智能電網視域下電力設備監測與維護

摘 要：在智能技術快速發展的背景下，智能技術與電網相結合，形成智能電網。通過建設智能電網，可以極大地提高電力系統運行水平，增強電力生產能力，增加電力供應量，促進社會發展。基于此，電力企業主動加強智能電網建設。為強化電力系統運行效果，提升供電水平，電力企業還需要在智能電網視域下探索電力設備監測與維護方法、手段，進而對電力設備進行全面的監測與管理，做好電力設備維護工作，防止電力設備在運行的過程中出現故障。該文對智能電網視域下電力設備監測與維護進行研究，旨在優化電力設備監測與維護工作，充分發揮電力設備的功能作用。

關鍵詞：智能電網;電力設備;監測;維護;安全管理

中圖分類號：TM507 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）30-0152-04

Abstract： Against the background of the rapid development of smart technology， smart technology is based on the power grid to form a smart grid. By building a smart grid， the operation level of the power system can be greatly improved， power production capacity can be enhanced， power supply can be increased， and social development can be promoted. Based on this， power companies have taken the initiative to strengthen the construction of smart grids. In order to strengthen the operating effect of the power system and improve the power supply level， power companies also need to explore methods and means for monitoring and maintaining power equipment from the perspective of smart grids， and then comprehensively monitor and manage power equipment， do a good job in maintaining power equipment， and prevent power equipment failure P1VaSNFCK9StCTt5hENKIw==during operation. This paper studies the monitoring and maintenance of power equipment from the perspective of smart grid， aiming to optimize the monitoring and maintenance of power equipment and give full play to the functions of power equipment.

Keywords： smart grid; power equipment; monitoring; maintenance; safety management

電力設備是智能電網的重要組成部分。所以，電力企業需要在建設智能電網的過程中選擇合適的電力設備，推進智能電網建設工作。為提高智能電網運行水平，電力企業應當積極監測與維護電力設備，以免發生運行問題。由于監測與維護電力設備并非一項簡單的工作，電力企業有必要在智能電網視域下構建完善的電力設備監測與維護工作體系，科學指導電力設備監測與維護工作，便于取得事半功倍的監測與維護效果，為電力事業的健康發展貢獻一份力量。

1 智能電網介紹

1.1 智能電網定義

智能電網是一種先進的電力網絡系統，它利用先進的信息、通信和控制技術，實現對電力系統的監測、控制、分析和優化，旨在提高電力系統的運行效率、安全性、可靠性和環境友好性[1]。智能電網集成了傳感器、通信設備和高級計算技術，使得電力系統能夠實時感知、響應并適應各種變化。隨著社會快速發展，電力企業加大了智能電網的應用力度，保證電力系統穩定安全運行，增強供電能力，滿足社會發展對電能的需求，激發社會發展活力。

1.2 智能電網特征

智能電網主要具有以下4個特征：一是防御能力強。在傳統電網下，電力企業難以規避外界不良環境對電力系統產生的負面影響。通過建設智能電網，電力企業則可以增強對外界不良環境的防御能力，確保電力系統穩定運行。這是因為智能電網能夠及時發現外界不良環境對電力系統運行的干擾，進而采取科學的措施處理問題，從而使電力系統保持正常的運行狀態[2]。二是優質性。智能電網可以為電力系統運行提供設備支持，強化電力系統運行效果。三是高效性。通過將智能電網運用在電力系統建設中，電力企業可以利用電力設備檢測技術，了解電力系統的運行狀態，加強對電力系統的管理，保證電力系統運行的高效性。同時，電力企業還可以利用維護技術，促進系統健康運行。四是自愈能力強。將智能電網運用在電力系統中，可以持續對電力系統進行檢測與評估，發現與解決電力系統運行問題。另外，還可以基于電力系統檢測與評估結果，預測電網問題，提前采取應對措施，降低電網運行風險發生概率。防御能力強、優質性、高效性以及自愈能力強是智能電網的特征，也是智能電網的優勢所在。基于此，電力企業更加關注智能電網，積極建設智能電網，以推動電力事業發展。

