探析变电运维中的智能技术

发表时间:2021/1/28   来源:《当代电力文化》2020年25期   作者:苏润平
[导读] 随着我国社会经济水平的不断提升,消费者对电力产品的要求也变得更加多元化
        苏润平
        国网四川省电力公司甘孜供电公司    四川   甘孜    626000
        摘要:随着我国社会经济水平的不断提升,消费者对电力产品的要求也变得更加多元化,为保证电力输出的稳定性,变电运维需使用智能技术。本文将结合智能技术的使用现状,讨论信息数据管理、设备仪器控制、异常情况预警、远程变电监测、完善规章制度等发展策略,为保障变电自动维护的可靠性提供参考意见。
        关键词:变电站;运行维修;智能技术

        引言:如今,我国交流电网、直流电网的建设规模不断加大,电网的复杂程度也有增无减,这也对变电运维工作提出了更多挑战。传感器、计算机、大数据云计算、网络通信能等技术的优势凸显出来,被广泛应用到电力行业中。各种新型监控系统和设备检测手段为变电运维提供了帮助,检测效率和监控效果都有优化。
一、变电运维中使用智能技术的现状
        目前,从变电运维工作对智能技术的实际应用来看,可以将智能化系统分为三个层面:1.中间层;2.站控层;3.过程层。其关系如图1所示。中间层包含了三个层面所有的二次设备,例如:监测仪、保护装置等等。过程层包括:变压器、断路器、传感器以及其他的智能化设备组件。站控层则是整个变电站的最顶端的智能管理设备,负责一些智能化的设置,涵盖了中控系统和通信系统,能够实现设备监控、信息交互等操作。在变电运维中使用智能技术后,变电站的运行效率可以得到提升,在实际运行过程中,可以通过中控计算机实现指令调度,从而确保操作正常执行,电力系统中的各种检测更加精准合理。其次,智能技术还能实现变电系统的自动化管理,首先是设备的管理可以依靠信息管理系统来实现,站内信息通过信息平台完成交互,然后利用数字变电站系统完成基础支持,优化变电运维的质量。相比传统运维方法来说,智能技术具有监测范围更广,覆盖更全面等优势,例如:使用智能系统后,不仅站内的发电侧、用户侧、电网侧的数据可得到监控,周边家庭通电状态也能明确。但是使用智能系统后,电网系统的安全性略有下降,因为传统通信方式为“点对点”,交互机制具有很强的局部性特点。但是智能化运维技术多采取对等沟通方法,局域网内所有IED信息可实现互联,各设备之间没有隔离点,如果其中一点遭受破坏,整个变电系统也会受到影响,因此防护工作的开展就变得尤为重要。另外,使用智能运维技术时,互感器内部需要安装有源电子元件,这就导致系统稳定性受到影响,光学互感器内的光纤和玻璃之间的连接关系也很容易受外部环境影响,高压电子互感器也易受电磁场干扰,信号传输时的发生波段出现畸形变化问题。对于此类特点要做好特定保护工作[1]。
        
