智能技术在电网输变电检修中的应用研究 蔡华丽

发表时间:2018/9/17   来源:《基层建设》2018年第20期   作者:蔡华丽
[导读] 摘要:随着电网规模的不断扩大,各行各业用户对于供电安全性、可靠性提出了更高的要求。
        国网河北省电力有限公司沧县供电分公司  河北省沧州市  061000
        摘要:随着电网规模的不断扩大,各行各业用户对于供电安全性、可靠性提出了更高的要求。为了更好的提高电力系统运行管理水平,大量引进了智能技术,使整个电力系统逐渐向智能电网发展。同时国家对于智能电网的建设给予了高度的重视,目标在2016-2020年间,全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备水平达到国际先进水平。在电网运行维护过程中普及智能技术,将会使电力系统中各个工作环节都发生巨大的变化,其中为了更好的完成检修工作,逐渐发展出了输变电设备状态评估及诊断专家系统、检修计划智能编排系统等。
        关键词:智能技术;电网;输变电检修;应用
        电网输变电系统在运行过程中较容易发生故障,对电网运行的稳定性与安全性,会产生较大影响,加强状态检修十分必要。随着社会信息化水平的提升,电网管理智能化水平逐渐提高,将智能技术中的信息系统应用到电网输变电检修中,成为了电力领域发展的主要方向。
        1电网输变电检修的重要性及原则
        1.1电网输变电检修的重要性
        以110V及以下电网输变电系统的运行为例,在自然因素以及人为因素的双重作用下,电网很容易出现故障,如线路短路及变压器绝缘老化等,对社会各领域的顺利运行不利[1]。加强电网输变电检修,能够使故障被及时发现并有效解决,可将故障控制在较小的范围内,减轻其影响,对于电力系统运行稳定性与安全性的提升,具有重要价值,同时对于电力系统故障维修成本的降低,以及经济效益的提升,也具有积极意义。
        1.2检修原则
        电网输变电检修应坚持安全性、科学性及标准性的原则,具体如下:(1)安全性:输变电检修应本着安全性原则而进行,检修应以保证电力用户、电网以及检修人员自身的安全为基础而展开。(2)科学性:随着社会信息化发展水平的提高,传统检修技术已经无法满足当前输变电线路的检修要求,将信息化技术以及智能化技术应用到检修过程中,体现科学性的检修原则,是提高检修效率与质量的关键。(3)标准性:检修过程,包括检修信息系统的建立过程,均应坚持标准性的原则而实现,应在参考国家对电网输变电检修的标准要求的基础上来完成。
        2智能输变电设备状态评估诊断系统
        2.1 评价变压器
        输变电体系中,最关键的仪器就是变压器,整体输变电体系运作的可靠性和稳固性直接取决于变压器是否优良,早期落后的维修手段现如今已经完全不能满足变压器可靠、稳定运作的需求,鉴于此,运用在线勘测来评价变压器的情况就可以体现其价值所在。
        2.2 诊断变压器故障
        要想使变压器处于最佳状态,不仅需要评价变压器的运作情况,还需要诊断变压器运作中的障碍。状态维修和电网智能化进程中最必不可少的就是诊断障碍,且诊断障碍也是电力体系中的重要环节。早期的诊断障碍就是把变压器油中溶解气体的在线监测作为根基诊断,具有很大的约束性。
        2.3 监测输电线路状态
        由于输变电体系中的输电线路的辐射规模较大、跨区域面积大,所以,输变电的巡查力度、修护工作的劳动量也较大,维修效率不高。为了能及时地对输电线路的情况进行掌握,当前运用最普遍的就是状态检修,它是以图像摄影为基础的,根据输电弧垂产生的资料来准确地运算输电线路的弧垂到地面的高度,一旦超出所设置的标准时,设备会自行启动报警系统,以便修理人员实施修护工作。
        3智能技术在电网输变电检修中的应用
        3.1电网输变电检修信息系统
        3.1.1电网输变电检修信息系统模块构成
