输变电设备故障率预测及状态检修

段振强

摘要：随着我国社会经济的飞速发展，我国对于供电的需求也素质与日俱增，这就对输变电设备提出了新的要求标准。通过在输变电设备之中应用智能化技术，不仅能够有效提高电力管理工作的效率和质量，同时还能够有效预测输变电设备故障，及时作出检修方案与措施。有鉴于此，本文对输变电设备智能化的关键技术进行研究分析，期望能够为我国相关人员提供借鉴。

关键词：输变电设备;智能化;关键技术;预测

输变电设备是当前我国电网建设工作的核心组成部分，可以说，输变电设备的质量以及工作状况直接决定了电网电能的输送状况。一旦输变电设备出现问题那么将会导致出现严重的安全事故。特别是随着当前我国社会经济的飞速发展，我国民众对于供电的需求也随之大大增加，这就对输变电设备的质量提出了新的要求标准。在这样的时代背景之下，对输变电设备智能化关键技术进行研究分析就势在必行。

1.研究背景

2016年，国家电网公司在全球500强企业的排名上升至第2位，是全世界最大的公用事业单位。我国的电网规模和设备数量一直处于世界前列，输变电设备不仅是电力系统的核心组件，也是确保电力系统安全可靠运行的关键。然而，输变电设备的运行寿命是有限的，由于各种内部因素和环境因素共同作用，在寿命期内会出现各种故障，设备一旦故障必然会影响电力系统的安全可靠运行。而在设备的全寿命周期内，通过制定合理的检修策略，可以有效的降低潜在故障、延长设备使用寿命，从而保证电力系统安全、可靠、经济的运行。

故障率是设备可靠性的一个重要指标，目前主要有两种故障率模型，分别是时间参数故障率模型和健康指数参数故障率模型。时间参数故障率模型考虑设备故障率发生的长期统计值，健康指数参数故障率模型考虑设备状态评价信息对故障率的影响。实际条件下，统计不同影响因素下的设备故障率数据十分困难，从而导致了采用单一参数的故障率模型不能完全反应设备的故障率情况，只有采用综合反映状态信息和统计数据的故障率模型，才能满足当前电力系统状态检修的发展需要。

状态检修（Condition Based Maintenance，CBM）是一种新型的检修方式，1970年由美国杜邦公司提出。它利用状态监测和诊断技术得到的状态信息，判断设备的健康状态，当设备健康状态低于设置的阈值时，通过智能算法制定检修策略，最后有针对性的进行检修和接收反馈，可以最大限度地利用检修资源和节约成本。同当前计划检修相比，状态检修是有针对性的，避免了检修的不合理性和浪费，真正做到“应修必修，方法最优”，保证了电网运行的安全性和经济性。2008年国家电网公司根据各地状态检修试验效果，编制了《国家电网公司设备状态检修管理规定》等管理文件，以及《输变电设备状态检修试验规程》和《输变电设备状态检修导则》等技术文件。这些文件为开展状态检修照亮了前行的方向，为各电力公司实际工作提供了指导意见和技术标准。

2.输变电设备故障检修智能化技术应用的重要性

2.1达到输变电设备智能化运行目标

输变电设备之中应用的智能化技术主要包含信息通信技术、信息处理技术、智能化传感技术以及智能交互技术等多方面的内容。隨着智能技术的飞速发展，输变电设备之中的智能化功能也能够充分发挥出来，真正意义上实现了智能化运行目标。

2.2有效提高了电网运行的稳定性

输变电设备对于电网有着非常重要的作用，通过输变电设备能够有效保障电网的安全运行。在对电网的运行状况进行检测的过程当中，通过输变电设备能够对电网的安全程度进行详细了解，同时对其中对相关技术进行有效完善。输变电设备之中应用智能化技术，主要就是通过专业的设计手法对智能检测控制系统进行优化设计，并在实际应用的过程当中不断对其进行改进，借此让输变电设备在实际运行的过程当中展现出智能化以及综合化等方面的运行特点，对电网之中的各种信息数据进行有效监控，同时及时接收到相应的故障信息并据此制定相应的处理策略，并将其落实到实际工作之中，快速有效的将电网之中存在的故障进行解决，有效保障电网的运行效率以及运行质量。

