摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的电力工程的发展也日新月异。我国电网设备的不断完善和监控评估技术的快速发展，电网设备运行状况呈现健康状态，但在电网设备监控评估过程中，仍然存在很多问题。目前，我国要求实时监控评估电网设备运行健康状态，这对电网设备的检修工作提出了更高的要求。电网设备一旦出现问题，将引发巨大财产损失与人员伤亡，相关技术工作者重点关注这一方面问题。电网设备监控评估过程中需要考虑多种因素，包括检修电网设备的日常运行情况、记录数据等。通过长时间监控评估电网设备、记录和比较数据，可以预测下一次的检修日期，消除可能存在的安全隐患。此外，需要相关工作者不断研究、完善，保证电网设备健康运行。
关键词：电网设备运行；健康状态；实时监控评估技术研究
引言
为了提高我国电力企业的经济效益与社会效益，需要及时、准确、实时监控评估电网设备运行健康状态。建立实时监控评估技术模型，阐述实时监控评估的关键技术，通过探究大量现场试验数据，提出电力设备运行健康状态实时监控评估技术设计，并与传统监控技术进行比较，实验结果表明，实时监控评估技术能够有效保障电网设备安全运行，具有一定的实用价值。
1概述
在市场经济快速发展和企业社会责任不断增强的背景下，降低企业生产成本和管理成本、提升统计分析水平、提高数据真实性和权威性，是树立行业典范的重要手段[1]。国家电网公司高度重视发展统计业务和管理体制建设，提出了“夯实统计基础，建设投资项目与运行设备贯通的全过程统计体系，实现基于大数据的规划计划、建设投产、运行改造全过程管控”的发展目标，大力推进统计数据“做真用实”、统计分析“精准到位”。随着公司发展规划业务流程逐步优化，管理精益化水平显著提高，各专业对明细数据、实时信息等需求越来越迫切，对坚强智能电网建设、企业高效协同经营管理等提出了更高要求，统计分析数据不规范、考虑设备实时运行的电网性能评估理论不完善、项目管理系统数据不贯通等问题日益凸显，现有的数据统计分析模式和项目过程管控机制已不能满足经济发展新常态、精益管理新要求、电力改革新形势的需求。
2现状及面临的形势
状态检修工作的持续深入开展，为电网设备状态管控、避免设备故障发挥了重要作用。而随着社会科学技术的发展，现代信息及智能技术得到空前的重视，已经深入社会各行各业。世界各国已提出了各自特色的智能电网发展规划，其中的主要内容之一就是大力开展输变电设备的状态监测和状态评估等，实时掌握输变电设备的运行状态，从而将以往的粗犷型运行策略和“灰箱”运行控制升级到精细化运行策略和“透明”运行控制。新形势下，对状态检修管理模式也提出了新的要求。我国提出了坚强智能电网的建设理念，并不断推出状态检修相关的系列行业标准，积极推进输变电设备的信息化、智能化运行控制。目前我国已经装备了大量的监测装置，积累了丰富的输变电设备运行状态参数数据，已走在了世界前列。而此后的输变电设备故障诊断、状态评估、风险预测、运维策略等深层次应用的理论和技术始终没有突破性的进展。电网规模增长、运检人员配置和传统运检模式之间的矛盾日渐突出。现阶段，电网设备状态检修工作存在的问题:1)输变电设备的带电检测和在线监测技术仍有待进一步提升，需要结合新型传感器技术、微制造技术、人工智能技术、可靠性技术等，形成小型化甚至微型化、长寿命、低成本、高准确度的智能检测装置。一些目前还不够成熟的在线监测装置，稳定性和抗干扰性能不足，需要进一步发展完善。在输变电设备智能巡检方面，机器人、无人机得到越来越多的应用，但是还不够成熟。机器人、无人机上携带的巡检装置还不够丰富，主要以可见光成像、红外测温为主;用于输变电设备巡检的机器人和无人机，其人工智能水平还不够理想，不能满足复杂的实际运行环境的需要。2)由于设备故障的复杂性和随机性，对设备的故障产生机理、特征参数、演化规律还不完全清楚，限于目前传感器技术、状态监测技术和数据处理技术水平，导致数据质量不够高，诊断结果不准确。此外，输变电设备状态评估需要的数据种类繁多，直接从各业务应用系统读取出来的源数据不规范、不完整等问题，同时还存在数据冗余、冲突、错漏、异常(如含有尖刺、飞点、突变等)等问题，数据质量有待提高。3)大多数状态评估方法仅对设备当前状态进行等级分类，缺乏对设备潜伏性故障动态演化过程的表达，无法全面掌握故障演变与表现特征之间的客观规律，难以实现潜伏性故障的发现和预测，也难以准确估算设备的故障率。多数状态评估方法过分依靠专家经验和主观假设，评估结果不够准确细致;许多参数和阈值主要基于大量实验数据的统计分析，缺乏反映设备个性化差异的途径。
3电网设备运行健康状态实时监控评估技术
3.1建立实时监控评估技术模型
