變電工程中智能化技術的應用與發展

［關鍵詞］變電工程；智能化技術；應用發展

1 變電工程中智能化技術應用概述

1.1 智能化技術應用優勢

在變電工程領域，以變電站為例，借助智能化控制技術，能夠提升變電站的線路控制精度，還能根據變電站設備的狀態，及時調整控制相關計劃，體現出智能化技術的柔性化特征，運維效果也更好。電力企業根據變電站信息，就能派遣人員前去維修，進而簡化變電站運維進程，降低運維工作的成本消耗。

1.2 智能化技術應用要點

智能化技術應用過程中，數據傳輸要準確可靠，否則會影響智能化運維系統的判斷過程。智能化技術應用效果與網絡環境關系密切，如果網絡條件不佳或存在漏洞，則會增大變電站監測數據被竊取的概率，間接帶來風險。人員自身技能儲備不足則很難適應智能化技術的應用要求，容易錯誤配置參數，降低運維系統的應用效力。另外，智能化技術的應用并非“一勞永逸”，工作人員要找到人工干預及智能監控之間的最佳結合點，有效發揮兩類監控機制的作用。

2 變電工程中智能化技術的應用方式

2.1 設備監測與診斷

借助智能傳感設備，能夠檢測變電工程設備的電流、電壓等參數，幫助工作人員及時掌握設備的運行狀態，為擬定設備維護方案提供依據。運維人員利用傳感器數據，可判斷設備是否存在潛在故障。借助智能傳感器，還能獲得設備歷史運行數據，作為分析設備性能的依據，工作人員還能借此判斷設備性能的未來走勢，讓設備維護計劃更可靠。借助智能化技術，還能建立遠程監控體系，運維人員可以遠程訪問設備數據信息，進而掌握電力設備的性能與健康狀況。如果監控系統反饋出異常情況，則會發出警報，縮短了設備異常處理時間。另外，運維人員不會暴露在危險環境中，監控與控制工作更得當。

2.2 預測性維護

在變電站維護過程中，需要獲取存儲設備的運行數據，包括溫度、振動、電壓等參數。借助數據分析技術及現有的知識，獲得關鍵特征，可為分析潛在故障提供有效依據。例如，變電站設備振動頻率異常，說明設備軸承可能存在故障。而借助回歸、決策樹、神經網絡等機器學習模式，能夠訓練歷史數據資料。模型能夠自動學習設備在不同背景下的運行模式及潛在的故障狀態。形成模型后，還要進行評估優化，保證模型的應用價值。模型評估優化過程中，需要關注參數調整、性能指標等因素。當模型訓練完畢后，就能監測設備實時狀態。一旦模型發現設備的異?；驖撛诠收?，可及時發出警報，提醒工作人員及時應對。需要注意的是，模型獲取數據后，需要對數據預處理。經過降噪、插值等處理環節后，利用專家系統、深度學習系統等智能算法，實時分析數據信息。借助算法識別異常情況并分析設備故障特征。當算法捕捉到設備的故障后，還能自動生成診斷報告，作為運維人員的參考資料，進而快速解決問題?；陬A測性維護機制，讓維護體系更精準，可降低維護成本并提升成效，進而保證設備的運行周期。利用預測性維護機制，還能實現智能化的故障診斷效應，降低設備故障帶來的額外成本，確保變電站長久穩定運行。

3 變電工程中智能化技術的應用發展成果

3.1 智能巡檢機器人

變電站設備多數在室外，意味著設備運維難度較大。如果人力條件有限，可能會延誤設備故障處理的最佳時機，增大安全風險系數。將智能巡檢機器人應用在變電運維體系中，能夠發揮激光雷達的作用，提升設備運維的可靠性。智能巡檢機器人中配置了激光雷達、超聲傳感器等儀器，可提升定位性能，并快速獲取變電設備的信息，有效輔助巡檢工作。以某220kV變電站為例，其包含兩臺容量為18萬kVA的主變壓器。該變電站一次設備的布置，采用了敞開式布置的方式。將智能巡檢機器人應用在該變電站運維過程中，可以提升變電站的運維效率。在智能巡檢機器人的運轉過程中，集控站系統發揮關鍵作用。通過集控站，能夠有效集中基站、外部系統等多個部分，實現遠程操作機器人的效果。通過硬盤錄像機等設備，讓巡檢視頻的采集更可靠。集控站系統借助無線網絡環境，將包含指令的信號發送到巡檢機器人，由機器人執行事先設定的巡檢路線，逐步落實巡檢任務。集控站系統運行過程中，借助導航設備能夠定位機器人所在位置。通過可見光攝像儀、夜間照明等組件，可增強機器人的環境適應能力，確保機器人在復雜的環境中也能正常執行巡檢任務。智能巡檢機器人內置紅外測溫裝備，可及時定位變電站設備的溫度異常情況，并發出警報。智能巡檢機器人能夠檢測變電站設備的溫度、運行負荷、光聲信號，反饋不同類型的檢測結果，為運維人員提供巡視與檢查的依據。

關于智能巡檢機器人的應用過程，需要關注供電條件、通信條件等因素。要為智能巡檢機器人建立供電系統。智能巡檢機器人完成巡檢任務后，能夠自動充電，并進行下一次巡檢。智能巡檢機器人與后臺系統之間的通信效果至關重要。在保證無線網絡環境正常的前提下，確保機器人采集的數據能夠實時傳輸到后臺，為運維人員提供對比分析的依據，進而評價變電站設備的生產運行狀態。另外，平臺應能及時發送指令，確保機器人及時獲取設備溫度等信息。在變電站現場，需要加大網絡設施的建設力度，確保信號覆蓋變電站巡檢全區域，確保機器人信號傳輸可靠。為了保障機器人的巡檢效果，各類輔助設備的配置要到位。同時，將人工智能、機器學習等算法融入其中，增強數據分析的效力并生成表格，確保工作人員快速發現變電站設備異常情況。機器人能自動生成變電站設備的歷史走勢曲線，直觀展示設備實時參數的變化情況。而且，機器人可利用識別算法處理圖像，同時對比分析預設圖像，判斷拍攝的圖像是否超出限值，為工作人員擬定針對性的設備維護方案提供依據。