2 智能電網視域下電力設備監測與維護意義

2.1 保障電力系統安全穩定運行

保障電力系統安全穩定運行是電力企業在智能電網視域下的運營目標。如何實現該目標，是電力企業重點思考的一大問題[3]。通過在智能電網視域下加強電力設備的監測與維護，可以幫助電力企業實現該目標。究其原因，發現通過監測電力設備，可以及時發現當前運行問題，甚至發現潛在的運行問題和安全隱患。而在發現了電力設備運行問題后，就可以采取相應的應對措施，解決運行問題，保證運行安全。例如，針對監測中發現的電力設備存在絕緣老化的問題，相關工作人員就會修補或者更換絕緣材料。這樣不僅可以降低安全事故發生風險，而且可以保證電力系統的持續、穩定供電。

2.2 極大地提高電力設備使用效率

通過提高電力設備的使用率，不僅可以發揮電力設備的價值，而且可以降低發電成本。在智能電網視域下，電力企業需要采取科學的措施，提高電力設備的使用率。而通過開展電力設備監測與維護工作，可以了解設備的運行狀態、能耗情況以及維護需求，制定科學電力設備維護計劃，提出有效的電力設備維護策略，優化開展電力設備維護工作。隨著電力設備維護工作的開展，電力設備的性能就可以得到充分保障。對于電力企業來講，其可以更好地利用電力設備開展發電工作，增強電力生產能力。

2.3 推動電力設備技術創新與升級

在監測技術的不斷發展和完善的大背景下，越來越多的先進監測技術和方法被應用于電力設備監測中。例如，電力企業使用了物聯網技術，監測電力設備運行狀態。同時，還使用了大數據分析技術，分析電力設備監測數據，得出可靠的結論，提出針對性的電力設備維護與管理策略[4]。通過使用這些先進的技術，不僅提高了電力設備監測效率與質量，而且為電力設備維護與管理提供支持。隨著物聯網與大數據分析技術的使用，電力企業與技術人員認識到這些先進技術既可以支持電力設備監測工作，也可以支持電力設備優化與升級工作，進而積極將這些先進的技術應用在電力設備中，以促進電力設備技術創新與升級，進一步提高電力設備的性能和質量，推動智能電網的快速發展。

3 智能電網視域下電力設備監測與維護研究

3.1 構建完善的電力設備監測與維護方案

在傳統電網系統下，電力企業主要依靠電力工程人員對電力設備進行監測，及時發現電力設備問題，進而采取科學的措施解決電力設備問題。同時，也依靠他們的力量維護電力設備，保證這些性能，使電力設備處于正常的運行狀態。可以說，電力企業主要依托人工的力量進行電力設備監測與維護工作。但是這種電力設備的監測與維護方法不僅容易增加人工成本，而且容易影響監測與維護工作的效率與質量[5]。隨著智能電網的廣泛應用，電力企業的監測與維護方式也在發生變化。其中，會利用專家系統、人工神經網絡系統，推進電力設備監測與維護工作。為強化電力設備監測與維護效果，電力企業可以基于專家系統、人工神經網絡系統，構建完善的電力設備監測與維護方案，為后續監測與維護工作的開展提供指導。

其一，從專家系統的角度分析，數據庫、人機接口、知識庫、推理機以及解釋機制等是專家系統的重要組成部分。在專家系統的作用下，可以將當前電力設備監測結果與專家數據庫的信息進行對比，掌握電力設備的運行情況。而在電力設備存在運行問題的情況下，就可以從數據對比的過程中發現異常，借此則能夠判斷電力設備的確產生了運行問題。同時，結合相對比的數據還能夠發現電力設備存在的潛在問題，進而采取針對性的措施應對潛在問題。為提高電力設備監測與維護水平，電力企業可以結合專家數據庫的信息與經驗，根據電力設備的種類性能等，制定針對性的電力設備監測與維護方案，以加強電力設備監測與維護，達到良好的監測與維護效果。其二，從人工神經網絡系統的角度分析，人工神經網絡系統是由大量分對神經元組成的。神經元之間通過連接能夠傳遞信息。而這些信息可以為電力設備監測與維護提供指導。對于電力企業來講，其可以借助人工神經網絡系統，模擬訓練輸入的樣本，以加強電力設備監測。同時，還需要使用該系統發送異常的信息，及時發現電力設備存在的運行問題，進而進行解決。另外，有必要認真地分析與研究監測數據信息，結合這些數據信息，做好電力設備監測與維護方案制定，明確監測的重點要點，從而優化電力設備檢測工作，確保電力設備維護效果。

