數據可視化在變電運維工作中的探討

郭瑩

【摘 要】在變電運維的工作環境背景下，智能電網不僅承載著電力系統的電力流，也將承載著大量電力業務上的信息流和業務流。變電站作為電網結構中的關鍵節點和重要保衛對象，囊括了大量的電力系統數據資產。如何增強變電站內數據室的整合分析能力，達到變電運維的數據可視化，突破變電站信息系統的數據壁壘，對變電站內智能高效運維乃至電力系統電網的經濟運行都有著實際而重要的戰略意義。

【關鍵詞】數據可視化；變電運維

1數據可視化分析

從電力數據可視化的發展及實踐應用來看，數據可視化的應用前景廣泛。依托人機互動、智能大數據信息構建，能夠進一步滿足當前電力信息化、智能化發展的需求。因此，以大數據為依托，依托可視化系統框架的設置，形成具有電力特色的可視化系統，最大程度地保障了大數據可視化的應用價值。（1）數據可視化技術契合了電力信息化、智能化發展需求，為新時期電力事業發展提供了有力保障。因此，數據可視化的優越性，決定了其在電力領域的應用價值，符合當前電力事業發展的方向要求；（2）數據可視化產品開發，能夠與調度自動化系統一體化，進而提高了數據可視化的實踐價值。如，在可視化系統的設計中，實現“動態電網潮流圖”“等高線”和“區域著色圖”等功能，提高數據可視化的實踐作用。面對快速發展的信息技術，電力事業現代化發展步伐加快。通過數據可視化的實踐應用，優化了電力運行及管理模式，促進電力事業現代化發展。從發展的視角而言，數據可視化在電力領域的應用前景巨大，既是電力事業發展的內在需求，也是數據可視化應用價值的重要體現。

2變電運維工作的特點

變電運維是電力系統不可缺少的重要部分，電力運維主要是對變電設備而言，在電力系統運行中，設備的不穩定、損壞等均會造成停電問題，為了保證持續穩定供電，則需要在日常運行中，針對電力系統中各變電設備情況進行維護與保養，針對設備在日常停送電操作或倒換電操作中出現的問題，全面按照國家電力安全規程及管理規范要求，對變電站（開關站）進行變電設備及對變電站（開關站）內設施設備的日常維護與管理，確保設備能夠正常運行。變電運維有著自身的工作特點，主要體現如下：一是檢修范圍廣。所涉及到的設備種類較多，需要全面對各種設備進行檢修，保證設備能夠良好運行。二是檢修環境復雜。電力系統設備所處的環境空間復雜，不同的環境對設備的影響不同，檢修起來較為麻煩，運維工作難度大且工作乏味。三是變電設備故障頻率大，一些設備分布不均，檢修移動范圍大，增加了檢修的難度，問題出現的不集中，使運維管理更加不便。四是技術標準高。電力運行過程中，對維護管理的技術專業要求高，需要專業技術人員才能快速判斷出問題，及時解決問題，避免出現更大的安全隱患，保證電力系統穩定運行。

