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基于“人工智能”的变电站智能运检管控系统探究 摘要：近两年，我国社区社会经济快速发展，电力在人们生活中的应用愈加普及广泛，随着电力行业蓬勃发展，社会对电力安全可靠性提出更高要求，此过程逐渐放大了配电网络运行存在的不足问题，想要充分满足社会需求，打开电力事业发展新局面，就要顺应人工智能时代下的社会发展潮流，积极探索变电站智能运检管控系统的设计与应用，充分借助电网运行智能化途径，弥补配电网运行的不足和缺陷问题，不断完善配电网络运行环境和运行质量，提升变电站运检管控水平。 关键词：智能运检管控系统；变电站；人工智能；智能运检 目前，在智能型社会的建设背景下，推进各个领域事业向着智能化方向发展势在必行，电力行业也不例外，面临着如何转向智能电网的重要任务。其中智能配电系统和智能配网作为智能电网两大组成部分，均需要引入先进的智能化技术，构建变电站智能运检管控系统，可以提升配电网数据采集、数据识别、数据分析、数据应用效率和水平，增强配电网运行安全可靠性，及时发现配电网存在的运行隐患，提供详实依据便于正确应对处理，同时实现有关企业变电站运检方面的物力、人力成本投入，达到运行效率和经济效率的协同提升目标。由此可见，探究基于“人工智能”的变电站智能运检管控系统具有重要现实意义。 一、目前变电站运检现状分析 虽然，整体来看我国变电站建设数量、建设规模和建设水平呈现不断提升发展态势，不过在三维BIM、人工智能、移动互联网、物联网、云计算、大数据等先进技术的快速更新升级作用下，极大冲击了工业生产领域，使工业生产模式随之不断变革，在此过程中不难发现，目前我国变电站运检技术与社会科技水平明显脱节，一些变电站运行依旧沿用过去传统单一的检修和维护技术，运检以现场操作、人工操作为主，各地变电站的监控、监测系统尚未形成共建共享机制，仍旧处于“各自为政”的独立状态，运检“孤岛”现象严重，难以充分利用和发挥前沿技术优势作用，改变变电站运检现状已经刻不容缓。 二、变电站智能运检管控系统内容 （一）业务功能 基于“人工智能”的变电站智能运检管控系统具有缺陷管理、带电检测、设备巡视的智能化功能。 首先，缺陷管理功能。过去变电站设备缺陷管理功能依靠试验、检修、操作、巡视等环节中工作人员对缺陷问题的发现、手工记录、汇报和检查维修实现，缺陷管理内容涉及发现缺陷问题、建档设备缺陷信息、上报缺陷情况、处理缺陷和验收处理结果等多方面。基于“人工智能”变电站智能运检管控系统下的缺陷管理，发现缺陷过程能够利用设备业务数据采集实现，通过线上监测系统第一时间报警设备存在的缺陷状态，借助温度曲线分析、图像识别、采样值处理等技术应用达到智能预警效果，主动发现设备隐藏的缺陷，形成主动预警结合人工填报缺陷的管理方式，准确划分缺陷种类和级别，自动生成缺陷统计报表，提供缺陷时效信息，系统线上流程自动纳入缺陷处理与缺陷验收程序，构建缺陷管理闭环，运维工作人员可大大减轻缺陷管理繁重压力[1]。 其次，带电检测功能。变电站运检的带电检测由开关柜地电波检测和红外普测组成，其中开关柜地电波检测，在传统运检管控系统中，通过开关柜设备现场测量，利用局部放电检测仪获取和记录相关检测数据，智能运检管控系统利用具备地电波检测仪功能的室内挂轨式机器人，精准检测开关柜的地电波数据，达到在线高效检测在线实时记录效果，根据检测数据分析与采样值分析，带来可靠有效的专项检测报告。红外普测在传统运检管控系统中，需要对现场一次设备、二次设备使用手持式测温仪开展热成像检测，智能运检管控系统则可以通过在线红外热成像和机器人巡视的两种智能测温手段，达到测温点预设目的，系统利用周期性自动巡视功能，定期生成与更新红外谱测间各种数据，同时带来分析曲线，具有趋势预警功能。 最后，设备巡视功能。在传统运检管控系统中，设备的特殊巡视、熄灯巡视、专业巡视、全面巡视、例行巡视以人工在变电站内巡视记录实现。