变电运维中智能化技术的有效应用

廖衍琪，李美瑜

（国网陕西省电力有限公司西咸新区供电公司，陕西 西咸新区 712000）

0 引 言

新时期，电力企业需要完善现有的智能化运维体系，结合科学有效的智能化分析技术，革新当前的控制模式、控制流程，提高变电运维的智能化管理水平和效率。

1 变电运维智能化体系结构

电力企业借助智能化技术开展变电运维管理工作包含3 个结构层次，即过程层、间隔层以及站控层。过程层主要是实现对电力系统中开关量、变压器、互感器以及各类断路器设施的管控，须配合使用部分自动化设备组件，实现对整个过程层各项设备信息的全方位收集。间隔层主要是结合对应的二次设备管控，发挥出监测功能、保护功能。在变电运维管理过程中须将过程层与站控层借助间隔层进行有效连接互动。站控层主要是进行高效率的智能管理，包含智能通信、智能控制。整个站控层主要是以后端的智能化操作管理为基础，实现设备监控、开关操作以及信息交互管控。因此，整个变电运维体系包含的智能化体系结构较为丰富多样，在不同的控制层级均具备不同的功能属性，在对整个变电运维智能化系统进行开发、打造的过程中，需要工作人员、技术人员参照对应的技术条例完善体系化管控[1]。

2 变电运维技术中智能化技术的优点

在变电运维管理活动中，利用智能化技术可全方位提高变电站运行的稳定性和可靠性。具体来说，借助对应的智能化技术可通过数字化控制的方式，在变电站运维管理过程中实时高效地分析各项调度指令以及操作指令，保证整个操作管理工作具备相应的稳定性。另外，在变电站系统中利用相关智能化技术也能够转变传统的设备管理方法，实现对设备状态的跟踪控制。在此期间，电力企业可引进智能化的监测设备，对设备运行工况、环境条件进行高效监测、评定以及分析，结合智能化控制功能实现对设备状态的高效检测，保证整个设备系统处于正常、健康、稳定的运行状态，提高整个体系的综合运行稳定性。

除此之外，大部分电力企业在新时期均实现了自动化发展转型，但是要想提高变电运维的自动化水平，则需要依托智能化技术做到对整个系统结构、各个分区的自主调节管控。在此期间，企业须构建设备智能化管理体系，在变电站管理过程中对设备的运行工况、参数、环境条件进行分析，结合自动化控制技术，在数字化变电站运维管理期间构建起分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）管理模式、管理层级，结合分散式管控和集中式控制等多种方式，保证整个变电设备运维管理工作更加安全、稳定、可靠，同时借助对应的智能化技术促进变电自动化管理水平不断提升。

3 变电运维技术中智能化技术管理

新时期，在对变电站设备进行管理控制的过程中须采取专业化的管理模式、管理办法。工作人员、技术人员须对变电站中的各项管理模块、管理机制，如检修、维护进行严格控制。相关管理部门须委派专业人员对相关设备运行状态进行实时监测、运维管控。但是，由于传统的管理手段较为落后，技术水平较低，在设备管理期间往往采取分割管理的方式，极易导致运维作业出现漏洞。此外，在传统管理模式下存在较为复杂的操作，同时运维人员的工作负荷较大，因此须做到对设备问题的有效排查[2]。

在对设备进行管控期间，企业可利用对应的智能化技术，结合智能管理理念完善系统控制、系统管理。在整个变电站系统中，可通过智能化技术帮助工作人员了解设备的运行工况，比如可通过温度传感器、振动传感器以及对应的电力信号传感器，对电流、电压以及各项异常参数进行有效检测、识别、判断，帮助工作人员在检修过程中大致了解整个设备的运行状态，从而在后续管控活动中做到精确定位。除此之外，在当前的变电运维技术体系中，利用智能化技术不仅可实现对间隔层、站控层以及过程层的信息控制，还能够在整个体系中实现多元化的信息交互，帮助运维人员与各层级人员进行交流沟通，从而在智能化管理过程中做到信息流通、信息互动，真正意义做到信息共享，使变电运维工作的去中心化管理水平得到有效提升，使信息利用效率上升到一个全新高度。不仅如此，还可通过访问信息管控，结合层次化的数据控制系统，在变电运维期间做好全时段、全方位的跟踪控制。