        主要由四大模块构成,分别为GPS定位巡视模块、地理信息模块、生产管理模块、状态评估模块:(1)GPS定位巡视模块:即在应用GPS技术的基础上,通过网络,将其与智能终端设备相联系,使故障定位得以实现的主要模块。巡视人员可以通过对GPS定位信息的观察,准确评估各个位置电力线路以及相应设备的运行情况。(2)地理信息模块:即通过对GIS技术的应用,将地图信息、文字以及图像等,反馈给检修人员,为故障检修提供参考的一大模块。(3)生产管理模块:包括数据分析、检修管理、技术改造管理等多项管理内容,要求针对输变电线路以及变压器等设备,建立信息管理档案以及检修档案,确保能够全面了解各设备以往的运行情况。(4)状态评估模块:通过在线监测的方法,对电网输变电设备以及线路的状态进行评估,发现异常时,可通过预警的方法,提醒检修人员对设备进行检修。
        3.1.2检修思路与流程
        检修思路与流程如下:(1)对输变电线路及设备的运行状态进行评估,获取相应信息及数据,建立数据库,将输变电系统状态存储其中。(2)对输变电系统的状态进行诊断,将当前运行状态,与正常运行状态进行对比,评估系统运行的可靠性。(3)根据可靠性评价结果,提出检修决策,将可靠性分为1级、2级、3级共3个等级,1级代表可靠性强,无需维修,2级代表可靠性差,存在故障,需要维修,3级代表该设备或线路寿命终结,需对其加以更换。(4)将本次检修结果,存储到系统当中,以实现对输变电系统运行全过程的记录与控制。
        3.3数据检测与分析
        数据的检测与分析过程,即输变电系统状态的评估过程,根据输变电设备类型的不同,评估内容也存在一定差异。变压器是输变电系统的重要组成部分,以其为例,状态评估指标主要包括定量指标与定性指标两种,具体如图1:
 
        图1变压器状态评估指标
        状态评估指标及其所包含的评估内容如下:(1)定量指标:包括油色谱分析、油中微水的分析、局部放电量评估、电容型套管介损、铁芯接地电流5部分内容。(2)定性指标:包括绕组及底层油温评估、振动评估以及有载分接开关状况的评估3项指标。考虑变压器状态评估指标数量,传统评估过程相对困难,应在应用智能化检修信息系统的基础上,通过模糊数学算法,使状态评估更好的实现。可以根据变压器状态的不同,将其分为正常、注意、异常、严重4种。正常即变压器处于正常运行状态。注意即变压器的运行处于危险状态,存在发生故障的可能,需对其加以严密关注。异常即变压器处于异常运行的状态,需要检修,以将故障控制在小范围内,提高输变电系统运行的安全性。严重,即变压器出现严重故障,必须立即采取措施加以维修。通过对电网输变电检修信息系统的应用,检修人员能够实现对变压器状态的实时监控,获取其状态信息,进而为故障的诊断提供依据。
        结论
        随着智能组件在电力系统的大量应用,逐步推动了电力系统运行管理的智能化,在提高供电安全、稳定性的同时,也有效的提高了电网的运行管理水平。除此之外,在检修工作中,智能技术还广泛应用于检修项目脆弱性分析、检修资产管理、检修成本估算等多项工作中,有效的提高了检修工作的效率、质量。
        参考文献:
        [1]黄立新.智能电网条件下输电检修优化模式与实施方案研究.华北电力大学,2013:9~15.
        [2]王少华,胡文堂,梅冰笑,董建洋,童杭伟.电网输变电设备智能化及状态检修体系.高压电器,2013(04):8~12.
        [3]马刚.输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究.华北电力大学,2013:70~80.
        [4]张继勋.智能化变电设备检修初探.科技信息,2014(09):214.
        [5]邹胜,钟丽.输变电设备物联网及其在智能电网中的应用[J].科技与企业,2012,17:104.
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