数据可视化在变电运维工作中的探讨

郭莹

【摘 要】在变电运维的工作环境背景下，智能电网不仅承载着电力系统的电力流，也将承载着大量电力业务上的信息流和业务流。变电站作为电网结构中的关键节点和重要保卫对象，囊括了大量的电力系统数据资产。如何增强变电站内数据室的整合分析能力，达到变电运维的数据可视化，突破变电站信息系统的数据壁垒，对变电站内智能高效运维乃至电力系统电网的经济运行都有着实际而重要的战略意义。

【关键词】数据可视化；变电运维

1数据可视化分析

从电力数据可视化的发展及实践应用来看，数据可视化的应用前景广泛。依托人机互动、智能大数据信息构建，能够进一步满足当前电力信息化、智能化发展的需求。因此，以大数据为依托，依托可视化系统框架的设置，形成具有電力特色的可视化系统，最大程度地保障了大数据可视化的应用价值。（1）数据可视化技术契合了电力信息化、智能化发展需求，为新时期电力事业发展提供了有力保障。因此，数据可视化的优越性，决定了其在电力领域的应用价值，符合当前电力事业发展的方向要求；（2）数据可视化产品开发，能够与调度自动化系统一体化，进而提高了数据可视化的实践价值。如，在可视化系统的设计中，实现“动态电网潮流图”“等高线”和“区域着色图”等功能，提高数据可视化的实践作用。面对快速发展的信息技术，电力事业现代化发展步伐加快。通过数据可视化的实践应用，优化了电力运行及管理模式，促进电力事业现代化发展。从发展的视角而言，数据可视化在电力领域的应用前景巨大，既是电力事业发展的内在需求，也是数据可视化应用价值的重要体现。

2变电运维工作的特点

变电运维是电力系统不可缺少的重要部分，电力运维主要是对变电设备而言，在电力系统运行中，设备的不稳定、损坏等均会造成停电问题，为了保证持续稳定供电，则需要在日常运行中，针对电力系统中各变电设备情况进行维护与保养，针对设备在日常停送电操作或倒换电操作中出现的问题，全面按照国家电力安全规程及管理规范要求，对变电站（开关站）进行变电设备及对变电站（开关站）内设施设备的日常维护与管理，确保设备能够正常运行。变电运维有着自身的工作特点，主要体现如下：一是检修范围广。所涉及到的设备种类较多，需要全面对各种设备进行检修，保证设备能够良好运行。二是检修环境复杂。电力系统设备所处的环境空间复杂，不同的环境对设备的影响不同，检修起来较为麻烦，运维工作难度大且工作乏味。三是变电设备故障频率大，一些设备分布不均，检修移动范围大，增加了检修的难度，问题出现的不集中，使运维管理更加不便。四是技术标准高。电力运行过程中，对维护管理的技术专业要求高，需要专业技术人员才能快速判断出问题，及时解决问题，避免出现更大的安全隐患，保证电力系统稳定运行。

3数据可视化在变电运维工作中的应用

3.1建立有效的系统

最初的信息系统只是帮助企业完成事务性的数据整理归纳工作，而现在的信息系统已发展到对企业、组织的基层运行、中层的组织管理提供支持，并对高层的决策产生战略性的影响，并且随着互联网信息化技术和时代的发展，现代信息技术和信息系统对组织的作用将会不断加强。在变电运维中，大量的变电运维数据散落在变电站设备的各个角落中，人工进行全数据的记录、处理、分析、类比、归档不太现实，不能把握电力设备运行的全寿命周期，并且每个变电站的运维数据保存在单一的变电运维班组，不利于对变电运维的数据进行调用和展开可持续的统计分析和趋势研究。所以需要一个有效的综合信息系统，用于整合变电站内各方面的数据，形成一系列内容全面的数据库，有利于本专业和其他专业的人员对变电站内设备的安全运行进行定量的分析。现阶段国家电网 PMS2.0 的生产管理系统已经广泛应用于变电运维管理中。PMS2.0系统实用化指数是县供电企业同业对标管控指标。随着系统“应用情况指标”的使用，以指标促应用，以应用促管理，从月度、年度和季度多维度对指标进行组合，强化指标评价对生产信息化专业的管控，从而指导基层单位系统实用化的推进，使各项生产业务全部在系统中流转起来。PMS2.0系统的各种功能模块还在逐步推行和优化中，县供电企业积极推进PMS2.0系统各专业模块应用和配电FPMS与PMS2.0系统数据业务的融合。2017年以来，输变电试验报告应用率、设备状态评价覆盖率指标值、班组应用率、项目与设备关联率和检修计划执行率等实用化指标的推进应用，使国网PMS2.0实用化指标管控日趋完善。

3.2开发企业内部的智能移动终端

要实现变电运维数据可视化，需要在信息系统的基础上开发智能移动终端，以解决变电站现场实际的数据量问题和数据结构问题。变电站内电力设备故障与设备自身的属性、运行工况和运行年限有关，也与当地的气象情况、气候环境等因素相关。人工或仪器采集的运维数据不仅应包括设备正常和异常时出现的各类数值，同时还应包含如地理信息、天气、现场温度与湿度等大量的相关数据，以便于进行全面而有效的数据相关性分析。所以智能移动终端需要自带地理环境自动检测或获取功能，并能处理图片、视频等半结构化、非结构化的数据。

3.3提高运维人员的水平

近年来，研发人员利用三维可视化技术，实现了电力系统运行的可视化。充分利用三维可视化技术实现三维可视化培训系统，是指利用三维可视化技术生成的一类适于进行教育培训的三维可视化虚拟系统环境，其可视化过程主要分为设备信息模型数字化、虚拟环境仿真和图像信息处理三大部分。其中，设备信息模型数字化是实现三维仿真的关键，它能将现实设备的信息变化反映到虚拟环境中的设备模型；虚拟环境仿真主要实现虚拟场景中与真实环境相似的视觉、听觉等感官认知；图像信息处理，通过信息的传输、识别、转换和处理，将这些信息与虚拟场景中人物和设备结合。例如，根据变压器和断路器的检修规程，构建虚拟场景下的设备检修流程以及各流程下的检修操作（包含变压器、断路器的套管擦拭，油箱外观检查，油箱外观清洁等）。检修规程培训包括教学和练习两种模式，在教学模式下，由教员在虚拟场景中按检修流程进行各种检修操作，根据系统提示，控制虚拟人物到达流程中指定的位置，选择正确的检修工具，执行相应的检修操作。在练习模式下，学员在没有系统提示的情况下，控制虚拟人物，执行检修规程中的相关操作。变压器套管擦拭的检修操作仿真培训场景如下图所示，学员控制虚拟人物到达变压器指定位置，在工具箱中选择抹布作为检修工具，完成套管擦拭操作。

4结束语

在变电运维中引入数据可视化的功能，建立一整套具有兼容性的系统，并运用科学技术手段进行记录，不仅能够提高现场运维效率，有效减少电力系统负面安全影响和经济损失，而且能够为变电站进一步的智能化做好积极准备，实现站内设备连续性数据统计，揭示数据规律变化，深度挖掘数据，并科学精准地安排运维工作，将能够彻底解决变电运维质量较低和人员数量不足等问题。

参考文献：

[1]赵建利.输变电设备状态可视化智能管控关键技术及应用[J].河北电力技术，2018，3702：63.

（作者单位：国网太原供电公司）