的输变电网络常常采用户外高架的模式,包括输电线、变压器、智能化装置等常常处于露天的状态,因此容易受到极端天气比如大风、暴雨、雷电、霜冻等的影响,出现设备运行不稳定的问题。同时智能监测装置以及智能控制装置等需要发送和接收信号,而输电线路尤其是高压线路往往容易形成电磁场,进而干扰到进出的信号,导致智能装置运行不良等问题。其次就装置自身来说,其存在单次运行时间相对较长的问题。因为输变电线路上的信息收集装置收集到信息之后,需要将感应器感应到的信息数字化、然后需要传输、最后到达分析终端后还要进行相关的数据分析,最后发送指令到执行装置,在整个过程中信息需要经过多重的中间单元,因此导致一次信息运行的时间,相较于以往的变电运维出现了一定程度的延长。总之智能化技术本身也存在着较大的发展空间。最后,对于变电运维中的智能化技术系统缺乏相应的、科学的运行管理制度,很多电力单位虽然有智能化技术系统,但依旧是根据经验采用传统的电力检修和日常维护的方法,或者仅仅将智能化技术的运用局限在故障的排除上而忽略其其他功能的运用,或者对于智能化设备自身的装置缺乏检修和维护手段等,对于智能化系统的运用有限,保护有限,进而造成了一定的资源浪费以及智能化设施不必要的损坏。
3、智能化技术的改进与发展
针对现有的问题,在变电运维的智能化技术使用的过程中,应采取相应的解决对策。

3.1 建立智能化管理体系
        电力企业在变电运维中建立相关的智能化系统的同时,不仅要有设备的建设,还要有管理制度的建设。包括引进专业的技术人员保证系统的良好运行,引进专业的管理人员并根据智能化系统运行的具体环节制定贴合智能化技术的管理制度,避免以传统的、行政的管理方式管理智能化系统的运行。并且建立起新的日常运维维护制度。智能化技术的运用使得输配电线路上出现相应的智能化设备,处于露天条件的智能化设备往往会受到多种因素的干扰进而出现一定程度的损坏,因此需要相关的技术人员在以往的变电巡视检修制度之外,建立新的针对智能化设备的运维和检修制度,保证智能化设备的稳定运行。并且在日常的运维检修中,还应有相关的实际测验等工作,主动检测设备的工作状态。

3.2 智能化设备稳定性的自我实现
        除了通过相关技术人员的日常检测以保证智能化设备的正常运行之外,应努力建立变电运维中相关的智能化系统的自我检测和故障诊断功能。即在监测变电运维的过程中,加入对自身设备运行状态的监测和评估系统,利用微机技术及时监测设备状况,综合运用电压控制器和电波数据,保证配电网整体的稳定,对于智能设施存在的问题建立及时反馈和解决机制。

3.3 促进智能化技术的升级
        最后还要根据实际情况,不断采用新技术,引进新设备,促进变电运维中的智能化系统的升级。比如通过搭配二次系统以提高相关设备信息收集和数据分析的效率;加强沿线的通讯设施建设,促进信息上传下达速度的提升;建立光线网络以促进保护测试装置测试工作的进一步发展等。并且要针对运行中的薄弱环节,进行专门的技术突破研究或者设备替换实验等,以促进整个智能化系统的不断发展和完善。
参考文献
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