人工智能技术在电力设备运维检修中的研究及应用

发表时间:2021/4/12   来源:《当代电力文化》2020年28期   作者:成方园
[导读] 电力设备是电力系统的一部分,包含变压器、输电线路等关键设备。
        成方园
        国网晋城供电公司  山西省晋城市
         
        摘要:电力设备是电力系统的一部分,包含变压器、输电线路等关键设备。不论哪种设备出现了故障都会影响整个电力系统的稳定性。因此,技术人员需要利用人工智能技术去掌握更多的数据。基于此,论文简要分析了人工智能技术,从多个方面分析了人工智能技术在电力设备运维检修中的作用,以供参考。
        关键词:人工智能技术;电力设备;运维检修
        引言
        科技的不断发展,促进了机器自动化逐渐被投入各项生产之中,从而使得工业的发展依托于电力设备的支持,随着电力系统规模扩大,引发的故障可能性也逐渐增加。将人工智能技术应用于电力设备故障诊断之中,可以在最短的时间内检验出各个设备中存在的故障问题,并且通过不断更新智能机器人的性能,还能够设置检查电力设备隐患的功能,在最开始的时候对其进行检验和预防,并及时对故障设备进行维修,从而使得故障诊断的效率得到最大程度优化,并保障了电力设备运转的稳定性,使其尽可能地正常运转。
        1人工智能在电力系统中的应用现状
        首先,在电力系统的长期运行中不可避免发生事故,在这种状态下将有成千上万条警报消息,如此大量的警报信息通常会引起操作员的恐慌。此时,如果使用人工智能技术,则可以迅速找出事故原因,对系统的稳定运行有很大帮助。其次,在电力系统正常运行期间发生大规模停电的可能性非常小,因此,一旦出现这种现象,就无法快速恢复供电。电力恢复涉及许多操作。在这一点上,如果使用人工智能执行操作系统,将大大加快系统恢复速度。第三,在电力系统运行期间,可能会发生各种故障,例如线路故障,组件故障,信号故障,电力故障等。如何发现上述故障,人工智能技术是最有效的技术之一。
        2现阶段状态检修的开展情况和存在的问题
        在电力设备进行检修工作之前,技术人员需要从电力设备的运行状态进行分析,以便更好地掌握电力设备的运行状态,建立科学合理的维修策略。与此同时,维修人员还需要根据经验去对设备寿命进行评估,以便电力设备采购工作的开展,在一定程度上可以帮助供电企业节约人力和物力。目前,供电企业状态检修开展,都是上级传达给下级,通过这样的行政手段进行任务下达,并没有成立相应的电力设备维修小组,并且整个传达过程也比较形式化。当前,国家电网的电力设备维修正在从计划检修往状态检修过渡。但是根据调查,大多数都没有实现电力设备状态检修,依然还在使用传统的定期维修方式,使得状态维修的优势不能发挥出来。
        3人工智能技术在电力设备运维检修中的应用
        3.1传统检修向智能化跨进
        在传统的电网检修过程中,首先需要进行检修方案制定、检修工作编排;然后通过调度操作将指令下发到各个基层电力检修单位,再由各单位检修班组根据检修指令开展检修工作。针对电网检修整个过程中的检修计划编制、现场检修操作等过程中的难点,依托知识图谱、机器学习、自然语言处理、语音识别等技术,构建电网检修知识图谱。针对检修过程中的检修计划人工编制方式向自动编制跨进,计划编制人员只需审核检修计划编制的合理性,从而减少了大量检修计划编制的工作量,同时提高了检修计划编制的合理性。在检修任务实施的过程中,检修人员可通过语音交互与可穿戴设备进行人机交互。检修过程中,实现语音调取检修方案,可通过图像识别、文字识别等实现设备身份确认、铭牌识别、故障识别。对于检修人员解决不了的故障难题,可请求专家远程实时指导。智能化的现场检修辅助功能解放了检修人员双手的同时,提高了检修作业效率,提升了检修工作成效。

