智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理優(yōu)化研究

李星朗

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司超高壓變電公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

隨著社會的不斷發(fā)展，電力已成為推動現(xiàn)代化社會活動有序進(jìn)行的前提條件，也是不可或缺的關(guān)鍵要素。尤其是在目前社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，電力需求持續(xù)增長，與其匹配的電網(wǎng)系統(tǒng)也不斷擴(kuò)大。為提升智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理水平，需要結(jié)合用戶的實際應(yīng)用需求，合理應(yīng)用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，并與電力技術(shù)緊密結(jié)合，使智能電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)在實踐中得到有效利用。這樣不僅可以保障智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為國家電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展提供有力支持，還可以充分發(fā)揮運(yùn)維技術(shù)的應(yīng)用效果，避免智能電網(wǎng)建設(shè)出現(xiàn)問題。

1 國家電網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容

國家電網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容涉及面比較廣，包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源互聯(lián)網(wǎng)、新能源接入與消納以及智能化運(yùn)行管理等多方面內(nèi)容，其主要目的為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化、高效化管理和運(yùn)行。由于國家電網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)采用先進(jìn)的信息通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云計算技術(shù)等，因此可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的監(jiān)測、控制以及優(yōu)化管理。與此同時，國家電網(wǎng)致力于構(gòu)建統(tǒng)一的全國能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)電力、熱力、氣體等多種能源之間的互聯(lián)互通，推動清潔能源的有效利用和靈活輸送[1]。

目前，國家電網(wǎng)積極推進(jìn)新能源電力系統(tǒng)的接入和消納工作，利用智能電網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化系統(tǒng)布局和調(diào)度，以提高新能源的消納能力和利用效率。此外，通過建設(shè)智能電網(wǎng)，國家電網(wǎng)將實現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的集中監(jiān)測和分析，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)故障的預(yù)測和快速定位，以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2 智能電網(wǎng)運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，智能電網(wǎng)運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)已融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計算、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)以及邊緣計算與5G 技術(shù)等多個內(nèi)容，這些技術(shù)的應(yīng)用為智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供重要支撐。首先，智能電網(wǎng)運(yùn)維利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，通過傳感器和無線通信技術(shù)，實時獲取和監(jiān)測電力設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境信息等數(shù)據(jù)[2]。其次，大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)在智能電網(wǎng)運(yùn)維中發(fā)揮著重要作用，通過數(shù)據(jù)采集、存儲、處理以及分析等方式，實現(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測、故障診斷和健康管理，為電網(wǎng)運(yùn)維決策提供支持。再次，人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)運(yùn)維中應(yīng)用廣泛，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以預(yù)測并診斷電網(wǎng)設(shè)備故障問題，有利于提高電網(wǎng)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。最后，邊緣計算技術(shù)結(jié)合5G 通信技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的快速響應(yīng)和實時處理，還可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率和實時監(jiān)測能力，從而為智能電網(wǎng)運(yùn)維的實時性和及時性提供支持。

3 智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理現(xiàn)存問題

3.1 工作人員專業(yè)水平不足

智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理涉及復(fù)雜的技術(shù)和系統(tǒng)，需要工作人員具備較高的專業(yè)水平才能實現(xiàn)有效的運(yùn)行和維護(hù)。尤其是智能電網(wǎng)技術(shù)日新月異的情況下，工作人員需要不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)有培訓(xùn)和教育跟不上技術(shù)發(fā)展的步伐，工作人員的專業(yè)水平存在滯后問題。例如，有些地區(qū)或組織在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的教育和培訓(xùn)資源不足，導(dǎo)致工作人員無法獲得足夠的專業(yè)知識和技能[3]。由于智能電網(wǎng)領(lǐng)域需要高水平的專業(yè)人才，而供給方面可能存在人才短缺或人才流失的情況，導(dǎo)致工作人員整體專業(yè)水平不足。此外，智能電網(wǎng)領(lǐng)域涉及多個學(xué)科知識，如電力工程、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析等，所以要求工作人員具備跨學(xué)科的綜合能力，無形中增加專業(yè)水平的要求和工作難度。而有些工作人員對智能電網(wǎng)的重要性和復(fù)雜性認(rèn)識不足，缺乏對行業(yè)發(fā)展方向和趨勢的理解，因此無法提高其對工作內(nèi)容和職責(zé)的認(rèn)知與專業(yè)水平。