3.2 主動構建電力設備監測與維護的平臺

通過構建電力設備監測與維護的平臺，電力企業可以隨時隨地監測電力設備的狀態，清楚電力設備的運行情況，進而對電力設備進行科學有效管理，從而提高電力系統運行水平，有條不紊地開展電力供應工作[6]。為落實電力設備檢測維護任務，確保電力系統穩定運行，滿足電力事業發展需求，電力企業有必要主動構建電力設備監測與維護的平臺。其中，電力企業可以從以下角度出發，做好電力設備監測與維護平臺的構建工作。電力企業需要建立統一的監測與維護系統，監測電力設備的運行狀態。為進一步發揮監測與維護系統的作用，還需要在構建監測與維護系統的過程中引入先進的監測技術。例如，可以引進物聯網技術，將傳感器安裝在電力設備上，便于實時監控和采集設備數據。同時，還可以引進大數據和人工智能技術，對采集到的數據進行分析和挖掘，以預測設備的維護需求和故障風險，加強對設備的維護管理，保證設備穩定運行。值得注意的是：在建立統一的監測與維護系統的過程中，電力企業還需要將電力設備監測與維護系統與智能電網調度系統、能源管理系統等進行集成，進而共享信息，加強協同管理，從而提高電力系統的整體運行水平，更好地完成供電任務。除此之外，電力企業需要基于電力設備監測與維護需求變化，以及實際要求，及時升級電力設備監測與維護平臺，從而有效依托該評價推進監測與維護工作。另外，還需要指派專業人員做好電力設備監測與維護平臺的管理工作，以持續優化平臺建設，充分發揮平臺作用。

3.3 研發應用電力設備監測與維護傳感器

在智能電網發展的過程中，電力企業積極對電力設備進行監測與維護，以確保電力系統穩定運行。電力企業之所以能夠對電力設備進行監測與維護，與傳感器具有重要的關系。具體來講，傳感器是智能電網的構成要素。在建設智能電網的過程中，會安裝多種類型的傳感器。例如，會安裝振動傳感器、紅外線傳感器、溫濕度傳感器等。而這些傳感器在電力設備監測與維護中發揮著重要作用。首先是振動傳感器。通過安裝振動傳感器，可以監測電力設備的振動頻率，了解電力設備的運行狀態[7]。其次是紅外線傳感器。通過安裝紅外線傳感器，可以在紅外線的作用下獲得電力設備的運行參數，清楚電力設備運行的具體信息。最后是溫濕度傳感器。通過安裝溫濕度傳感器，可以獲得與電力設備運行相關的溫度與濕度信息，進而對電力設備的運行環境進行分析，加強對電力設備運行環境的管理。由此可見，電力設備的監測與維護工作離不開傳感器的支持。為優化電力設備監測與維護工作，應當做好電力設備監測與維護傳感器的研發與應用工作。

