摘要：电网规模爆发式增长，电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力提升有限，已经无法满足迅猛增长的电网运维工作需求；同时传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。通过现代科技提升变电站运检智能化水平，可有效提升设备可靠性和提高劳动生产率，是提高电网安全稳定和缓解人力资源紧张的有效手段。当前智能运检技术还未形成统一标准，各地所采用的技术存在过于超前无法落地应用或过于落后效果欠佳的现状，本文在深入分析当前运检技术的基础上，提出了适合于当前工业发展水平的智能运检模式，并解决了其中的几个核心问题，形成了成熟的解决方案，即采用移动作业和巡视机器人提高巡视智能化水平，采用在线监测技术提高设备状态监测智能化水平，采用远方顺控操作提高操作智能化水平，采用检修机器人提高检修智能化水平。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：变电站；智能运检；关键技术；应用
引言
变电站智能运检管控系统是一套软硬一体的平台产品，可实现从数据采集、识别到分析、应用的一体化管理。基于此，本文首先介绍了变电运检当前面临的问题，接下来详细阐述了变电站智能运维技术应用，最后对3D智能运检平台做论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
1变电运检当前面临的问题
变电运检当前面临的问题主要是：大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、三维BIM等一系列技术日新月异，“互联网+”、“工业4.0”等概念相继提出并实践，工业生产模式正在发生重大变革。但与此相比，当前变电站和变电运检模式明显滞后于技术发展。变电设备运维、检修日常工作仍沿袭20年前传统，大量工作仍采用人工就地操作、手动抄录、现场频繁往返等形式，变电站建设的各类在线监测、辅助监控、巡检机器人等业务系统数据相对独立，综合应用程度不高，“孤岛”问题明显，新技术的优势未能得到充分利用和有效发挥。
2变电站智能运维技术应用
2.1无人巡视
无人巡视涵盖到巡维中心所辖变电站内所有设备，通过轮式（挂轨）机器人、视频+热成像双摄像头视频监测、在线局放系统、微环境在线监控系统、无线温度在线监测装置等方式，实现对变电站内设备外观和状态识别、红外测温、局部放电检测、站内设施检查、压板检查等的智能巡视。基本实现巡维中心所辖变电站无人化巡视，同时将原来一个月一次的定期维护的作业周期调整为三个月一次，在确保安全的前提下，提质增效。110kV高压场地配置轮式巡视机器人、视频+热成像双镜头摄像头，实现对110kV高压场地的主变、开关、刀闸、CT、PT、避雷器、导线、瓷瓶等设备的外观、发热、表计、位置等信息的自动或半自动识别。10kV高压室和继保室配置挂轨巡视机器人、视频摄像头，实现对10kV高压室和继保室的保护装置灯光、空开、压板、发热等信息的自动或半自动识别。10kV接地变（站变）室和电池室配置视频+热成像双镜头摄像头，实现对设备外观、发热等信息的自动或半自动识别。10kV电缆室等功能室配置视频摄像头，实现对设备外观等信息的自动或半自动识别。10kV高压室配置在线局放系统+10kV高压开关柜无线温度在线监测装置，实现对10kV设备局部放电和温度的自动检测。110kV高压场地的端子箱、机构箱配置微环境在线监控系统，实现对户外易受潮的密闭设备箱体的温湿度进行实时在线监控。
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2.2智能监管
智能监管主要是实现对所辖站的功能室、端子箱、机构箱、保护屏、空气开关、爬梯等的智能远方授权和强制检修隔离。实现对所辖站的进站人员、车辆的智能远方授权和识别。实现对所辖站的进站人员、车辆的作业过程智能、远程可视化安全管控。
2.3监测智能化
监测智能化选取目前主流的在线监测技术，包括红外在线测温、变压器油中溶解气体在线监测、变压器局部放电在线监测、变压器铁芯电流在线监测、变压器分接开关在线监测、隔离开关触头压力及温度在线监测、开关柜内部在线测温、开关柜局部放电在线监测、避雷器在线监测、互感器在线监测、二次压板在线监测等，将检测数据集中传输至运检数据智能处理系统，采用数据挖掘、模式识别等人工智能算法开展对监测数据的分析，增强在线监测设备发现缺陷的能力，同时将发现的缺陷通过消息推送的方式发送至运维人员手中的智能终端上，实现状态监测的智能化。
2.4三维可视化
三维可视化主要是管控系统可采用基于激光点云数据的变电站全景三维模型，叠加设备信息、运行信息、监测信息、辅助信息等业务实时数据，实现三维与实时数据可视化的融合，构建符合变电运维人员习惯的三维全景变电站展示平台。通过三维可视化展示平台可以直观的查询设备属性、当前状态、实时视频等信息，同时可以实现三维告警联动、测距、检修作业推演等扩展功能。
33D智能运检平台
3D智能运检平台主要是三个方面，首先是数据集成。充分利用变电站内各类设备的技术参数属性与设计准则等原始设计数据、交接试验数据、运维移动终端设备、检修移动终端设备、验收管控平台终端、无线射频识别技术、物联网、各类自动记录系统、各类巡视数据记录、检修试验数据记录、在线监测IED数据、机器人的气象信息、带电检测数据、PMS2.0系统的台账故障和缺陷记录和监控后台的电网实时运行数据等技术设备，涵盖能够直接和间接反映电力设备状态的信息。数据集成层主要存放了变电站内大量的设备运行数据，以及公司内部其他各变电站典型缺陷事故案例的外部性数据。收集变电站各设备的运行信息，要附上相应的时空标志，并且做到数据的横向对比、纵向历史对照，以便于验证信息的可靠性和真实性。同时，为了使所获得的数据更具实用性和代表性，3D智能运检平台将收集的不同数据源产生的数据行预处理，打破了相互独立数据之间的壁垒，破除信息孤岛，做好数据集成，使变电站不同设备、同一设备不同方面的数据进行融合，使之成为一个完整的数据网络，充分利用不同源数据的综合利用，对大量的数据进行深加工，发现隐含的信息并加以利用以便于分析判断设备状态。其次是数据管理。数据管理层主要通过数据整理层，将经过整理和转化的数据存储到数据库中，由于不同的设备类型、不同的数据要求储存标准、存储方式不同，必须根据不同的主题设计不同的属性集，从而减少数据处理量；针对不同的数据类型，采取粗糙集的属性归约算法删除数据中的冗余信息，得到精简的数据集；如果有新数据样本需要处理，可以按照一定的规则算法进行识别匹配，从而进行综合评价。最后是数据展示。数据展示层主要实现实现数据的可视化，运用良好的数据可视化设计，借助图形图表来表达数据中的复杂信息，将不同设备类型的不同数据类型与标准值或判断标准进行对比分析，将分析结果可视化，同时报以各类声、光、动画等提醒，并将其运用到设备状态趋势分析及预测设备状态中。
结语
总之，变电智能运检模式，紧密贴合生产一线需求，采用了大量现代科技手段，并研究解决了核心关键技术，对提升设备状态掌控水平、提高电网安全稳定性和大幅提高现有劳动生产率具有重要的理论意义和工程价值。
参考文献：
[1]刘兆燕，张璞，刘庆时，等.未来科技城智能电网总体方案研究[J].电气应用，2013（S1）：134-137.
[2]刘涛，代曙光.输电线路智能运检工作平台研究[J].机电信息，2012（15）：16-17.
论文作者:杨世博
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：在线论文; 数据论文; 变电站论文; 智能论文; 设备论文; 信息论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第16期论文;