輸變電設備故障率預測及狀態檢修

段振強

摘要：隨著我國社會經濟的飛速發展，我國對于供電的需求也素質與日俱增，這就對輸變電設備提出了新的要求標準。通過在輸變電設備之中應用智能化技術，不僅能夠有效提高電力管理工作的效率和質量，同時還能夠有效預測輸變電設備故障，及時作出檢修方案與措施。有鑒于此，本文對輸變電設備智能化的關鍵技術進行研究分析，期望能夠為我國相關人員提供借鑒。

關鍵詞：輸變電設備;智能化;關鍵技術;預測

輸變電設備是當前我國電網建設工作的核心組成部分，可以說，輸變電設備的質量以及工作狀況直接決定了電網電能的輸送狀況。一旦輸變電設備出現問題那么將會導致出現嚴重的安全事故。特別是隨著當前我國社會經濟的飛速發展，我國民眾對于供電的需求也隨之大大增加，這就對輸變電設備的質量提出了新的要求標準。在這樣的時代背景之下，對輸變電設備智能化關鍵技術進行研究分析就勢在必行。

1.研究背景

2016年，國家電網公司在全球500強企業的排名上升至第2位，是全世界最大的公用事業單位。我國的電網規模和設備數量一直處于世界前列，輸變電設備不僅是電力系統的核心組件，也是確保電力系統安全可靠運行的關鍵。然而，輸變電設備的運行壽命是有限的，由于各種內部因素和環境因素共同作用，在壽命期內會出現各種故障，設備一旦故障必然會影響電力系統的安全可靠運行。而在設備的全壽命周期內，通過制定合理的檢修策略，可以有效的降低潛在故障、延長設備使用壽命，從而保證電力系統安全、可靠、經濟的運行。

故障率是設備可靠性的一個重要指標，目前主要有兩種故障率模型，分別是時間參數故障率模型和健康指數參數故障率模型。時間參數故障率模型考慮設備故障率發生的長期統計值，健康指數參數故障率模型考慮設備狀態評價信息對故障率的影響。實際條件下，統計不同影響因素下的設備故障率數據十分困難，從而導致了采用單一參數的故障率模型不能完全反應設備的故障率情況，只有采用綜合反映狀態信息和統計數據的故障率模型，才能滿足當前電力系統狀態檢修的發展需要。

狀態檢修（Condition Based Maintenance，CBM）是一種新型的檢修方式，1970年由美國杜邦公司提出。它利用狀態監測和診斷技術得到的狀態信息，判斷設備的健康狀態，當設備健康狀態低于設置的閾值時，通過智能算法制定檢修策略，最后有針對性的進行檢修和接收反饋，可以最大限度地利用檢修資源和節約成本。同當前計劃檢修相比，狀態檢修是有針對性的，避免了檢修的不合理性和浪費，真正做到“應修必修，方法最優”，保證了電網運行的安全性和經濟性。2008年國家電網公司根據各地狀態檢修試驗效果，編制了《國家電網公司設備狀態檢修管理規定》等管理文件，以及《輸變電設備狀態檢修試驗規程》和《輸變電設備狀態檢修導則》等技術文件。這些文件為開展狀態檢修照亮了前行的方向，為各電力公司實際工作提供了指導意見和技術標準。

2.輸變電設備故障檢修智能化技術應用的重要性

2.1達到輸變電設備智能化運行目標

輸變電設備之中應用的智能化技術主要包含信息通信技術、信息處理技術、智能化傳感技術以及智能交互技術等多方面的內容。隨著智能技術的飛速發展，輸變電設備之中的智能化功能也能夠充分發揮出來，真正意義上實現了智能化運行目標。

2.2有效提高了電網運行的穩定性

輸變電設備對于電網有著非常重要的作用，通過輸變電設備能夠有效保障電網的安全運行。在對電網的運行狀況進行檢測的過程當中，通過輸變電設備能夠對電網的安全程度進行詳細了解，同時對其中對相關技術進行有效完善。輸變電設備之中應用智能化技術，主要就是通過專業的設計手法對智能檢測控制系統進行優化設計，并在實際應用的過程當中不斷對其進行改進，借此讓輸變電設備在實際運行的過程當中展現出智能化以及綜合化等方面的運行特點，對電網之中的各種信息數據進行有效監控，同時及時接收到相應的故障信息并據此制定相應的處理策略，并將其落實到實際工作之中，快速有效的將電網之中存在的故障進行解決，有效保障電網的運行效率以及運行質量。

