人工智能技術在電力設備運維檢修中的研究及應用

趙浚州 伊力亞絲?努爾麥麥提

摘要：變電站的運維工作人員需要熟練使用日常維護工作中所涉及到的變電站內的所有設備。只有這樣才會提升變電工作效率。由于變電站內的運維工作設備種類多、數量多，運維工作人員無法記住所有的設備，導致運維人員在實際的工作中無法準確地掌握和使用電網運維工作中的部分設備。若發生安全事故，運維工作人員無法熟練地使用設備，這會對工人生命財產和企業經濟效益造成嚴重的威脅。

關鍵詞：人工智能;變電;數字化;轉型

1變電運行管理在電網安全運行中的重要作用

變電運行管理工作的主要目標是維護電網運行的安全性與平穩性，實踐中，為了更好地達成上述目標，需要相關人員加大在維護、管理變電設備方面所投入的關注度。一旦變電運行管理水平下降，或是管理工作存在漏洞、相關工作人員出現工作懈怠等，就會提升電網在實際運行中的安全隱患，難以保障其長時間保持良好運行狀態。電網運行安全無法得到有力保障，最終極容易引發電力系統運行問題或是威脅人員生命財產安全。總體而言，變電站作為電力系統中的重要部分，其安全情況直接影響電網運行的安全性，因此在維護電網安全運行時，必須加大變電運行管理力度與實效性。

2變電運維中的問題與原因分析

變電運維系統的運行環境不夠穩定，存在一定程度上安全隱患。由于電力企業在電網建設時，沒有對其進行有效管理，所以出現了一些不能夠正常工作。如變壓器故障、線路短路等問題都會造成設備不能正常運轉，還有就是變電站的負荷變化較大也是導致設備無法滿足用電需求等情況。變電運維人員的技術水平不高，沒有掌握系統分析及故障診斷能力，在電力設備運行中出現問題時，不能夠及時發現并處理，以及變電運維人員的專業素質不高。電力系統在運行過程中，會發生大量的故障，這就要求工作人員要不斷提高自己對相關知識和技術掌握水平。然而當前我國電力企業中很多人員缺乏相應理論基礎與實踐經驗以及操作技能方面存在不足之處導致了變電站設備出現問題之后不能及時解決問題而影響整個電網工作質量。電氣運維工作環境惡劣、操作難度大、系統復雜，而且存在安全風險等因素，導致其不能有效地進行檢修維護。變電運維人員在進行操作中不重視對設備的維護，導致出現故障。由于電力系統運行環境惡劣，如果工作人員沒有很好地處理這些問題就會造成很多不必要的損失，還有就是一些員工缺乏專業技術素質和責任心不夠強等原因都可能會使變電站發生事故或損壞電氣設施，另外也有部分管理人員利用其自身便利條件來管理電網中存在著安全隱患或者是不按規定進行操作而引發了重大的經濟損失。

3人工智能在電力設備運行、維護和檢修中的關鍵技術

3.1動態調整

動態調整變電設備差異化運維策略，須基于對不同影響因素的分析結果，對設備的維護周期進行科學調整。制定一次設備差異化運維策略，主要包含以下影響因素：第一，若設備在強對流天氣下運行，或者遇到風力較大的情況，須對運維策略進行調整，須第一時間檢查主變電子箱是否封閉，避免出現滲漏情況，同時對電纜封堵和銜接性進行檢查，避免溫度過低對設備造成不良影響。在天氣好轉之后，須檢查避雷針，并檢查線路是否存在漏電情況。當處于用電高峰，應當及時排除設備缺陷，避免設備出現異常發熱的現象，保證供電的可靠性。第二，變電設備的運行狀況，應作為監測工作的重中之重，確保設備健康度達到要求。當設備產生問題時，須對各項缺陷進行評估，對策略進行調整。

3.2強化對變電設備的管理

與變電設備運行相關聯的因素相對較多，因此必須加大在變電設備管理方面的投入力度，體現出對電網運行安全水平的有效維護。其中，線路老化在所有影響變電設備運行的因素中占據著重要地位，這就要求相關人員必須定期落實對變電設備電路現狀的檢測，及時更換老化情況嚴重的電路，并針對可以繼續使用的電路實施維修與養護。實時監控變電設備運行過程，發現異常問題后及時組織處理，維護變電設備安全平穩運行，以保證其性能作用得到有效發揮[2]。

3.3設備健康評估

為了確保供電的安全可靠，縮減因為頻繁檢修導致的費用升高，業界展開了針對電力變壓器的健康檢查和相應的檢修，包括電抗器、斷路器、變壓器等交直流電力設備，同時制定了對應的工作方針，在這個過程中積累了豐富的專家經驗，但基于這些電力設備高成本、結構復雜，作用關鍵，其分布區域和工作特性不同，太多的狀態量表征，表現極大的模糊和不確定性質。在發展過程中，缺乏普遍、客觀、全面的評價標準。因為傳統的針對專家經驗和業務指南評估存在的缺陷，業界采用了機器學習算法和數學分析法，啟動了設備狀態評估模型的研究工作，范圍包括多源設備狀態數據的設備狀態等，目的是將電力變壓器的真實狀態全面準確地反映出來。通常劃分為兩類模型：第一類是對權重的評估，是采取數學模型進行客觀地計算，通過對變壓器狀態與各類狀態量指標之間的關系的分析，明確關聯性強的關鍵特征指標以及重要性以及進行權重的評估。然后評估變壓器的狀態;二是利用機器學習算法，基于訓練樣本直接建立狀態量與變壓器狀態評估之間的預測模型，目前聚類分析和人工神經網絡都屬于常用的機器學習算法范疇。

結語

利用人工智能技術將變電運維軟件進行精益化，將人工運維轉變為人工智能軟件運維，縮短運維時間，保證變電設備的正常運行。就當今的電力環境來講，變電設備差異化運維尚處于起步階段，人工智能技術的推廣和發展將提高變電設備的運維效率，保障設備長期穩定運行，對電力企業的發展具有現實意義[3]。

參考文獻

[1]龍安州.淺談電力系統中的變電運行安全管理與變電設備的維護[J].電子世界，2020（18）：160-161.

[2]王左恒，羅長林，汪晗.電力系統變電運行安全管理及設備維護分析[J].冶金管理，2019（21）：54+56.

[3]李娜.淺談電力系統中的變電運行安全管理與變電設備的維護[J].煤，2019（10）：91-92.