4 变电智能化管理存在的问题

在当前的变电站运维管理活动中使用的智能技术还存在欠缺，如大部分电力企业缺少成熟完善的运维管理体系、管理机制，工作人员在智能化管理活动中存在管理不到位的情况。加上在智能变电站巡视管理环节，相关工作人员未引起足够重视，在管理活动中对各项信息未进行科学、高效使用，从而无法实时判断其中存在的问题点。变电设备的故障问题虽然可通过人工智能系统快速检测出来，但是由于缺少一套完善的设备检修计划、检修标准，导致相关设备故障问题长时间无法得到根治处理。总体来说，在变电运维技术体系中进行智能化管控主要是实现对信息状态的有效分析、判断，结合对应的仿真系统、信息传递系统构建信息共享管理模块，但是现有的管理模式仍然存在较大欠缺。相关工作人员须构建完善的控制体系，加大细节管控力度，从而提高管理水平和效率[3]。

5 变电运维中智能化技术的有效应用

现阶段，利用智能化技术在变电运维管理过程中可做到对设备状态的高效分析、判断、控制，同时可借助相应的智能化技术完善对整个系统的运维保护。电力企业须借助科学有效的智能分析技术、智能装备、智能工具，提高整个系统的综合运行水平和效率。

5.1 对设备管理的要求

在变电站运维管理过程中，做到对设备问题的高效控制是重中之重。但是，大部分系统设备的专业化水平较高，工作人员在进行设备维护保养和设备故障检修过程中由于缺少工作经验，在实践管控环节还存在欠缺，主要由电网单位专业人员或者设备厂商派遣的相关专业人士来开展设备检修管理。此类管理模式、管理方法存在响应速度慢、周期长等问题，无法在短时间内快速恢复设备的运行状态。

在变电运维管理过程中，相关工作人员的技术水平较低，在管理环节缺少科学有效的管理方式，给设备管理工作的开展带来较大影响，无法提高变电运维管控效率，也会引发一系列风险隐患问题。在此情况下，电力企业可建立智能化运维管理系统、管理结构，如在对设备进行管理控制的过程中整合专家数据库系统，对当前相关设备常见的故障隐患问题做出实时高效的判断，指导相关工作人员按照对应的操作指示，结合标准化的管理模块完成对整个设备系统的运维管控。在智能技术的加持下，相关专家数据库系统可结合对应的鲁棒分析，通过模拟评估、模拟判断对各类非线性数据资料进行高效计算，为相关工作人员提供更加良好的设备检修计划、检修建议，快速处理问题。此外，在对故障进行管理控制的过程中，借助智能化技术可结合傻瓜式的操作，有效减少专业人士和驻厂人员的工作负担、工作量，尽可能在现场管理过程中做到快速响应。

针对部分无法实时高效处理的故障问题，也可通过智能化技术、智能化系统有效隔绝相关故障设备，避免事故影响范围扩大，之后交由专业人士通过远程管理、远程控制的方法指导相关现场管理人员在短时间内快速检修设备故障。因此，在当前变电运维智能化技术的加持下，结合智能专家数据库系统，可帮助工作人员快速应对各种各样的故障隐患，有效弥补作业人员工作经验欠缺以及技术能力、技术水平低下所带来的问题[4]。

