配網檢修中的自動化與智能化的融合發展研究

王世川， 陳本書

（國網四川省電力公司萬源市供電分公司， 四川 達州 636365）

0 引言

隨著工業經濟的快速發展和技術的不斷進步，電力行業在保障現代工業經濟可持續發展以及國家社會穩定方面越來越體現其的重要地位。而配網檢修工作的好壞又是保障電力行業電網安全穩定運行的重要手段之一。為提高配網檢修工作效率，需要進一步提升配網檢修中的自動化技術與智能化水平。配網檢修的自動化技術和智能化發展可以提高配網系統的穩定性和可靠性，減少人工干預和事故風險，提高電力企業的經濟效益和社會效益。筆者認為，自動化與智能化技術兩化融合發展是解決我國現狀情況下提升配網檢修中的自動化技術與智能化水平的最佳方案。因此，本文旨在探討配網檢修中的自動化和智能化技術的融合發展策略，為相關領域的研究提供參考和借鑒。

1 研究背景

近兩年全國經歷了歷史罕見的極端高溫干旱災害天氣，全國配網面臨歷史同期最高極端高溫和歷史同期最高電力負荷疊加局面。此種情況下，配網承載能力面臨嚴峻考驗，配網檢修工作也面臨空前壓力，電網安全保供形勢復雜嚴峻。以2022 年夏季為例，國家電網公司經營區有記錄以來持續時間最長、影響范圍最廣的極端高溫天氣[1]。最大降溫負荷達到3.5 億kW，全網最大負荷達到10.69 億kW，5 個區域電網和19 個省級電網負荷屢創新高[2]。其中，四川用電需求最高負荷6 500 萬kW，電網設備長期處于高負荷運行狀態。為保障企業正常生產經營和居民正常生活用電，提升產業鏈供應鏈的韌性和安全水平，促進經濟有效提升和合理增長。面對極端高溫考驗，國網四川電力組織對轄區679 條配網線路開展綜合檢修工作，2.5 萬余名電力搶修人員24 h 待命，累計派出巡檢員工1.7 萬人次，對滿載、重載設備開展常態化、高頻次人工巡檢。因配網檢修自動化技術與智能化程度不高，耗費了巨大人力、物力、財力。因此，進一步提升配網檢修的自動化和智能化水平，以此提高配網檢修工作效率顯得越來越重要。

2 配網檢修中的自動化與智能化技術兩化融合的必要性

隨著科技的不斷進步，我國配網檢修在自動化領域和智能化領域取得了一定的成果。自動化技術的應用提高了檢修效率，降低了人力成本；而智能化技術則進一步提升了電力系統的穩定性和安全性。雖然我國配網檢修中的自動化技術與智能化技術已經得到了廣泛的應用和發展，但是仍然存在一些不足之處，如技術更新迅速、設備間兼容性和互換性差、智能化應用范圍受限、專業人才短缺等。具體體現在以下幾個方面。

2.1 智能化技術水平與國外先進水平仍有差距

我國的配網檢修智能化技術雖然已經取得了一定的成果，但是與國外先進水平相比，仍存在一定的差距。

首先是我國在一些高端技術領域核心技術大多依賴國外進口，自身的研發能力和創新性還有待提高。如作為智能化技術核心的智能芯片，全球前十智能芯片制造企業分別為三星（韓國）、英特爾（美國）、SK 海力士（韓國）、高通（美國）、英偉達（美國）、AMD（美國）、德州儀器（美國）、意法半導體（意大利）、英飛凌（德國）、鎂光（美國），均為國外企業，可見我國芯片制造技術水平與國際一流水平存在差距。我國由于光刻機高尖端技術方面的瓶頸，導致高端芯片依賴進口，一旦遭到技術封鎖或產品進口限制，將嚴重影響我國相關智能領域的發展。

其次，在智能設備性能和可靠性方面，在配網檢修中，智能化設備是智能化技術的主要應用對象，設備性能和可靠性的高低直接影響到檢修的效果和質量[3]。雖然我國配網設備的技術水平已經有了很大提高，但與國外先進水平相比，設備的性能和可靠性還存在一定的差距。

