智能技術在電網輸變電檢修中的應用研究

艾偉

摘 要：為了更加優質地將電力體系運作管理水準提升，需要引入大批智能技術，將智能技術在電網輸變電檢修時逐漸推廣，促進早期傳統電力體系逐步轉換成智能電網進展。為了更好地將維修任務及時完工，進而演化出了輸變電儀器情況評價、辨析專家及調整維修策劃智能等體系。鑒于此，本文是對智能技術在電網輸變電檢修中應用進行研究和分析，僅供參考。

關鍵詞：智能技術；電網；輸變電檢修；維修策劃

1 引言

隨著電網規模的不斷擴大，各行各業用戶對于供電安全性、可靠性提出了更高的要求。為了更好的提高電力系統運行管理水平，大量引進了智能技術，使整個電力系統逐漸向智能電網發展。在電網運行維護過程中普及智能技術，將會使電力系統中各個工作環節都發生巨大的變化，其中為了更好的完成檢修工作，逐漸發展出了輸變電設備狀態評估及診斷專家系統、檢修計劃智能編排系統等。

2 智能輸變電設備狀態評估診斷專家系統

輸變電設備作為電力系統中重要的組成部分，其運行狀況、健康水平直接影響著整個電力系統運行的安全穩定，所以不斷提高其運行、檢修、維護水平有著積極的意義，隨著智能電網建設工作的不斷推進，以在線監測及智能組件廣泛應用為基礎，建立了智能輸變電設備狀態評估診斷專家系統，通過應用這一系統，能夠在輸變電設備運行、維護、管理過程中實現信息化、智能化。我們可以簡單的將專家系統理解為是一組或一個能在某個特定領域內以專家的經驗和知識水平去解決困難問題的計算機程序。

我們可以了解到這一系統能夠對變壓器、GIS、有載開關及輸電線路設備實現在線監測、評估、診斷。下面我們以變壓器及輸電線路為例對其具體的實現進行簡單分析。

2.1 變壓器狀態評估

變壓器作為輸變電系統中最為重要的設備，其健康狀況直接影響著整個輸變電系統的運行安全及穩定，傳統的定期檢修方式已經無法更好的滿足變壓器安全穩定運行要求，所以通過在線監測，并對變壓器狀態進行評估就顯得非常有意義。在具體的評估過程中我們發現對變壓器狀態的界定非常困難，這是因為某一個變壓器運行狀態往往是在多個因素共同作用下產生的結果，而且其中每一個因素對變壓器狀態造成的影響又具有不確定性。所以在狀態評估功能的設計過程中需要應用到模糊數學這一方法。在具體的評估過程中我們可以將變壓器運行狀態分為正常狀態、注意狀態、異常狀態、嚴重狀態四個等級，不同的等級代表變壓器不同的運行狀態及需要采取的不同應對措施，其中良好代表故障發生可能性很低，設備運行正常，可適當延長檢修周期；一般或注意則代表變壓器可能存在故障隱患，需要對其進行跟蹤監測；嚴重則代表變壓器存在故障，應立即停運對其進行檢修。我們簡單了解下目前狀態評估過程中主要應用的一種基于可拓理論的狀態評估算法。可拓理論是從定性和定量兩個角度去分析和解決問題。

我們可以了解到變壓器運行狀態具有不同的數量級和量綱，所以在進行比較前要首先對其進行歸一化處理。基于可拓理論的變壓器狀態評估算法，通過對變壓器狀態定性指標及定量指標進行綜合評估，得到的評估結果可作為變壓器狀態檢修的重要決策依據。

