电网输变电设备智能化及状态检修体系的构建

钱永德

摘 要：随着国家电网规模的日益扩大化、规模化、复杂化，电网生产运行管理的难度与压力越来越大，智能电网的价值与地位也逐渐得到了凸显。本文对电网输变电设备智能化的关键技术以及状态检修体系展开了相应的分析与说明，并对构建电网输变电设备智能化及状态检修体系提出了初步的对策，以供参考。

关键词：电网 输变电设备 智能化 状态检修体系

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0042-02

随着国家电网规模的日益扩大化、规模化、复杂化，电网生产运行管理的难度与压力越来越大，智能电网的价值与地位也逐渐得到凸显。电网输变电设备的智能化，以及状态检修体系的构建，正是建设智能电网的关键环节。其对于建立安全、清洁、经济、稳定的现代能源供应体系，提高输变电设备的利用率与可靠性以及提升电网的生产运行管理水平等都发挥着极其重要的现实意义与作用。

1 电网输变电设备智能化

近年来，国家在电网建设尤其是智能电网的建设上投入了大量的人力、物力、财力。大量的新技术与新材料被应用到智能电网的建设中，并实现了一系列重大技术成果的成功研究与实际应用。然而相对于发达国家而言，我国智能电网的建设起步较晚，相对于互动化、自动化以及信息化的智能电网建设要求，还存在着一定的差距，其中输变电设备的智能化程度较低是影响智能电网发展进程的重要因素之一。本文将对电网输变电设备的智能化关键技术进行分析说明。

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[1]，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，较多的设备缺陷被发现，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[2]。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。

2 电网输变电设备状态检修

随着智能电网的建设，在线监测装置得到了越来越多的应用。然而在电网经营运行的实际过程中，由于缺乏相应的检测在线监测装置的技术与手段，使得部分在线监测装置在安装运行的过程中存在着数据异常、运行不稳定等问题，且相互间兼容性较差，使得在线监测装置无法很好地发挥出应用的效用。因此，迫切需要建立一个完善的电网输变电设备状态检修体系，以实现对在线监测设备的状态预警、趋势分析、故障诊断、状态信息汇总、制定检修策略等功能，从而及时发现在线监测设备存在的问题或故障，并有效地进行排查检修，使得设备运行检修的工作量得以减少，进而为电网的安全稳定运行提供有力的技术保障与支撑。

以浙江电网为例[3]，其电网输变电设备状态检修体系是以设备状态的数据作为基础，以输变电设备作为核心，并结合了设备风险评估、设备检修策略分析、设备检修决策建议等一系列的状态检修体系，其能够从基础系统处获得设备的历史数据、实时数据等基础资料，从而了解设备的当前监控状况，并及时对存在故障风险或者状态劣化的设备发布状态预警或警告，提供相应的检修策略分析及建议，从而为电网设备状态检修的智能化奠定了良好的技术基础。

3 构建电网输变电设备智能化及状态检修体系的对策

电网输变电设备智能化及状态检修体系的构建，是一项复杂、艰巨、且长期的工程，要想实现进一步的电网智能化与状态检修，还需要进行大量的探索与研究实践。

首先，要进一步规范对输变电设备在线监测装置的技术要求，建立统一的检测方法与装置，并对相应的现场总线、数据库、通信规约等做出统一的要求；其次，要加强对在线监测装置的管理，通过对运行规程的制定，将其管理纳入日常的管理流程中，并完善相应的维护、数据分析、通信、使用、储存等管理制定；最后，对状态检修体系中的关键环节要加以完善，使得状态量的设置更具合理性与有效性。

4 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、红外檢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.endprint