智能运检管控系统的设备巡视，巡检机器人的应用是变电站内自动巡视设备的核心所在，配合在线监测系统、红外热成像测温、视频监控系统的辅助应用，达到设备巡视的互为补充，全面覆盖设备在站内的所有巡视点，提升巡视效率和质量[2]。 （二）数据接口要点 采取变电站内监控方式设计智能运检管控系统，严格按照IEC61850规约规范变电站控层数据，保证数据开放性良好，将能够兼容各类协议扩展的前置模块接入系统内，利用国网视频接口相关协议，顺利接入视频和音频数据，通过WEB服务为运维班提供交互平台。 （三）系统架构要点 智能运检管控系统建设多项应用、一个平台的架构模式，保证变电站可以与其他变电站之统一站端系统，可以数据共建共享，给设备运检人员带来更多信息的智能应用与业务支持。立足于变电站目前的业务系统建设，采取整合数据、规范数据接口等措施，令系统可以对多业务应用提供综合支撑。 三、变电站智能运检管控系统的具体应用 （一）三维可视化的应用 依托激光点云数据的现代变电站智能运检管控系统，可实时以三维模型呈现变电站全景，配合辅助信息、监测信息、运行信息、设备信息等数据叠加使用，达到实时数据和三维模型的可视化应用目的，形成与变电运维工作需求和习惯相符合的变电站三维全景可视平台。工作人员以此为依据，对设备状态、运行视频、实时属性进行直观查询，延伸出三维检修模拟推演、三维测距、三维告警联动等一系列智能化运检功能。 （二）智能决策和智能预警的应用 首先，智能决策。系统对站内设备故障提供判断和分析处理依据，依靠故障案例库数据，形成故障决策相应模型，快速匹配智能决策库数据，向运维人员提供决策策略和处理措施的及时推送，有效增强故障应对有效性和及时性，避免故障处理消耗过多时间，提升生产指挥水平。 其次，智能预警。系统设有业务数据库，对数据库内缺陷记录、检修记录、巡视记录、在线监测数据、图像、视频等海量信息利用大数据技术进行充分挖掘，在综合、多维分析后，加之智能预警模型的有效应用，达到智能预警运行环境、操作行为、设备异常、运行故障目的。 （三）自动识别和自动巡视的应用 首先，自动识别。系统将巡视环节采集的所有原始信息，利用先进的人工智能技术加以处理分析，对设备温度值、指示牌位置、表计读数、运行状态进行自动识别，加之在线视频的有效分析，实现安全帽的自动识别检测功能，对火焰烟雾环境、作业区域行为开展动态识别[3]。 其次，自动巡视。机器人实时进行设备巡视，配合高清在线视频巡视等辅助，令巡视点和巡视实时性得到充分补充，提升变电站智能运检管控系统的巡视自动化、智能化程度。 结束语： 综上所述，当今社会已进入到人工智能时代，先进智能技术的兴起与快速更新，既给变电站运检管控工作带来了更多技术支持和发展机遇，同时也对变电站智能运检管控系统的建设提出了更高要求。变电站想要达到设备的智能化预警、检测、感知目的，为设备运行提供智能决策和在线诊断依据，实现远程指挥生产目标，就要全面把握变电站智能运检管控系统各方面建设内容，从业务功能、数据接口、系统构架多方面入手明确建设要点，在系统应用中充分发挥三维可视化、智能决策、智能预警、自动识别、自动巡视的应用优势，促进变电站由过去的人工运检管控过渡转变为智能运检管控模式。 参考文献： [1]郑天齐，邬军军，赵德基，等.人工智能算法在无人值守变电站中的应用[J].数字技术与应用，2019，37（8）：116-120. [2]丁伟，权利刚，王永利，等.变电站组合电器智能巡检装置的研制与应用[J].自动化应用，2019（10）：140-142. [3]刘志刚，张锋，李垚，等.试论智能变电站继电保护检测和调试技术[J].自动化与仪器仪表，2019（5）：183-186. 本文来源：https://www.dywdw.cn/2f24928f65ec102de2bd960590c69ec3d4bbdb62.html
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2022-05-19