首先，設計傳感器結構與電路。可以結合傳感器技術，設計傳感器的結構和電路。其中，需要重點設計傳感器的尺寸、形狀、材料選擇以及信號處理電路等。為提高設計水平，應當結合電力設備監測與維護需求，優化設計內容。同時，還需要考慮外界環境對傳感器功能作用的影響，盡可能地減少外界環境對傳感器運行產生不良影響。其次，研發傳感器校準與標定方法。為確保傳感器的準確性和可靠性，需要研發傳感器校準與標定方法。其中，應當對傳感器進行校準實驗，明確傳感器的輸出與輸入之間的關系，以及標定傳感器的測量范圍、精度和線性度等參數。再次，進行實地測試與驗證。在研發完成后，需要對傳感器進行實地測試與驗證。也就是說，需要將研發好的傳感器安裝在電力設備中，對電力設備的運行狀態進行監測，以評估傳感器的功能作用。如果傳感器在應用的過程中存在一些問題，則需要解決問題，便于發揮傳感器監測電力設備的作用。例如，可以通過改進傳感器的結構、優化信號處理算法、提高抗干擾能力等方式解決問題。如果傳感器的實際應用效果好，則可以投入到實際使用中。最后，推廣應用與持續改進。可以加大對傳感器的推廣力度，使電力企業了解先進的傳感器。而電力企業可以根據自己的實際電力設備監測與維護需求，選擇合適的傳感器，進而安裝傳感器，從而借助功能強大的傳感器推進電力設備監測與維護工作。對于研發人員來講，其還需要結合電力企業對傳感器使用的反饋與建議，進一步優化與改進傳感器，增強傳感器的實用性、有效性，為電力設備監測與維護工作的科學開展提供傳感器支持。

3.4 加大電力設備故障預防機制建設力度

在智能電網視域下，電力企業可以使用監測技術了解電力設備的運行狀態，進而結合其運行狀態發現運行故障，從而解決運行故障，使電力設備正常使用。當前，社會對電量的需求量比較大[8]。對于電力企業來講，其需要加大電力生產力度，提高生產能力。同時，還需要做好供電工作，滿足社會生產生活對電力的需求。在這種情況下，電力設備工作的時間比較長。在長時間的工作狀態下，電力設備容易發生運行故障。為保證電力設備監測與維護效果，電力企業需要建立健全的電力設備故障預防機制，加強對電力設備故障的預防管理，降低故障發生概率。

一是建立電力設備質量管理機制。電力企業可以構建電力設備采購機制，明確采購標準與流程，以優先選擇質量可靠、性能穩定的產品。同時，還需要建立電力設備投運前后的管理機制，保證投入前的電力設備符合相關質量標準，以及確保投入后的電力設備穩定運行。二是建立電力設備運行監測機制。為更好地預防與管理故障，電力企業有必要建立電力設備運行監測機制，明確技術監測步驟，確定監測管理人員的職責，規范開展電力設備運行監測工作。三是建設電力設備故障管理機制。電力企業需要做好電力設備故障管理機制建設工作，明確不同故障的管理方法與策略，提高對電力設備運行故障的處理水平。四是建立電力設備維護機制。電力企業應當確定電力設備維護工作規范，制定完善的電力設備維護計劃，便于為維護工作的開展提供指導，保證電力設備故障預防效果。五是建立電力設備人員管理機制。電力企業可以基于電力設備管理人員的崗位責任以及電力設備故障預防管理需求、要求等，加強電力設備人員管理機制建設，確保電力設備管理人員科學有效落實工作，從而更好地實現電力設備故障預防目標。總而言之，電力企業需要從多種角度出發，做好電力設備故障預防機制建設工作，為電力設備故障預防工作的開展提供支持。

4 結束語

綜上所述，隨著智能電網的發展，電力企業迎來了發展機遇。當前，電氣企業積極建設智能電網，以取代傳統電網，保證供電效果。不過，電力企業在運用智能電網加強供電管理的過程中也會遇到電力設備運行問題。為此，電力企業需要在智能電網視域下關注電力設備運行問題，提出合理的措施解決該問題。而通過加強電力設備監測與維護，可以有效規避電力設備運行問題。所以，電力企業需要在發展的過程中主動開展電力設備監測與維護活動，及時發現與解決電力設備問題，延長電力設備壽命，增強供電的穩定性與可靠性，保證自身取得良好的經濟效益與社會效益。同時，電力企業需要主動地完善與優化電力設備監測與維護工作，保證監測與維護效果。相信通過不斷努力，電力企業就可以采取科學的監測與維護手段，提升電力設備運行水平，充分發揮智能電網在增強供電能力與推動社會發展中的作用。

參考文獻：

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作者簡介：杜偉（1984-），男，助理工程師。研究方向為電力工程。