实时监控评估运用了多种先进的信息技术与处理技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电网设备的日常运行情况与维修检修记录都被储存在相应的数据库中，抽取数据进行对比、分析并建立模型。数据库中的信息量十分庞大，对实时监控评估电网设备健康运行状态起到很大作用，能够诊断、预测电网设备故障。在这项工作中，除了使用实时监控评估技术外，还要建立相应的模型，整理、分析复杂数据，全面判断电网设备的健康运行状态，为检修工作提供基础。电网设备实时监控评估需要多种数据作为参考，其中包括运行数据、检测数据、环境数据和巡视数据等。实时监控评估模型实现了多种科学技术的融合。采用统一处理的方法，判断电网设备的运行状态，综合分析所应用的电网设备运行信息，及时发现、处理需要维修的设备，改进、完善实时监控评估模拟系统。电网设备的综合分析功能能够评估电网设备的运行状态，使用多种数据会使评估结果的准确度更高。实时监控评估模型使用过程中，需要以多种数据为基础，通常以记录的形式呈现。通过实验的方法，判断电网设备出现异常的原因，提出相应的检修维护建议，合理安排检修时间并提出相应整改措施。
3.2推进大数据分析在状态监测及诊断中应用
近年来，随着电网智能化和信息化水平的提高，大量不同来源信息的集成和共享是必然趋势，推动输变电设备状态评估向基于全景状态的信息集成和综合分析方向发展。随着智能电网的建设与发展，已建成的数据中心、运营监控中心等多个数据集成系统，积累了例行试验、带电检测、在线监测、雷电定位、实时气象监测、重大灾害性天气预报、地质灾害气象风险等级预警、台风专题图、能量管理、家族质量史等设备状态、环境和变压器的运行工况等电网运行数据的海量结构化数据和非结构化数据。未来几年的发展趋势是利用大数据分析技术和数据挖掘方法，进行结构化数据和非结构化数据的预处理和内含信息的挖掘。结合各种状态评估方法，挖掘提炼数据之间的相关性，以及监测数据与设备状态之间的关联关系，并将电网、设备、环境等信息深度融入设备状态评估之中，进一步提升输变电设备状态评估的有效性和准确性。
3.3基于电网设备运行健康状态实时监控评估技术
设计电网中设备众多，许多电器元件都会消耗电网中的电力；因此，要监控评估电网中的设备。这项工作对技术的要求很高，需要在理解电器元件的前提下进行技术设计，建立恰当的监控评估模型，最大程度上减少电网设备非健康运行造成的电力损失。我国电网设备中，许多电器元件的实际电压较小，且这类电器元件的数量很大，应用这类电器元件时通常没有相应规律。在监控评估这类电网设备时，具有一定的不确定性，导致电网设备消耗的电能过多。实时监控评估与电网设备的实际情况存在较大差距。分析电能非正常损耗造成电网设备非健康运行的原因，具体可分为以下几方面。第一，电路中存在电晕，造成电力非正常消耗；第二，电网设备在运行过程中由于发热而造成电力消耗；第三，电网设备中的绝缘装置出现问题，导致虚连而造成电力消耗；第四，电网中存在许多变压器，一旦变压器内部铁心出现损坏，就会造成严重的电力损耗；第五，电网设备设计不合理，出现二次回路现象，从而造成电力损耗。二次回路中包含了许多方面的问题，对电力消耗减少的情况一般忽略不计。整个电力系统中，如果电网设备能够以健康的状态运行，就可以有效减少电力的不必要消耗。实时监控评估技术中，要注意此接口的设计，结合多种因素，形成一个完整的电网设备实时监控评估系统。
3.4指导规划方案智能化评估
对于不同地区的电网规划方案，在线匹配规划项目所在区域内的在建项目情况和在运设备情况，利用其项目、设备与电网的在线数据分析方法，掌握区域电网可靠率、负载率现状，应用标准化、结构化可研报告，实现项目必要性、经济性的智能化评估，既做到电网建设超前布局，又做到项目/设备效率与电网发展的紧密协同，切实提高规划布局的精准性和项目投资经济性。
结语
综上所述，实时监控评估技术能够结合电网设备以往的运行数据和实际情况判断设备健康运行状态，并排查电网设备故障。应用实时监控评估技术对电网设备健康运行、电力系统正常运转具有重要作用，其减少了因设备损坏而造成的电力系统瘫痪，为电力用户带来更好的体验；同时，延长了电网设备的使用寿命，为电力企业带来更大的经济效益。
参考文献
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[4]顾胜坚，江友华.基于分布式光纤的电力电缆健康状态监测与可视化技术研究[J].仪表技术，2017，15（1）：1-4.
论文作者:王笃喜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签：电网论文; 设备论文; 数据论文; 状态论文; 实时监控论文; 技术论文; 健康论文; 《电力设备》2019年第9期论文;