2.2 變壓器故障診斷

為了更好的保證變壓器運行狀態，除了進行狀態評估外，還應對變壓器故障進行診斷，故障診斷是電網智能化及狀態檢修發展的必然要求，同時也是進一步提高電力系統安全穩定性的必要手段。在以往的故障診斷過程中，主要是以變壓器油中溶解氣體的在線監測為基礎進行故障診斷，但是實踐證明這種診斷算法存在很大的局限性。隨著在線監測及智能組件的應用，提出了基于在線監測、故障模式分析的故障診斷方法。通過故障模式分析，可以明確變壓器可能發生的故障及可能導致故障的相關因素信息，從而為進一步的故障診斷奠定基礎。

2.3 輸電線路狀態監測

在輸變電系統中，由于輸電線路地域跨度大、輻射范圍廣，導致巡檢、維護工作的勞動強度大、效率低。為了實時的掌握輸電線路健康運行狀況，通過在輸電線路運行過程中對線路弧垂進行狀態監測，能夠及時了解線路的對地距離及松緊程度，為輸電線路檢修維護提供決策依據。目前應用廣泛的是基于圖像攝影的輸電線路狀態監測方法，通過利用數字圖像處理技術，對現場采集系統上傳的輸電線路照片進行分析，根據圖片中輸電線弧垂最低點及其特征量信息，對輸電線路的弧垂對地距離進行精確計算。當超過設定值時，發出報警，由運維人員及時進行檢修維護。

3 輸變電技術在智能電網中的應用

3.1 特高壓輸電技術

特高壓輸電技術通常都被分為兩類，即高壓直流輸電、高壓交流輸電。它們之間的輸電差別很大，比如供電電壓的級別不同。此外，對特高壓交流進行輸電技術時，需要不得低于1000kV的供電電壓等級。在智能電網中運用特高壓輸電技術時，主要是運用有機外絕緣技術、電磁環境控制技術、高壓穩定性仿真技術。特高壓輸電技術本身就具有一定的優勢，有著較高的工作效率，能夠輸出非常大的電量，且傳輸間隔也非常小，線路的受損率低。

3.2 智能變電技術

智能變電站及其相應的技術統稱為智能變電技術。在運用智能變電技術時，要以信息自動化技術為基礎，在信息自動化技術的指引下，運用智能安置、智能儀器等技術。智能變電技術不但能夠對輸電網的運行轉臺進行監管，還能使智能電網具有數字化和網絡化的特點，一旦出現故障，則可以及時保障輸電網的安全性，進而使智能電網的運行更加安全。

3.3 柔性輸電技術

柔性輸電技術與特高壓輸電技術相同，也被分為兩種類型，即交流柔性輸電技術、支流柔性輸電技術。在智能電網運行過程中存在一定的差異性，交流柔性輸電技術能夠對電力品質進行有效控制，還可以彌補輸電過程中所出現的無用功，進而能夠保證電力輸出的成功率。通常在高功率、大容器電子器件的電力體系中運用交流柔性輸電技術。

3.4 緊湊型交流輸電技術

在智能電網中，緊湊型交流輸電技術是利用率最高的，這種輸電技術能縮小輸電線路的間距。我國智能電網最具有代表性的城市就是天津，天津智能電網中就廣泛利用了緊湊型交流輸電技術。此種輸電技術不但能夠將線路的占用面積有效減小，還可以使線路間距逐漸縮小，促使線路更加稠密。其中，最重要的就是務必要保障線路的緊湊性，選擇導線時，可以利用多量分裂型導線，并將每一根導線的具體位置進一步完善，還要對桿塔的構造不斷改良，繼而達到最好的效果。

4 結束語

隨著智能組件在電力系統的大量應用，逐步推動了電力系統運行管理的智能化，在提高供電安全、穩定性的同時，也有效的提高了電網的運行管理水平。在上面文章里，我們只是對智能技術在輸變電檢修工作中的應用情況進行了簡單分析，了解了輸變電設備狀態監視、故障評估診斷系統及檢修計劃智能編排。除此之外，在檢修工作中，智能技術還廣泛應用于檢修項目脆弱性分析、檢修資產管理、檢修成本估算等多項工作中，有效的提高了檢修工作的效率、質量。

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