此外在系統集成和智能化水平方面，配網檢修智能化技術涉及多個領域和系統，需要將這些系統和設備進行有效的集成和智能化管理。在這方面，我國還需要進一步提高系統集成的能力和智能化管理的水平。

2.2 不同自動化設備間兼容性和互換性差

除了與國外先進智能化技術水平上的差距，目前在配網檢修中，國內不同自動化設備之間的兼容性和互換性也是影響檢修效果的重要因素。我國配網自動化設備市場存在很多品牌和型號，缺乏統一的標準和規范，導致不同品牌和型號之間的設備兼容性和互換性較差，給配網檢修工作帶來了一定的困難。不僅如此，由于一些自動化設備供應商之間存在技術壁壘和封閉性，使得不同品牌和型號的設備難以實現兼容和互換。加上配網檢修涉及多個領域和部門，缺乏有效的信息共享和協作機制，導致不同自動化設備間兼容性和互換性問題難以得到解決。

2.3 自動化和智能化應用范圍有待擴大

雖然目前配網檢修中的自動化和智能化技術已經得到了廣泛的應用，然而，我國配網建設和發展的不同階段也會影響自動化技術與智能化在配網檢修中的應用范圍。在一些發展較早的地區，配網建設和設備更新換代已經完成，自動化和智能化技術的應用比較普遍。而在一些欠發達的偏遠地區和農村地區，配網建設仍然處于初級階段，自動化和智能化技術的應用仍然存在一定的局限性。不僅如此，在一些城市的舊城區和老舊小區，自動化和智能化技術的應用范圍也會受到各種改造條件的限制。

從我國配網檢修背景和自動化和智能化發展現狀來看，我國配網檢修中的自動化與智能化發展均面臨諸多挑戰。因此，本文基于我國配網檢修現狀，為進一步提升配網檢修的自動化和智能化水平，筆者認為，自動化技術與智能化兩化融合發展是突破技術瓶頸的必要策略之一，也是配網檢修現代化發展的趨勢。

3 配網檢修中的自動化與智能化融合發展的意義

在配網自動化中應用智能化技術，不僅能夠有效提升電氣機械設備的應用水平，還使得一些半自動化配網得到改造，提升配網整體運行水平以及性能[4]。首先，通過自動化與智能化技術的融合，可以各取所長，彌補各自技術上的不足，協同工作實現對配網設備的實時監測、診斷和預警，及時發現和預測設備故障，提高配網檢修的準確性和效率。其次，自動化技術可以減少人工操作，降低人力投入；智能化技術可以實現設備的自主控制和優化，減少對專業人員的依賴，進一步降低人力成本。通過自動化與智能化技術的融合可以降低配網檢修的人力成本。不僅如此，通過自動化與智能化技術的融合，可以推動配網檢修工作的智能化、自動化和信息化發展，提高配網檢修的現代化水平。最后，通過自動化與智能化技術的融合，可以提高配網檢修的效率和安全性，提高電力行業的服務質量和市場競爭力。

4 配網檢修中的自動化與智能化融合發展策略

在新型電力系統下，配網檢修手段逐漸呈現自動化、智能化、數字化等特點。國家電網公司在推進“源網荷儲一體化”的進程中，大力推廣應用云計算、大數據、電力物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈、邊緣計算等“云大物移智鏈邊”數字科學技術手段。從而實現各類能源資源整合、打通能源多環節間的壁壘，讓“源網荷儲”中配網檢修自動化與智能化真正做到友好協同，相互融合。

4.1 云計算與大數據的應用

云計算與大數據的應用是配網檢修中自動化技術與智能化融合的重要體現。在配網檢修中，海量數據是不可避免的。這些數據包括設備運行數據、電力消耗數據、故障歷史數據等等。如何有效地存儲和處理這些數據，并從中挖掘出潛在的價值，是配網檢修中的一大挑戰。

通過云計算技術，可以構建一個統一的配網檢修云平臺，將所有的配網數據存儲在云端，實現數據的集中管理和分析。基于此，配網檢修人員可以對數據進行更高效的查詢、處理和計算，從而更好地挖掘數據的潛在價值。例如，通過分析設備的運行數據，預測設備的壽命和可能出現的故障，從而提前進行維修和更換，避免設備在運行過程中出現停機或故障的情況。不僅如此，通過大數據技術，可以對配網運行過程中產生的所有數據實現實時監測和分析。基于此，配網檢修人員可以及時發現配網運行中的異常情況，如電力消耗異常、設備運行異常等，從而快速采取措施解決問題。此外，大數據技術還可以對配網運行的歷史數據進行深入挖掘，發現配網運行的一些規律和趨勢，為決策提供科學依據。

