智能化技术在变电运维技术中的应用研究

　　摘要：电力行业迅速发展过程中，变电站运维逐渐实现智能化发展，进一步保证电力系统的安全可靠性，有效促进社会和谐健康发展。我国为变电运维工作开展提供更多的支持和保障，促进该工作开展更加标准专业化，有效保证国家电网正常运行。但是，变电运维管理工作中存在一定的不足之处，需要制定相适应管理模式，提高工作开展有效性。

　　引言

　　变电智能化运维是通过智能化技术实现变电站的高度可靠、安全运行，其不仅可以在智能变电站内实现，还可应用于普通综合自动化变电站。

　　1 变电运维智能化技术的应用价值

　　我国地域广阔、物质资源丰富，且人口分布密度差距较大，对电力资源的需求各不相同，而不同的电力资源需求影响了电网的建设，对变电运行维护也造成了一定影响。尤其在我国崎岖地形地区或偏远山区的电网，对运行维护提出了较大的挑战，且存在较大的安全风险。传统无人值班子站的管理模式中设备数量繁多、规模庞大、装置类型不一、硬软件分配多种多样，极易因新入职工作者对子站详细情况不够熟悉而发生安全隐患。而利用智能化技术，可以搭建变电站系统信息库，以内网服务器有机联结的形式，在区域形成局域网，将周边数千米的变电运行信息共享，更有效地整合、分配了运行维护资源。同时，通过智能化技术可以将变电系统与视频监控系统、天气预警系统等进行系统串联，进一步提高风险预警及把控能力，保障变电安全、稳定运行。

　　2 变电运维检修管理存在问题

　　变电站运维检修工作开展，能够及时发现和处理变电站运行过程中产生的故障问题，降低变电站安全事故发生几率。变电站运维故障受到多种因素的影响，其中运维检修管理人员专业水平不足，在运维检修现场实践操作过程中出现操作不当造成变电站发生重大事故。运维检修管理工作中，部分运维人员缺乏较强的专业理论知识和技术水平，在实际操作的中出现相关错误操作，如倒闸实际操作不规范产生安全故障、对二次直流回路操作失误产生安全危险等。变电运维检修工作开展过程中增加了许多新型设备，对操作人员的专业素养和技术水平提出了更高的要求。但是，操作人员缺乏知识和技术的更新，对新型设备操作了解不全面，实践操作不规范，增加了变电运维安全隐患。如，母线操作存在比较复杂的流程，需要结合多种元件，同时母线道闸是关键步骤，并在变电运维中反复应用。母线操作中出现安全隐患大多都是运维人员操作问题引发的。另外，工作人员填写倒闸操作票的过程中经常出现失误，造成供电安全问题，需要创新变电运维设备，根据实际需求及时更新，满足现代化人们的变电实际需求。

　　3 变电运维技术中的智能化技术及应用

　　3.1 机器人

　　现代的变电运维机器人智能水平更加突出，可以在电网公司内部局域网支持下，以网络与机器人检测终端深度融合的方式，由机器人代替人工完成部分异常处理、倒闸操作辅助检查、设备巡视检查等。从某种程度上来看，变电运维智能机器人可视为一个“移动终端”，兼具红外温度检测、可见光检测、音频检测、图片与视频记录等功能。这一“移动终端”多运行于220 kV 及以下电压等级变电站以及部分330 kV 及以上电压等级变电站，负责将局域网将采集的信息传输至后台监控平台，由监控平台完成数据比对分析，得出设备运行状态评估报告（含文字、声音、图片、视频）。同时智能机器人系统可以将标准制度下的历史数据积累“学习”，不断提升数据分析、判断准确率，完成智能分析与策略规划。从组成上来看，变电运维中的智能机器人包括后台监控平台、机器人本体及其附件、通信网络几个部分。其中后台监控系统主要是以C 语言为基础开发的专用变电运行监控平台，可满足变电运行数据预先精确判断、精准剖析、指导实践要求；机器人本体及附件本质上是变电运行维护信息、数据直接采集终端，需要综合利用可见光摄像头、GPS 导航系统、导轨、射频识别技术以及红外成像测温仪，完成设备温度精确检测以及环境信息收集。具体包括信息采集、移动承重平台、数据传输几个部分。其中信息采集主要是依托红外热像检测设备、可见光摄像头、音频采集设备完成信息感知与收集。

　　3.2 红外测温

　　智能机器人巡检系统中的红外测温，采用多角度方式对不同监测点开展工作，工作程序为先对不同的测温点进行测温，随后再对设备进行整体扫描。因此，充分利用红外测温功能，不但能最大程度避免出现检测盲区的问题，同时一旦出现设备温度过高，超出值域范围，智能机器人就会及时发出信号警告，提醒工作人员采取妥当处理措施，实施进一步处理。并且该机器人也可存储其所检测的结果，为后续相关故障发生解决方案提供一定的参考。而测温系统就是对设备温升与绝对温升进行判断，除了这两项判断条件之外，还需根据设备实际特征，来设定针对性的报警值，实现科学报警。

　　3.3 多传感器融合

　　通常情况下变电站设备都是长期处于运行状态下，为了确保电气设备的安全稳定运行，及时发现设备的缺陷或隐患，往往要求现场运行人员定期或不定期对现场设备进行巡视检查或采用红外线测温手段对设备状态进行监控。在环境极端如：高温、高海拔、极寒、多雨、大风、沙尘等情况下，单一传感器会受到较大影响导致获取数据不准确，从而产生安全隐患。而激光雷达、相机、和 GNSS 等多种传感器融合算法，适用于各种复杂的环境，获取多组同一场景下设备及其部件的红外图像和可见光图像，利用多数据融合算法对图像进行训练，识别出可见光图像中的设备及其温度。

　　3.4 充分利用各种设备

　　根据变电站的具体情况，可以初步推测，要建立变电作业智能化远程管理系统，必须按下列步骤来保证设备的安全性。（1）工作人员利用室外球机管理设备和刀闸的开启、关闭，查看变压器油温表数据状态。使用枪机，监测SF6 开关和泄漏电流表的变化，从而达到监测仪表的目的；同时，工作人员也可以将录音机放置在开关室内，利用拾音器采集音频，分析仪器的运行状况，从而第一时间发现异常。（2）工作人员需要通过各种仪器监控主控室。具体来说，主控室可以容纳的仪器有1 台空调控制器、2 台浸水传感器、2 台球机、4 台枪械、1 台温度传感器等。通过这些仪器，可以监控主控系统的运行情况，并实时监控温度环境。（3）工作人员可以利用球机和烟感来监视电缆间的状况。如果发现有烟雾，烟感会立刻报警，以便对电缆房进行监视。员工可以在开关内部设置一个电阻器，定期查看电池的实际状态，并利用摄像机等装置监测电池的外观和异常；员工可利用一体化摄像机实时监视10 kV 开关，并在开关柜后面装上照相机，实时监测开关。

　　结束语

　　综上所述，我国较多地区在变电站运维检修管理工作开展过程中，积极采用智能化方式，实现我国智能化变电站更加安全高效的运行。智能化变电站工作过程中存在操作、检修、人员和管理等安全隐患，需要相关管理人员注重操作规范管理、完善的管理方案，同时提高运维检修人员综合能力水平，提高智能变电站运维、检修和管理工作质量和效率。希望能够给予相关变电站运维智能化技术的实施提供一些参考和意见，保障变电站安全稳定的运行。

　　参考文献：

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