电网输变电设备智能化及状态检修研究

李明伟 高家川

新乡市市政工程处

电网输变电设备智能化及状态检修研究

李明伟 高家川

新乡市市政工程处

随着电网的迅速发展，电网设备数量成倍增加，在传统的定期计划检修模式下，电网设备数量与检修所需的资源有限之间的矛盾日益突出，已难以按规程规定的检修周期和项目进行检修，总体检修质量也难以提高。为此，本文主要对电网输变电设备智能化技术要点、设备状态检修技术要点及体系构建进行了分析与探究。

电网输变电设备；智能化技术；状态检修

一、电网输变电设备智能化技术要点

1、线路、电缆在线监测技术

在线监测技术对于实现输变电设备智能化具有十分重要的意义，而且也已经成为行业发展的必然趋势。一般来说输变电线路的在线监测装置主要有：远程图像监控装置、导线温度及弧垂监测装置、氧化锌避雷器计数器远传装置等等，这些在线检测装置的安装在很大程度上能够对于整个电网输变电设备的缺陷及故障信息进行准确的监测和收集。而且覆冰厚度监测装置、视频监控导线温度监测装置能够对设备的实时状态进行及时的反馈，有利于进行设备状态评价的实施。但是在庞大的电网中安装诸多的在线监测装置也会存在许多问题，传感器与测量系统故障即是典型。进行传感器的优化设计和测量系统的完善是提高智能化水平的一个关键课题。

2、空中智能巡检技术

所谓空中智能巡检技术就是通过用直升飞机进行输电线路巡检的一种智能化技术，就目前的发展趋势看该项技术的运用已经越来越普遍。利用直升机进行空中智能巡检能够有效提升输电线路巡检的自动化以及巡检的精细化水平，这对于目前江苏省的电网线路巡检非常重要。通过对直升机巡检技术进行合理的建构，以有效提高检修效率，开发巡检任务规划和自动化控制技术，利用吊仓设备对于巡检目标的自动跟踪、定位以及进行精确的记录；利用视频数字化处理技术实现对线路巡检全过程的信息数据的存储你和智能化处理。

3、GIS地理信息系统

在进行智能化的设备建设中还应该注意运用地理信息系统，因为省内的输变电线路是覆盖全省的整体网络，跨越不同的地形条件和地理环境，而这些地理环境对于线路以及输变电设备具有重要的影响，所以采用GIS地理信息系统（Geographic information system，GIS）实现对整个输变电线路的实时监控就很重要。地理信息系统主要是作为智能化的输变电电网的基础信息平台，有效结合安全生产管理系统以及设备状态检修辅助决策系统为电网的信息化和智能化提供必要的数据信息。结合PMS系统建设工作的要求促进GIS模块的高效利用，从而形成全省统一的共享、基础、实用的信息平台。在已有的PMS平台的基础上可以进行输电GIS平台的深入开发，努力实现输电线路台账、基础信息、线路专题图、线路交跨管理等其他的智能化应用功能，并可以在结合本省实际的基础上进行三维仿真、雷击仿真计算分析等智能化程度更高的应用开发。

二、设备状态检修技术要点及体系构建

1、设备状态检修技术要点

（1）状态监测。一般来讲，输变电设备的状态监测涉及在线监测和离线监测两个方面。在线监测就是通过利用信息管理、数据采集以及分散控制系统实现对输变电设备的实时监测，通过对电网的各种数据以及运行状况进行搜集和及时反馈，为相关的技术人员提供可靠的依据，进而能够及时的进行设备状态检修和维护；离线监测就是通过监测仪器以及超声波检漏仪等自动化设备进行随机的电网输变电线路以及设备的运行参数，再利用检测设备的应用状况进行设备运行的及时掌握。

（2）故障诊断。在故障诊断技术中常常应用综合法进行故障诊断，首先在进行诊断之前进行设备在线和离线监测数据的搜集分析，之后要及时的采集变压器绝缘状况、运行温度等数据信息以及总结各类开关设备运行状况的信息数据，最后将搜集整理的信息数据与基于专家知识的系统知识库进行匹配，以求得诊断结果，再实施故障维修。

（3）状态预测。为了实现对设备的实时监测并准确预测设备在未来的运行变化趋向，需要对输变电设备的运行状态设定报警阀值。基于BP神经网络、灰色系统理论的状态预测是进行输变电设备状态预测的主要模型，具体而言，BP神经网络的设备状态预测应用价值更高，因为它具有比较高的拟合精度、泛化能力和容错能力，对于各种数据信息的处理能力也非常强大，实用性能好；而灰色系统通常适用于短期预测，在断路器等设备的状态预测中具有非常积极的应用价值和作用。

（4）输电线路的状态检修。通常输电线路的状态监测由电气监测、机械力学监测、线路环境监测组成。例如在进行大气环境对于线路影响的监测中，应用多种监测系统进行线路导线覆冰情况的监测，对空气中的粉尘、腐蚀性气体含量以及灾害性天气发生的可能性进行分析，对输变电线路实施绝缘、雷击等方面的在线监测，在监测之后对涉笔、重要部件的运行状态、预计发生故障的时间以及整个系统的运行状态进行可靠的评价，在充分考虑评价结论的基础上做出合理的维修计划。

2、体系构建的几点建议

第一，对在线监测装置的技术要求进行规范。在线监测装置对于实现电网输变电线路的智能化以及设备状态的检修体系具有十分关键的意义，所以应该在在线监测技术快速发展的阶段依据国家电网电力系统的建设要求和本省的实际进行严格的技术规范的制定，确保生产厂家所生产的设备具有可扩展性和互换性，提高应用质量和应用效率。

第二，对在线监测装置加强管理。在线监测系统安装应用后要制定相关的管理条例和细则，对设备存储、应用、通信、数据搜集与分析以及维护进行有效的管理，可以借助现代信息技术的发展成果建立一个信息数据处理中心，并加强高水平、反应迅速的管理维修机制的建立，不断提高和优化在线监测装置的应用效果和智能化水平。

第三，对状态检修体系的关键环节进行完善。在设备状态检修体系的智能化发展中尤其应该注重对关键环节的完善，在实际中出现了对于关键技术环节管理维修不到位而发生安全事故的现象，因此应该对于设备质量、设备状态评价导则、重要数据信息进行严格的规定，确保电网输变电线路智能化和状态检修体系的高质量发展。

三、结束语

综上所述，输变电设备智能化及状态检修体系的构建是建设智能电网，提高输变电设备可靠性及利用率的关键环节。结合电网实际情况，本文阐述了支撑输变电设备智能化的相关技术，并在此基础上，介绍了电网输变电设备状态检修技术要点及体系构建等内容。同时，指出了在深化设备智能化及状态检修方面尚需进一步完善的一些工作，以期能为全面推进电网输变电设备的智能化和状态检修提供参考。