2.3提高输变电设备的环保型

输变电设备对于电网的运行质量有着至关重要的影响。要想提高输变电设备的使用性能，就必须要对其智能技术进行升级，同时应当适应当前我国时代的发展需求，将环保理念融入到输变电设备智能技术之中，借此有效延长输变电设备的使用寿命。通过在输变电设备之中应用智能化技术，不仅能够有效降低输变电设备运营所消耗的成本，同时还能够起到良好的节能环保作用。

3.输变电设备故障检修智能化的关键技术

3.1无线传感技术

在对输变电设备的运行状况进行监测的过程当汇总，经常会使用到各种类型的传感技术、通信技术以及数据采集分析技术等等。通过这些无线传感技术能够实现对输变电设备的信息化管理。之后通过传感器网络和Internet、GPRS、CDMA连接起来，借此实现对通信协议的转换。同时通过传感器还可以设置协调节点以及网管节点，并结合不同功能的需求来进行认证节点身份以及转发分组信息。其中，网管节点有着多方面的功能，一方面其可以作为增强功能的节点存在，另一方面通过网管节点能够建立一个实际通讯、具备较强计算能力以及多种类型数据资源的系统。通过应用无线传感技术能够有效提高节点监控管理工作的效率以及质量，同时还能够将工作过程当中收集到的数据信息同步到外部网络之中。

3.2射频识别技术

在电力系统之中，输变电设备有着无可替代的重要作用，其功能以及电力生产水平直接决定了电力系统的经济效益。现今，输变电设备在我国绝大多数电网公司之中的职责都是负责设备台账、参数以及设备检修、运营管理。其中MIS系统主要应用在设备台账管理工作之中，设备参数一般使用设备之中设置好的固定参数，设备检修以及日常运行一般使用定时检修以及状态检修机制。但是当前我国绝大多数单位之中的检测装置都无法对统一数据进行有效管理以及共享，因此必须要应用物联网射频技术来有效将其中存在的问题进行解决。射频识别技术的主要原理就是：当标签进入磁场之后，阅读器发出的射频信息会被接受并且通过感应电流之中的能量接收到芯片之中相应的存储信息，并且经历过解码操作之后，会将解码过的信息内容传输到中央信息系统之中，借此对其进行进一步处理。除此之外，一些特定的阅读器也能够对固定距离之中的电子标签信息进行感应，并且移动式阅读器也拥有接入物联网的功能，通过移动电子商务平台对标签代码进行解读，能够对相关数据信息进行快速准确的查找。

3.3智能化分析和数据挖掘

智能化分析和数据挖掘是建立在与计算的基础之上，其能够将人工和及其自动化的反馈有机结合起来。并且能够对离线数据进行挖掘和分析，借此有效扩充知识库之中的信息内容。同时通过个性化的自定义智能化策略能够有效展现出系统的自主性，并有效提高系统的扩展性。从本质上来说，通过应用智能化分析以及数据挖掘，能够结合输变电设备实际发出的报警信号进行触发报警，同时还能够通过自动化智能搜索和服务功能为工作人员提供相应的解决方案，有效提高工作人员的工作效率以及工作质量。工作人员在通过智能化解决方案进行相关工作的过程当中，应当注意人工反馈以及决策，同时还应当将报警信号以及处理方案等方面的内容存储到数据库之中，借此为未来的相同故障处理工作提供方便。

4.结束语

综上所述，输变电设备智能化是输变电设备未来发展的必然趋势，因此我国有识之士应当不断对输变电智能化的关键技术进行深入研究分析，借此有效促进我国输变电设备智能化的进一步发展，有效提高我国输变电设备的工作效率以及工作质量。