3數據可視化在變電運維工作中的應用

3.1建立有效的系統

最初的信息系統只是幫助企業完成事務性的數據整理歸納工作，而現在的信息系統已發展到對企業、組織的基層運行、中層的組織管理提供支持，并對高層的決策產生戰略性的影響，并且隨著互聯網信息化技術和時代的發展，現代信息技術和信息系統對組織的作用將會不斷加強。在變電運維中，大量的變電運維數據散落在變電站設備的各個角落中，人工進行全數據的記錄、處理、分析、類比、歸檔不太現實，不能把握電力設備運行的全壽命周期，并且每個變電站的運維數據保存在單一的變電運維班組，不利于對變電運維的數據進行調用和展開可持續的統計分析和趨勢研究。所以需要一個有效的綜合信息系統，用于整合變電站內各方面的數據，形成一系列內容全面的數據庫，有利于本專業和其他專業的人員對變電站內設備的安全運行進行定量的分析。現階段國家電網 PMS2.0 的生產管理系統已經廣泛應用于變電運維管理中。PMS2.0系統實用化指數是縣供電企業同業對標管控指標。隨著系統“應用情況指標”的使用，以指標促應用，以應用促管理，從月度、年度和季度多維度對指標進行組合，強化指標評價對生產信息化專業的管控，從而指導基層單位系統實用化的推進，使各項生產業務全部在系統中流轉起來。PMS2.0系統的各種功能模塊還在逐步推行和優化中，縣供電企業積極推進PMS2.0系統各專業模塊應用和配電FPMS與PMS2.0系統數據業務的融合。2017年以來，輸變電試驗報告應用率、設備狀態評價覆蓋率指標值、班組應用率、項目與設備關聯率和檢修計劃執行率等實用化指標的推進應用，使國網PMS2.0實用化指標管控日趨完善。

3.2開發企業內部的智能移動終端

要實現變電運維數據可視化，需要在信息系統的基礎上開發智能移動終端，以解決變電站現場實際的數據量問題和數據結構問題。變電站內電力設備故障與設備自身的屬性、運行工況和運行年限有關，也與當地的氣象情況、氣候環境等因素相關。人工或儀器采集的運維數據不僅應包括設備正常和異常時出現的各類數值，同時還應包含如地理信息、天氣、現場溫度與濕度等大量的相關數據，以便于進行全面而有效的數據相關性分析。所以智能移動終端需要自帶地理環境自動檢測或獲取功能，并能處理圖片、視頻等半結構化、非結構化的數據。

3.3提高運維人員的水平

近年來，研發人員利用三維可視化技術，實現了電力系統運行的可視化。充分利用三維可視化技術實現三維可視化培訓系統，是指利用三維可視化技術生成的一類適于進行教育培訓的三維可視化虛擬系統環境，其可視化過程主要分為設備信息模型數字化、虛擬環境仿真和圖像信息處理三大部分。其中，設備信息模型數字化是實現三維仿真的關鍵，它能將現實設備的信息變化反映到虛擬環境中的設備模型；虛擬環境仿真主要實現虛擬場景中與真實環境相似的視覺、聽覺等感官認知；圖像信息處理，通過信息的傳輸、識別、轉換和處理，將這些信息與虛擬場景中人物和設備結合。例如，根據變壓器和斷路器的檢修規程，構建虛擬場景下的設備檢修流程以及各流程下的檢修操作（包含變壓器、斷路器的套管擦拭，油箱外觀檢查，油箱外觀清潔等）。檢修規程培訓包括教學和練習兩種模式，在教學模式下，由教員在虛擬場景中按檢修流程進行各種檢修操作，根據系統提示，控制虛擬人物到達流程中指定的位置，選擇正確的檢修工具，執行相應的檢修操作。在練習模式下，學員在沒有系統提示的情況下，控制虛擬人物，執行檢修規程中的相關操作。變壓器套管擦拭的檢修操作仿真培訓場景如下圖所示，學員控制虛擬人物到達變壓器指定位置，在工具箱中選擇抹布作為檢修工具，完成套管擦拭操作。

4結束語

在變電運維中引入數據可視化的功能，建立一整套具有兼容性的系統，并運用科學技術手段進行記錄，不僅能夠提高現場運維效率，有效減少電力系統負面安全影響和經濟損失，而且能夠為變電站進一步的智能化做好積極準備，實現站內設備連續性數據統計，揭示數據規律變化，深度挖掘數據，并科學精準地安排運維工作，將能夠徹底解決變電運維質量較低和人員數量不足等問題。

參考文獻：

[1]趙建利.輸變電設備狀態可視化智能管控關鍵技術及應用[J].河北電力技術，2018，3702：63.

（作者單位：國網太原供電公司）