变电站多维智能巡检系统的研究论文_薛彬,张家瑛,李鹏飞

变电站多维智能巡检系统的研究论文_薛彬,张家瑛,李鹏飞

(国网山西省电力公司检修分公司 山西省 030032)

摘要:在我国变电站巡检工作中,智能巡检将代替传统的人工巡检,成为未来的主要发展趋势,而且智能巡检的优越性更加明显。使用智能巡视变电站,能够及时获取电气设备的状态信息和其中存在的安全隐患。同时,智能电网的快速发展推动了变电站的智能化管理,使得变电站的无人化成为一种趋势。相比于传统的人工巡检方式,变电站巡检机器人的便捷性、可靠性、经济性尤为突出。

关键词:变电站;多维;智能巡检系统

1引言

目前,电网主要采用人工巡检作业方式,即采用人工巡视、手工记录的模式对运行中的变电设备进行检查。人工巡检存在劳动强度大、工作效率低、巡检质量不稳定等缺点,恶劣气象条件对巡检人员身体也存在危害。近年来,采用智能巡检代替人工巡检模式已成为变电站巡检发展的热点方向。

2变电站巡检的一般要求

2.1例行巡视

例行巡视是变电站的常规性检查,涉及站内设备及设施外观、表记指示、异常声响、设备渗漏、各类监控系统、二次装置及辅助设施、消防安防系统、变电站运行环境、缺陷和隐患跟踪等等方面,是变电站的基本工作。变电站由各网省公司根据设备类型和在电网中所处位置规定合理的例行巡视周期,一般一次设备为断路器、隔离开关敞开式布置的变电站,例行巡视的周期应该为每天一次;对于一次设备为GIS、HGIS组合电器的变电站,例行巡视的周期应该不大于3天1次。

2.2全面巡视

全面巡视由变电运维站长组织,包含所有的例行巡视项目,并且增加了对变电站设备开启箱门检查,对所记录的设备运行数据进行更新,检查设备积污程度,检查防误闭锁装置、防火和防小动物设施等有无缝隙,检查接地网及接地引下线是否有破损,断裂等方面的进行详细巡视。变电站全面巡视周期应为每15天一次。

2.3熄灯巡视

熄灯巡视是指夜间熄灯(无照明)开展的巡视,利用电晕和电弧的光热效应,重点检查设备有无电晕、放电、接头过热现象。500kV变电站熄灯巡视的周期应为每15天一次。

2.4特殊巡视

遇到以下情况,进行变电站的特殊巡视:①恶劣天气之后,如高温、雷雨、大雾、暴雪、大风、冰雹或寒流等。严寒时应重点检查油位是否过低,驱潮装置是否正常,有无积雪冰凌;高温时应重点检查油温油位,接头温度;大风时应重点检查导线舞动和漂浮悬挂物。②新设备投运之后,应每小时巡视一次,4次巡视无异常以后可以转为正常巡视,重点检查设备异响,触头发热和渗漏油。③运行方式改变后,或者经过大修、改造或长期停运后再投运的设备,要进行特殊巡视。④严重缺陷的设备由于条件限制,不能检修,仍坚持运行的。⑤法定节假日、上级通知有保电任务时,对重点保电线路进行特殊巡视。

3传统变电站巡检方式的缺陷

变电站传统的巡检方式是人工巡检,即在变电站工作的检修人员通过自己感官判断的同时借助相应的检测仪器排查变电站的故障。在实际工作中,他们主要进行一些简单的定性判断,例如通过感官判断设备是否正常,设备绝缘状况是否良好,在夜间观察设备是否发光、放电等。这样的判断结果必然与工作人员的专业水准、工作态度及其责任感息息相关。另外,巡检设备和记录方式的不同也会影响巡检结果的分析判断。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果判断结果中包含了很多的主观因素,则会存在很大的误差,且由于人为手工记载,会使一些故障问题记载得不够全面,从而推迟检测进度。不仅如此,传统的人工巡检还存在劳动强度大、检测质量低、工作效率低等问题。

4变电站多维智能巡检系统的应用背景

在科技不断发展和电力体制改革的背景下,现阶段的超高压、特高压输变电系统工程正朝着大规模、复杂化高速发展。此外,新技术和新电压等级的大量应用,使得传统的运行、维护和操作等方法面临着新的挑战,对于子系统数量/设备零部件众多、待观察项目数量庞大及交联关系高度复杂等问题,如何有效适应新形势下的高电压电网运行,采取新方法、新技术以降低变电站运行人员的人工巡视工作量,提高巡检数据可靠性,成为人们所关注的焦点之一。通过大数据分析和挖掘技术在智能巡检系统的引入,改变了视频监控系统的监控模式,由被动监控改为主动监控。通过从大量数据提取分析,完成对变电站一次设备的精益化管理、运维策略的优化、顺控操作的验证的主动监控。同时在该技术的应用下,不仅可以实现对变电站一次设备相关重要参数信息的提取和对一次设备进行有效的风险预判,而且可以结合变电站相关运维巡视制度形成包含图像信息等多种数据信息的远程电子巡视报告,从而实现替代人工到站巡检方式,提高巡视效率。因此,在变电站运维中,大数据技术与传统视频监控技术的结合运用,能够实现运维策略优化和远程安全管控。

5项目研究内容

变电站多维智能巡检生产系统研究是在传统视频监控的基础上通过利用大数据技术和必要的信息设备的补充,实现设备精细化管理、运维策略优化、顺控操作验证和安全管控,来改进工作模式,提高工作效率,主要的研究内容包括:

5.1数据采集手段的完善

在综自系统采集数据的基础上,通过补充添加一次设备监视、振动、声音、红外测温、形变等表征设备关键特征的传感器,丰富现有视频监控数据采集手段,为大数据分析奠定基础。

5.2运维策略优化技术

通过研究运维站人力资源情况,设备运行状态,既往巡检结果、设备特征的数据趋势等各种数据与运维策略的关系,建立一个策略评价分析模型,生成运维站最优最全面的运维策略并进行详细的评估,达到通过单一变电站全方位远程智能巡检技术实现到站巡视全面覆盖的效果。

5.3数据智能预警技术

通过对各类特征数据的记录的综合分析和负载与不同的特征数据之间的关系,在PentahoBI平台建立数据预测模型和关联性分析模型,研究判断数据发展趋势和实现对设备运维状态进行智能判断,提前预判设备隐患和不良工况,实现设备的智能预警,为提前预防和消除设备隐患提供技术支撑。

6结束语

多维智能巡检系统的应用,不仅可以实现对每个作业班组的安全装备、作业票、作业过程、人员、安全措施的实时监管,而且还可以实现人体接近高压设备的现场报警,在很大程度上提高了变电站安全生产水平,具有巨大的社会经济效益。

参考文献

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[2]王嘉.塘岭运维站变电站智能巡视机器人的应用研究[D].华北电力大学(北京),2017.

[3]李祥,崔昊杨,曾俊冬,江超,唐忠.变电站智能机器人及其研究展望[J].上海电力学院学报,2017,v.33;No.14901:15-19.

论文作者:薛彬,张家瑛,李鹏飞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/12

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