2.3提高輸變電設備的環保型

輸變電設備對于電網的運行質量有著至關重要的影響。要想提高輸變電設備的使用性能，就必須要對其智能技術進行升級，同時應當適應當前我國時代的發展需求，將環保理念融入到輸變電設備智能技術之中，借此有效延長輸變電設備的使用壽命。通過在輸變電設備之中應用智能化技術，不僅能夠有效降低輸變電設備運營所消耗的成本，同時還能夠起到良好的節能環保作用。

3.輸變電設備故障檢修智能化的關鍵技術

3.1無線傳感技術

在對輸變電設備的運行狀況進行監測的過程當匯總，經常會使用到各種類型的傳感技術、通信技術以及數據采集分析技術等等。通過這些無線傳感技術能夠實現對輸變電設備的信息化管理。之后通過傳感器網絡和Internet、GPRS、CDMA連接起來，借此實現對通信協議的轉換。同時通過傳感器還可以設置協調節點以及網管節點，并結合不同功能的需求來進行認證節點身份以及轉發分組信息。其中，網管節點有著多方面的功能，一方面其可以作為增強功能的節點存在，另一方面通過網管節點能夠建立一個實際通訊、具備較強計算能力以及多種類型數據資源的系統。通過應用無線傳感技術能夠有效提高節點監控管理工作的效率以及質量，同時還能夠將工作過程當中收集到的數據信息同步到外部網絡之中。

3.2射頻識別技術

在電力系統之中，輸變電設備有著無可替代的重要作用，其功能以及電力生產水平直接決定了電力系統的經濟效益。現今，輸變電設備在我國絕大多數電網公司之中的職責都是負責設備臺賬、參數以及設備檢修、運營管理。其中MIS系統主要應用在設備臺賬管理工作之中，設備參數一般使用設備之中設置好的固定參數，設備檢修以及日常運行一般使用定時檢修以及狀態檢修機制。但是當前我國絕大多數單位之中的檢測裝置都無法對統一數據進行有效管理以及共享，因此必須要應用物聯網射頻技術來有效將其中存在的問題進行解決。射頻識別技術的主要原理就是：當標簽進入磁場之后，閱讀器發出的射頻信息會被接受并且通過感應電流之中的能量接收到芯片之中相應的存儲信息，并且經歷過解碼操作之后，會將解碼過的信息內容傳輸到中央信息系統之中，借此對其進行進一步處理。除此之外，一些特定的閱讀器也能夠對固定距離之中的電子標簽信息進行感應，并且移動式閱讀器也擁有接入物聯網的功能，通過移動電子商務平臺對標簽代碼進行解讀，能夠對相關數據信息進行快速準確的查找。

3.3智能化分析和數據挖掘

智能化分析和數據挖掘是建立在與計算的基礎之上，其能夠將人工和及其自動化的反饋有機結合起來。并且能夠對離線數據進行挖掘和分析，借此有效擴充知識庫之中的信息內容。同時通過個性化的自定義智能化策略能夠有效展現出系統的自主性，并有效提高系統的擴展性。從本質上來說，通過應用智能化分析以及數據挖掘，能夠結合輸變電設備實際發出的報警信號進行觸發報警，同時還能夠通過自動化智能搜索和服務功能為工作人員提供相應的解決方案，有效提高工作人員的工作效率以及工作質量。工作人員在通過智能化解決方案進行相關工作的過程當中，應當注意人工反饋以及決策，同時還應當將報警信號以及處理方案等方面的內容存儲到數據庫之中，借此為未來的相同故障處理工作提供方便。

4.結束語

綜上所述，輸變電設備智能化是輸變電設備未來發展的必然趨勢，因此我國有識之士應當不斷對輸變電智能化的關鍵技術進行深入研究分析，借此有效促進我國輸變電設備智能化的進一步發展，有效提高我國輸變電設備的工作效率以及工作質量。