4.2 電力物聯網的構建與應用

電力物聯網的構建與應用是推動配網檢修自動化與智能化發展的重要途徑。通過物聯網技術，可以實現配網設備之間的互聯互通和信息共享，提高配網設備的協同作業能力。同時，物聯網技術可以實現對配網設備的遠程監控和管理，提高配網設備的可靠性和穩定性。電力物聯網的構建與應用可以提高檢修的效率和準確性，為電力行業的可持續發展提供有力支撐。因此，電力物聯網的構建與應用對配網檢修自動化與智能化融合發展具有非常重要的推動作用。下面，筆者將進一步闡述電力物聯網的構建與應用如何實現這一目標。

首先，電力物聯網的構建可以促進設備之間的互聯互通和信息共享。通過物聯網技術，不同的設備可以被有效地連接在一起，實現信息的交互和共享。這樣，在配網檢修過程中，工作人員可以實時獲取到各個設備的運行狀態和參數信息，從而更好地協調和管理不同設備之間的運行，提高設備的協同作業能力。

其次，電力物聯網的應用可以實現設備的遠程監控和管理。通過物聯網技術，設備可以與云平臺進行連接，實現遠程監控和管理。工作人員可以在任何時間、任何地點獲取到設備的運行狀態和參數信息，并對設備進行遠程控制和調整[5]。這樣，不僅可以提高設備的可靠性和穩定性，還可以在設備出現故障時及時采取措施進行維修和更換，提高檢修的效率。

此外，電力物聯網的構建與應用還可以促進電力行業的可持續發展。一方面，電力物聯網可以提高配網檢修的效率和準確性，降低設備的故障率和維修成本，為電力行業的發展提供有力支撐。另一方面，電力物聯網的應用可以推動電力行業的智能化發展，提高電力行業的創新能力和競爭力。例如，通過物聯網技術，實現智能電表、智能充電樁等智能設備的連接和控制，為電力行業的智能化發展提供有力支持。

4.3 移動互聯網與人工智能的應用

移動互聯網與人工智能的應用正在推動配網檢修中自動化和智能化的加速融合發展。這種趨勢不僅可以提高配網系統的運行效率，降低運營成本，而且可以提高供電的穩定性和可靠性，從而對人們的日常生活和工作產生積極影響。

一方面移動互聯網使得配網檢修的實時監控和數據分析變得更加便捷。通過移動設備，如手機或平板電腦，可以隨時隨地訪問配網檢修系統的數據，實現遠程監控和管理。這不僅可以提高配網檢修的效率和準確性，還可以降低人力成本和錯誤率。另一方面，人工智能技術在配網檢修中的應用也變得越來越廣泛。例如，通過機器學習和數據分析技術，可以對配網檢修的歷史數據進行分析，預測設備故障和維修需求，從而提前采取措施進行維修和更換，大大減少意外停機和故障，提高設備的可靠性和穩定性。除此之外，智能化融合還體現在對配網設備的自動化控制上。通過物聯網技術和自動化控制設備，可以實現配網設備的遠程控制和自動化管理。例如，通過智能傳感器和執行器等設備，自動檢測和控制配網設備的運行狀態，實現自動化調節和優化。

5 結語

雖然目前配網檢修中自動化技術和智能化發展遇到一些問題，但筆者認為，基于我國配網檢修背景下自動化和智能化發展現狀的情況，采取自動化與智能化技術兩化融合發展是必要的。筆者通過電力行業構建新型電網中“云大物移智鏈邊”技術的推廣和應用效果，印證了這一觀點。未來，隨著技術的不斷發展和應用場景的不斷擴大，自動化技術和智能化發展在配網檢修中的應用將會更加廣泛和深入。因此，需要進一步加強相關技術的研究和應用，以推動電力系統的穩定性和可靠性不斷提升。