3.2 現(xiàn)場作業(yè)安全保障不足

智能電網(wǎng)是一個涉及多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)，由于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，導(dǎo)致在實際建設(shè)和運(yùn)維過程中缺乏明確的操作規(guī)范和安全指引。智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維通常需要具備專業(yè)知識和技能的人才，但有些地方由于人才儲備不足，導(dǎo)致現(xiàn)場作業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)參差不齊，安全意識和操作能力存在較大差異[4]。同時，部分公司或組織的安全管理制度并不完善，缺乏完備的安全培訓(xùn)、監(jiān)督管理以及事故應(yīng)急預(yù)案，進(jìn)而影響現(xiàn)場作業(yè)的安全保障水平。此外，還有一些地方的智能電網(wǎng)設(shè)備存在老化問題，維護(hù)保養(yǎng)工作也不到位，因此會增加現(xiàn)場作業(yè)的安全風(fēng)險。

3.3 變電運(yùn)維體系不完善

智能電網(wǎng)建設(shè)是在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級和改造，而傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的變電運(yùn)維體系或多或少已經(jīng)存在一些缺陷問題。變電站作為電網(wǎng)重要的節(jié)點(diǎn)，其運(yùn)維需要應(yīng)用復(fù)雜的設(shè)備和技術(shù)，但之前遺留的歷史問題會影響變電運(yùn)維體系的使用效果。除此之外，智能電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維需要在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范基礎(chǔ)上進(jìn)行，以確保各個環(huán)節(jié)的合理性和安全性，但是由于缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，無法建立相對完善的變電運(yùn)維體系，很多問題也無法得到及時處理。

4 智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理措施

4.1 建立運(yùn)維一體化制度體系

智能電網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)維管理中，建立運(yùn)維一體化制度體系能夠提高電網(wǎng)設(shè)備的可靠性、安全性以及運(yùn)行效率，同時降低運(yùn)維成本。因此，需要在電網(wǎng)建設(shè)初期建立統(tǒng)一的設(shè)備運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，明確各類設(shè)備的運(yùn)維流程、周期性檢查與維護(hù)要求、異常情況處理流程等內(nèi)容，確保各個運(yùn)維點(diǎn)操作一致。同時，引入智能化的運(yùn)維管理平臺，將各個運(yùn)維點(diǎn)的信息整合到一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)信息共享和交互，使電網(wǎng)具備對各個運(yùn)維點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控、預(yù)警、計劃維護(hù)等功能，提高對電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測與管理[5]。此外，可以建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，使各個運(yùn)維點(diǎn)之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享與交流，包括設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、故障處理經(jīng)驗等，提高運(yùn)維人員的工作效率，避免重復(fù)勞動，以形成更完整的設(shè)備運(yùn)維知識庫。

4.2 引進(jìn)先進(jìn)運(yùn)維技術(shù)

智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理中，要想引進(jìn)先進(jìn)運(yùn)維技術(shù)，需要充分發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用作用。首先，需要對當(dāng)前的電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維管理情況進(jìn)行全面的技術(shù)評估，包括現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備、人員素質(zhì)、管理體系等方面，以確定引進(jìn)先進(jìn)運(yùn)維技術(shù)的必要性和可行性。其次，根據(jù)評估結(jié)果，制定智能電網(wǎng)運(yùn)維管理發(fā)展規(guī)劃，明確技術(shù)引進(jìn)的目標(biāo)、范圍、時間表以及預(yù)期效益。再次，尋找具有先進(jìn)運(yùn)維技術(shù)和經(jīng)驗的合作伙伴或供應(yīng)商，共建智能電網(wǎng)運(yùn)維管理系統(tǒng)，如國內(nèi)外技術(shù)廠商或?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)。最后，引進(jìn)先進(jìn)的電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測技術(shù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能以及智能算法等先進(jìn)運(yùn)維技術(shù)，并結(jié)合實際情況進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改造。同時，在智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理中引入先進(jìn)的運(yùn)維技術(shù)，對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)和轉(zhuǎn)變管理，以提升其技術(shù)水平，適應(yīng)新技術(shù)的運(yùn)用和管理。

