电网输变电设备智能化及状态检修体系的构建

杨旭光

摘要：随着城市现代化规模的不断扩大，人们对于电力的使用需求也随之扩大，无形中增加了电网生产运行管理的难度。为了能够有效的应对日益规模化以及扩大化的电力行业的发展需要，人们将目光转向智能化的电网输变电设备以及构建大数据状态检修体系中，通过构建电网输变电设备智能化以及状态检修体系不仅能够有效的提升我国输变电设备的整体利用率，还能够建立安全、清洁以及稳定的能源供应机制。

关键词：电网输变电设备智能化;状态检修体系;构建

一、电网输变电设备智能化

1.1变电设备在线监测技术

变电设备的结构各异且种类繁多，所针对的在线监测项目也根据各自的具体设备功能而有所不同。当前在国家电网中普遍应用的变电设备在线监测装置主要包括避雷器泄漏电流在线监测装置、断路器开关特性在线监测装置、变压器油色谱在线监测装置、变压器等，其中变压器油色谱与容性设备在线监测技术使用的数量相对较多。然而由于目前国内使用的在线监测装置存在着稳定性能较差和技术性能相对不足的缺点，使得监测系统对变电设备的故障发现率总体较低，且整体应用十分有限。

1.2输电线路在线监测技术

输电线路在线监测技术的应用，对于输变电设备的智能化发挥着极大的作用。在应用输电线路在线监测技术的过程中，较多的设备缺陷被發现，并通过及时提供设备的实时状态信息来为设备的状态评价提供有力可靠的依据。其中，覆冰在线监测装置、输电线路导线温度和弧垂在线检测装置、远程图像或视频监控装置、防盗监测装置等输电线路在线监测设备得到了广泛的应用。但由于技术能力所限，部分设备的运行依然不太稳定，故障率相对较高，使得需要花费大量的人力和精力来维护装置，不利于输变电设备智能化的进一步发展。

1.3电力电缆在线监测技术

在电力电缆的在线监测过程中，要尤其重视温度场的分布。作为电力电缆重要的参量特征，其在很大程度上反映出了电缆能否安全稳定地运行。其中，基于拉曼散射的分布式光纤测温技术与基于光纤光栅的技术是陆上进行电力电缆测温检测主要采用的技术，而基于BOTDA的技术则是进行海底电力电缆测温检测的主要技术。通过电力电缆在线监测技术的应用，对电缆过热的现象能够及时发现，但也存在着计算机系统故障以及部分漏报的问题。

1.4直升机智能巡检技术

直升机智能巡检技术的应用，是输电线路巡线的必然要求，为输电线路巡检的精细化水平与自动化水平提供了极大的技术支持与保障。直升机智能巡检技术具有以下优点：（1）智能诊断系统能够自动识别输电线路巡线的缺陷与相关部件，并能够对导线实跨物距离危险点进行实时测量;（2）自动任务规划与控制技术，能够对目标进行精确的定位、跟踪与记录;（3）智能视频数字化处理及时能够无损存储并记录巡线全过程的信息数字;（4）直升机智能巡检技术的巡线质量与效率都大大高于传统的巡检直升机，高性能的检测设备能够代替人工巡检实现精准高效的数字化巡检，从而极大地节约了人力成本。

1.5地理信息系统

智能电网得以实现的重要基础信息平台就是地理信息系统，其为智能电网信息化的实现提供了有力的信息保障。通过对地理信息系统的深化开发与运用，能够实现输电线路规划设计、输电线路交跨管理、输电线路专题图、基础地理信息以及输电线路台账等功能，从而实现各省市乃至全国的地理信息统一与共享。

二、电网输变电设备的状态检修工作开展情况

与传统的电网输变电设备的状态检修体系相比，融入了智能化电网输变电设备元素的新电网输变电设备的状态检修体系主要以设备为体系构建核心，以智能化电网输变电设备的运行状态作为状态检修工作的开展基础，通过引入设备风险评估的输变电设备状态检修辅助决策系统（即CBM系统）从而建立大数据共享化的状态检修体系。为了能够全过程的跟进状态劣化和趋势不良的电网输变电设备，CBM系统以数据交互的形式抓取PMS实时数据库中所记录的电网输变电设备相关资料，主要涉及到电网输变电设备的历史数据以及实时运转情况，结合相关工作人员事先设置的参数从而准确的评价电网输变电设备的健康状况。一旦CBM系统检测到某一个电网输变电设备存在“不健康”的状态，那么CBM系统将会第一时间将预警消息发布给指定工作人员，从而确保电网输变电设备能够“及时就诊”。

为了能够持续优化电网输变电设备的状态检修体系，CBM系统还能够将所监控的设备状态以数据和柱状图的形式进行分类，从而帮助检修人员能够合理的安排检修工作时间以更高的效率开展检修工作。通常来说，CBM系统会将设备状态分为正常、注意以及重大异常等多个等级，当设备处于“正常”状态时检修人员可以采取按月检修的形式，当设备处于“注意”状态时检修人员应该将其列入重点检修名单，及时跟进设备的变化情况，当设备处于“重大异常”状态时检修人员应当立即采取措施开展状态工作

三、构建智能化的电网输变电设备状态检修体系的具体策略

3.1规范输电线路在线监测技术等监测技术应用发展

以输电线路在线监测技术以及直升机智能巡检技术为代表的在线监测技术处于起步的阶段，为了能够占据市场的份额，大量的研发厂家纷纷加入到这个研发市场中，然而由于我国尚未形成标准化的技术应用标准，使得市场上存在着大量低质量的在线监测技术装置，无形中阻碍了我国电力产业的可持续发展。为此，相关政府职能部门应当重点关注电网输变电设备智能化发展情况，通过对国家电网等相关电力行业的企业进行实地的调研，全面的把握电力行业对于电网输变电设备智能化的发展需要，在此基础上针对通信规约、现场总线以及数据库等方面制定标准化的规则，切实保证在线监测技术的可扩展性以及互换性，规范输电线路在线监测技术等监测技术应用发展。

3.2优化状态检修体系中的重点环节

状态检修工作的开展目的在于针对有缺陷的电网输变电设备能够以最短的时间、最高的工作效率完成检修工作，输变电设备状态评价作为状态检修体系中的重点环节，输变电设备状态评价准则的可实施性以及合理性将直接影响着状态检修工作的开展质量。为此，相关工作人员应当不定期的调整状态量初始值以及扣分值，确保个别设备的际运行状态能够与评价结果保持一致的状态。

四、结语

随着新型电力技术，诸如导线自测温技术、智能无功柔性补偿技术、柔性交流输电技术、红外检漏成像技术等的逐渐普及与应用，在很大程度上促进了输变电设备的智能化。同时，CBM、GIS等一系列在线监测新技术的研发及应用，也在很大程度上提升了状态检修的运行管理水平与工作效率，从而有效地促进了电网的智能化，并为其运行的经济性与安全稳定性提供了有力的保障。

参考文献：

[1]王少华，胡文堂，梅冰笑，等.浙江电网输变电设备智能化及状态检修体系[J].高压电器，2013（4）：8-13.

[2]史雷，张翠英.状态检修实施中存在的问题与注意事项[A].2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C].2009.

[3]王少华，胡文堂，刘黎，等.浙江电网输变电设备智能化及状态检修体系[A].第二十届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术讨论会论文集[C].2012.