5.2 信息采集管控

变电运维管理工作的核心在于实现对各类设备信息实时高效地提取使用。在此期间，电力企业须利用网络技术、数字化技术、智能化技术，结合当前变电运维管理的现实需求，与第三方单位进行交流合作，对整个系统中的各模块、各分支进行一体化信息控制，从而提高智能电网运维管理水平。在对电网系统进行智能化管控的过程中，电力企业须建立网络技术保障机制，如建立传感器模块阵列，在每一个设备中植入对应的传感器单元，实现对各类设备信息状态的有效监测、评定。可根据当前电力系统检修管理的实际需求，分析关键信息、关键数据的类型，以此来引进对应的传感器设备，将传感器设备安装到对应的变电设备模块，做到对设备信息状态的高效监督与管控。在整个信息体系中须构建完善的信息传输阵列，对信息采集、信息传输、信息分析、储存、控制以及指令发放进行一体化控制，从而做到快速响应、快速联动。在此期间，工作人员可结合对应的智能化管理架构，建立多层级的功能模块，保证信息流通传递更加科学、高效、安全、稳定。

5.3 智能互感器保护反应

在变电运维作业中，做到对故障问题实时高效的判断控制必不可少。此时，电力企业须利用对应的互感器单元，做到信息控制、信息整合分析。具体来说，作业人员须利用相关智能互感器，在智能化分析管理过程中对数据传输、数据整合、数据控制进行科学化、精细化管控。在此期间，工作人员可通过光纤数据传输以及智能终端系统，结合5G 技术，在信息传递期间做到快速联动、快速响应。智能互感器保护装置主要是对出现的故障隐患问题做出快速、高效的响应。它与传统机电保护装置存在相似的功能，但是须保证智能互感器各类响应动作正确、合理，才能够降低误诊的概率。工作人员可结合内部局域网络系统做到对互感器状态的有效监测，对由于拒动、误动而产生的故障问题进行判断。工作人员可通过人工智能系统分析智能互感器当前的运行状态，对其电压、电量进行实时判断，通过鲁棒分析，结合过往的历史数据资料来评估相关智能互感器是否存在异常响动的问题，从而帮助工作人员在检修环节快速锁定故障点。因此，人工智能技术和大数据技术在智能互感器保护反应控制过程中主要是以提升其稳定性、精准性为核心。技术人员可通过人工智能系统，分析影响整个互感器结构稳定性的因素，借助对应的光学互感器和多元化的信息数据，分析其运行状态是否满足标准，比如可对波段畸变的问题进行高效评估分析，以此来对相关设备的运行状态是否合理做出更加科学、有效的管控[5]。

5.4 智能化二次系统技术

二次系统在变电运维管理过程中具备独特的控制功能，比如在低段控制领域具有较大优势，借助相关系统可提升整个变电站运维的整体水平。在此期间，相关系统主要是引导智能设备完成精细化运维管控。例如，二次系统技术在当前SF6气体绝缘母线以及开关柜的实践应用中较为常见，相关技术结合智能化二次系统，联系各终端，可实施一体化操作，做到对智能终端设备的实时高效引导，在管理过程中可提高整个系统结构的综合运作效率。

5.5 智能化巡检机器人

智能化巡检机器人在当前变电运维智能化控制过程中的应用较为常见，主要是利用机器人视觉技术、红外测温，在故障处理过程中做到对相关数据信息的高效收集、整理。同时，利用相关巡检机器人技术可做到对整个作业环节的高效控制，减少外界自然因素所带来的影响。利用智能化巡检机器人技术，结合中央处理器系统、大数据系统，可实现对图片质量的高效控制。另外，可在巡检机器人系统中增添对应的视频图像分析软件，在对故障问题进行管理控制的过程中做到高效响应、高效控制。在此期间，也可通过搭载到巡检机器人上的热缺陷检测装备，借助红外探测器，对当前变电运维系统中的触点温度和母线接头的异常升温状况进行严格把控，做到详细、深入的温度对比，指导运维人员在管理控制过程中有针对性、有目的性地开展现场控制，提高管理水平。

6 结 论

电力企业须完善当前的变电运维智能化控制模式，优化控制流程，对新时期全新的管理循环、管理结构进行补充完善，从而提高电力企业的综合管理水平和效率，减少在运维期间的工作量和工作成本，提高工作管理水平。