4.3 及時處理運(yùn)維中的問題

智能電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維管理中，必須要及時處理運(yùn)維問題，避免留下嚴(yán)重的安全隱患。首先，應(yīng)建立實時監(jiān)控系統(tǒng)，如傳感器、監(jiān)測設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以實時監(jiān)測電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能指標(biāo)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常情況時，能夠及時報警并定位問題。其次，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析和故障診斷系統(tǒng)，快速識別故障原因和故障位置，以便及時處理問題。最后，引入自動化運(yùn)維系統(tǒng)，利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)和故障預(yù)警，以提高故障處理的效率和及時性。

4.4 加強(qiáng)監(jiān)督管理

智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理中，要想保證各環(huán)節(jié)工作的有序開展，就要加強(qiáng)監(jiān)督管理，建立并執(zhí)行智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，明確各項工作的要求和流程，確保所有工作都能按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)完成。與此同時，利用先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)，對智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和處理異常情況，促使電網(wǎng)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。由于智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中會出現(xiàn)一些突發(fā)的故障問題，需要運(yùn)維人員在第一時間進(jìn)行處理。而運(yùn)維人員在監(jiān)督管理運(yùn)維工作時，應(yīng)加強(qiáng)對安全工作的重視程度，使運(yùn)維工作人員能夠在安全的環(huán)境下開展工作，同時加大對智能電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的檢查力度，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障問題。在設(shè)備檢修方面，應(yīng)注重加強(qiáng)對關(guān)鍵部位的檢修，并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全面檢測，避免出現(xiàn)設(shè)備故障和嚴(yán)重事故。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況要及時進(jìn)行處理。運(yùn)維人員應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等方面的監(jiān)控工作。在設(shè)備檢修方面，應(yīng)注重加強(qiáng)對檢修人員安全意識的培養(yǎng)，提高他們的安全意識和自我保護(hù)意識，如果出現(xiàn)事故，要及時處理并上報相關(guān)部門，避免出現(xiàn)重大事故。

4.5 提高運(yùn)維人員綜合素質(zhì)

在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，要不斷創(chuàng)新管理理念，將傳統(tǒng)的電網(wǎng)管理模式與當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相結(jié)合，充分發(fā)揮智能電網(wǎng)的作用。同時，在運(yùn)維管理工作中要注重人才培養(yǎng)，提高運(yùn)維人員的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。首先，要注重對現(xiàn)有運(yùn)維人員的培訓(xùn)，不斷提升其專業(yè)知識水平；其次，對現(xiàn)有運(yùn)維人員進(jìn)行教育，使其熟練掌握智能電網(wǎng)的運(yùn)行原理和控制策略；再次，對現(xiàn)有運(yùn)維人員進(jìn)行工作技能和專業(yè)技能培訓(xùn)，使其具備一定的操作能力和創(chuàng)新能力；最后，建立完善的人才管理機(jī)制，通過競爭上崗等方式選拔優(yōu)秀人才，同時不斷完善考核機(jī)制，確保智能電網(wǎng)的運(yùn)行能夠高效、安全、穩(wěn)定。

4.6 創(chuàng)新智能電網(wǎng)安全預(yù)警機(jī)制

在開展智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理工作的過程中，要注重對預(yù)警機(jī)制的創(chuàng)新，有效預(yù)防電網(wǎng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各種問題，確保智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在進(jìn)行預(yù)警機(jī)制創(chuàng)新時，要結(jié)合我國當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展的實際情況，也要注意與國際先進(jìn)水平相接軌。在開展預(yù)警機(jī)制創(chuàng)新過程中，需要提高電力企業(yè)各個部門之間的協(xié)作力度，建立起統(tǒng)一、規(guī)范的預(yù)警管理制度。此外，在進(jìn)行預(yù)警機(jī)制創(chuàng)新時，必須要深入研究與分析我國智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理現(xiàn)狀，了解當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理工作中存在的不足與問題，并在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行改進(jìn)與完善。通過不斷創(chuàng)新預(yù)警機(jī)制，可以有效提高我國智能電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)維管理工作水平，推動我國電網(wǎng)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步，為人們提供更加安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的電力供應(yīng)。

5 結(jié) 論

智能電網(wǎng)是推動我國國家電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的重要內(nèi)容，其運(yùn)維管理具有重要組成。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維管理過程中，相關(guān)單位和管理人員要妥善處理好現(xiàn)存問題，并提出有針對性的管理和控制措施。同時，完善現(xiàn)有管理體系，引進(jìn)先進(jìn)的運(yùn)維技術(shù)，以提高智能電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維管理水平，推動我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。