现场检修监督人员可通过手持或可穿戴设备对检修人员和检修过程进行监督管理,例如通过图像识别检测检修人员穿戴的合规性、检修人员操作流程的合规性,监督操作步骤等,并通过移动端设备实时记录整个检修过程,提高了现场监督人员监督工作效率,避免了因疏忽而导致的安全事故发生,保障了检修人员的生命安全和减少了电网的经济损失。
        3.2设备健康状态评估
        近年来,人工智能技术被运用到了电力设备运维检修当中,不仅提高了工作效率还提高了故障检测的准确率。为了保证电力系统的稳定性,降低定期维修次数。我国很多电力企业都采用的人工智能技术对相应的设备健康状态进行评估,并且制定了相应的工作规则。但是有的电力设备构造比较复杂,如,电力变压器的结构就比较复杂在电力系统中有着重要的作用。维修人员可以利用人工智能的特性对电力系统的健康状态进行评估,保证电网的稳定性[3]。
        3.3电力巡检
        基于人工智能技术,开发一种类似于人眼的分布式智能协同作业机器人,可用于电力系统巡检和测试的实践中,并可提供全景,精确和非人为的操作,该机器人使用图像识别技术和相关的人工智能技术。在应用中具有终端的高灵活性和高定位精度的优点,并且也发挥了积极的作用。可以在远距离巡逻电力线,并利用智能机器人的功能优势(例如自主定位和导航)从不同角度收集和分析高精度图像,然后跟踪和识别电力运行状态线并分析设备性能与故障。通过迁徙学习,可以提高电力线检查的整体学习能力,并消除传统机器人的缺陷。就分配站的值班而言,多个智能机器人负责在特定区域中同时值班。对来自多个来源的信息进行全面分析可以准确地识别设备故障,并最大限度地控制多个变电站、交换机与配电室,还可以分析配电网中的故障,以确保设备的及时有效维护,提高配电站的服务水平。在隧道检查方面,使用智能机器人三维模拟隧道全景图可以实时确定隧道内的温度和压力,并分析电缆材料和设备的性能。如果存在操作风险,则可以发出预警以提高操作和管理水平。
        3.4人工智能与多技术融合应用
        智能化的电网检修作业不仅是对传统检修方式的改善和对机器设备性能的升级优化,未来,在数据处理技术、5G技术、边缘计算技术、AR/VR可穿戴技术、北斗定位技术等不断发展进步的基础上,电网检修将打通电网相关数据的信息壁垒,汇集所有的电网检修以及与检修相关的数据,形成电网检修数据湖,依托知识图谱及大数据分析等技术构建一个电网检修智慧大脑与数据应用平台,实现对检修计划方案自动编制及优化,以及检修作业过程中更多的智能辅助支持。
        结语
        综上所述,将人工智能技术运用到电力设备维修当中,不仅可以帮助企业提高维修效率,还可以降低人力成本。电力设备是电力系统的重要组成部分,不论哪种设备发生故障都会在一定程度上影响电力系统的使用。同时,电力设备的稳定性和安全性会直接影响整个电力企业的运营情况。因此,技术人员可以充分地利用人工智能技术对自动化功能加以诊断,对电力设备故障进行判断和分析。
        参考文献
        [1]王世宏.人工智能技术在电力设备运维检修中的研究及应用[J].轻松学电脑,2019(30):1.
        [2]王刘旺,周自强,林龙,等.人工智能在变电站运维管理中的应用综述[J].高电压技术,2020,46(1):1-13.
        [3]安灵旭,唐其筠,李中成,等.人工智能在配电网运维中的应用研究[J].电气技术,2019(10):103-106.
        [4]李玲敏.现代人工智能方法在电力系统无功优化中的应用情况分析[J].大科技:科技天地,2018(21):191-192.
        [5]韩祯祥,文福拴.人工智能及其在电力系统中的应用:从专家系统到人工神经元网络[J].电力系统自动化,2018,15(03):5-15.
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