        图 1 智能变电站系统架构
二、变电运维中的智能技术的应用
(一)信息数据管理
        如今,社会用电形式变得复杂化,这也导致电网内传感器、监控装置、输变电设备产生的数据信息更加多模态。无论是体量、范畴还是频率都在变化。使用传统数据管理模式很容易出现测量误差大、数据信息丢失、储存格式不合格等问题。而且采取以往数据储存方式,会造成故障案例保存不足,并呈现出不均衡数据问题。因此可以采用人工智能算法和大数据库对变电站信息进行全方位管理。人工智能技术可以实现数据的修补、扩容、找回。最大程度保护数据库的平衡性。而且存储规模、计算能力、计算精度都更有优势。
(二)设备仪器控制
        完好的设备仪器能为变电站的正常运作提供物质保障,在变电运维中,设备仪器控制也是其他工作开展的基础。变电系统中的设备分为一次设备和二次设备。一次设备负责生产、运输、分配,例如:发电机、变压器、隔离开关、电动设备、电缆、隔离开关等等。而二次设备主要是对一次设备进行监控、调节、控制的仪器。例如:熔断器、继电器、信号管理器、自动装置等等。上述任意设备发生故障,都会影响整体电力输送的可靠性。因此,运维人员也要及时检查设备仪器的性能,解决故障问题。使用智能技术可以提高设备仪器的控制效率,例如:当前发展效果较好的网络监控技术,将无人机与智能传感器装置安装在电网系统中,对设备故障进行实时监测,有效提升智能变电站的运行维护能力。将掌上APP与智能监控平台关联使用,工作人员能够随时随地了解电力基础设备的运作情况,方便故障发生时抢修工作的开展。另外,还可以利用数据库将变电站发生过的故障信息储存归档,对不同故障进行分类,进一步优化故障诊断效果和应急能力,整体提升变电运维水平。
(三)完善规整制度
        从实际工作形式来看,仍有一部分变电站的工作人员对设备规范化操作了解不足,在日常检查与维护设备时,不能严格遵守规范制度执行,导致设备维护出现不及时或不合理问题。长此以往会造成设备运维效率降低。设备运行过程中,也存在安全隐患,例如:设备老化、设备参数与最新标准不一致等。在设备维护中,应对管理流程进行优化,更新技术。为提升设备的检测工作效率,需要优化管理过程,使运行和维护能力显著提升。作为工作人员,要认识到智能变电站设备维护的现存问题,针对性的制定维护方案,使变电站管理工作更加智能与高效。严格遵循《智能变电站运行管理规范》相关条例开展工作,密切对变电站的设备仪器进行维护与巡视,及时维修或更换老化零件,从根本上解决操作不规范的问题。
(四)异常情况预警
        智能变电站的保护装置、合并单元、智能终端都具有强大的自强预警功能,只需要利用自动化控制系统,就能对故障展开自我检查和预警处理。当装置出现异常时,指示灯会发生颜色变化,并且上传警报信息到通信中心,然后对影响范围和故障发生的位置进行确定。技术人员再根据具体情况进行维修,为进一步提升设备的工作能力,工作人员需要严格规范信息应用的安全性,及时分析与处理异常警报信息,尤其是一些反复出现的预警信息,更要加大重视。并通过有效的技术手段进行治理,防止设备出现严重故障,影响整体变电站运行效率。
(五)远程变电监测
        传统模式下,技术人员在对变电系统进行监测时只能当故障发生后,进入现场才能分析故障来源,并制定解决方案。变现系统内的各个辅助系统之间缺少联动性。而智能技术可以将各系统整合起来统一控制,例如:以前视频监控、消防报警、入侵报警等系统都是独立运行的,一旦网络故障或出现其他突发网络问题,这些系统就会出现联动故障,需要工作人员耗费大量时间去进行人为监控,变电系统中的可靠性和安全性得不到保障,长此以往不利于变电站的发展。而且传统变电站仍使用温度计来测量周围环境,然后根据温度计数值来调节温度,这种方法不能确保温度控制的实时性,技术人员无法及时的管理环境。最重要的是,以往人工监测时,只使用监控系统制止偷窃行为,防盗安全水平不高。在使用智能化技术后,只要安全智能监控设备,增加风险报警装置,在系统中录入工作人员信息,就可以完成远程报警监控。例如:当外来人员想要非法盗窃设备时,安保系统会自动触发报警,并将信号上传到中控计算机,从而提高变电站运作的安全性[2]。
结论:综上所述,为了顺应新时期的电力行业发展趋势,变电运维工作中必须要使用智能化技术,其不仅可以提高变电运维效率,同时还能为运维质量提供保障。虽然,我国对变电运维中的智能技术研究起步较晚,但是经过近年的不断努力,已经呈现出良好发展趋势。工作人员要不断学习新知识,保证高水平的专业技能。
参考文献:
[1]张兵,杨广辉,杜嘉寅.国网济南供电公司变电运维二班:智慧后台打造班组智能运维指挥中心[J].班组天地,2020(05):38-39.
[2]韩立影.基于智能变电站倒闸操作的全方位变电运维实践和应用[J].科技创新导报,2019,16(35):15-16.
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