3.2 遠程監控檢測系統

在變電站設備監控體系中，要實現聯動效應，做到視頻監控、消防與入侵報警系統的有效聯動。在構建變電站視頻與環境監控系統的基礎上，結合運維工作的實際要求，推動智能化軟硬件的升級，為運維人員提供更多便利。由此，推動變電站運維體系的報表化、智能化進程，提升變電運維的效益。在完整的變電站遠程監控系統中，包括巡檢標準化、數據可視化、分析智能化3個部分。巡檢標準化涵蓋巡檢標準卡、缺陷管理、風險離線、兩票管理等模塊；數據可視化包括二維碼、統計分析、軌跡定位、故障預測等模塊；分析智能化包括設備管理、輪值管理、檢修管理、儀表智能識別等模塊。

以組網分析為例，借助遠程監控系統，實現了二級組網效果。將子站運檢單元布署在變電站側，內含告警聯動、數據告警上報等功能。在變電站監控檢測中心內，布署了監控中心主站，增強了電力系統的管控效果，還提升了數據匯總分析的效率。即便網絡通訊中斷，遠程監控系統依然能夠正常運行。遠程監控系統采集到的數據信息，會完整保存在后臺數據庫中。當網絡通信正常時，借助遠程監控系統，能夠及時革新數據信息。遠程監控系統的功能體系完備，包括基本功能及高級功能，覆蓋變電站設備監控及巡檢智能等環節。針對110kV的變電站設備，每5d進行一次巡查；針對220kV變電站設備，每2d進行一次巡查。依托現有系統，主動融合智能化技術，實現遠距離的設備電子檢查功能，進而提升運維水平。以110kV變電站的運維為例，應用遠程監控系統時，以攝像機、蓄電池等組件為依托，能夠分析變壓器油溫表計、擋位等組件的狀態。遠程監控系統能夠獲取斷路器、泄漏電流等檢測結果，由此分析變電站設備的實時狀態。在變電站主控室檢查過程中，借助空調控制器、指示燈等設備組件，能夠提升主控室檢查的效率。

3.3 實景三維運維裝置

在變電站運維過程中，使用實景三維可視化裝置，實現沉浸式的觀測效果。同時，不同變電站之間的信息互相對接，形成了涵蓋全部變電站的局域網，技術檢測與預警判斷的精準性更強。將實景三維運維裝置應用在網絡平臺中，形成信息化的變電體系框架。工作人員可以使用相機在現場拍攝照片，如果變電站所在區域地質條件復雜，則由無人機航空拍攝獲取照片。隨后，借助可視化軟件，處理各種渠道反饋的照片。

實景三維運維裝置應用過程中，需要主動對接變電站中的數據，讓數據分析更加精準。同時，綜合應用主設備及輔助設備，能夠全面監控變電站設備的運行情況及環境狀況，避免了運維人員前往現場并為變電站設備提供了良好的環境條件。比如，電力企業借助定位系統，將可視化設備應用在巡檢任務中，能夠做到逐點巡視。而且，實景三維可視化裝置具有異常感知效應，整合了圖像識別技術，能夠獲取并反饋變電站各個部位的實際情況，還能形成巡查報告，并將報告內容反饋到指揮中心處，緩解工作人員的壓力，提升了變電站巡視的成效。

借助實景三維可視化裝置，能夠分析變電站內的潛在隱患，并做到快速維護。借助大數據、人工智能等技術，深入發掘數據信息，讓數據要素更有序，進而做到自動匹配，成為變電站狀態分析的依據。通過智能化技術，能夠深入分析數據，評價每個部位的故障發生概率，進而調整關鍵部位的巡查頻率。同時，根據故障的類型，設定合適的巡視方式。此外，配合使用實景三維運維裝置及動態評估機制，能夠檢查設備的各項指標。如針對變電站的空調、風機、門禁等設備，明確故障類型并構建應急處理計劃，作為后續遠程跟蹤的依據，在加強現場安全防線建設的基礎上，確保變電站系統穩定運行。

3.4 完善智能運維檢修模式

現代化變電站設備運維體系中，需要借助云平臺及互聯網環境。在建立災難恢復計劃的基礎上，定期測試計劃內容，確保數據可靠。針對數據信息化保障體系，加大相關人員的培訓力度，確保工作人員掌握智能化信息保障體系的內涵，在日常工作中增強責任意識。立足于智能化信息保障體系，有效提升運維檢修過程的可靠性，降低變電站停電事件的發生概率，提升用戶的滿意程度。此外，要注意運維時間安排。借助運維系統及數據分析技術，整合分析變電站設備及歷史維護數據信息，讓變電站運維方案更可靠，提升運維工作的針對性?；趯崟r監控系統，運維團隊能夠第一時間掌握設備異常情況。同時，由緊急運維團隊及時采取行動，快速響應設備故障。緊急運維團隊的技能與設備要過硬，還要把握最佳的時間窗口，以最小的時間代價完成處理工作，避免變電站系統長期中斷。該階段要做好與相關部門的溝通協調工作，最大限度降低維護工作對正常電力供應的影響。

4 結束語

綜上所述，智能化技術在變電工程中的應用價值顯著。在電力事業快速發展的背景下，要繼續探索智能化技術的應用策略，使其在電力系統的運行過程中發揮更關鍵的作用。