智能技术在电网输变电检修中的应用研究论文_汪少华,黄旭东,王森,徐俊飞

(国网福建福鼎市供电有限公司 福建福鼎 355200)

摘要:智能技术作为计算机技术的一个重要分支,目前已经广泛应用于社会生产的各个领域,其中在电力系统的发、变、输、配各个环节都得到了很好的应用实践,有效的提高了电力系统运行运行管理水平,推动了电力系统的进一步发展。在下面这篇文章里,我们将着重对智能技术在电网输变电检修工作中的应用情况进行深入探讨。

关键词:智能技术;电网输变电检修;应用研究

导言

电网输变电系统在运行过程中较容易发生故障,对电网运行的稳定性与安全性,会产生较大影响,加强状态检修十分必要。随着社会信息化水平的提升,电网管理智能化水平逐渐提高,将智能技术中的信息系统应用到电网输变电检修中,成为了电力领域发展的主要方向。

1电网输变电检修的重要性

以110kV及以下的电网输变电体系举例,在人为要素或自然要素的影响下,会更轻易地使电网遇到障碍,例如绝缘逐渐老化或线路出现短暂性短路,不利于社会以及居民的生活与生产。及时对电网输出变电的维修工作进行加强,能够有效降低障碍的发生率,并在一定程度上消除电网输变电障碍,减小对资金的损耗,进而逐步提升电力体系运作时的可靠性和稳固性,降低检修成本,以便电力体系更好地服务于社会,促进现代化城市进程的飞速发展。

1输变电线路的常见故障

1.1风速过大引发的故障

在我国当前的输变电线路搭建中,主要采用的架构方案是架空线路方案,这就导致输电线路在工作中容易受到风速的影响,一旦风速过大,杆塔机械结构便会因不均匀受力而发生弯折,加之部分输变电线路的设计与施工存在一定程度上的缺陷,则进一步加大了故障的发生概率,杆塔的倾斜或弯折不仅会直接造成线路出现碰线和混搭,严重时甚至会发生短路,影响输变电线路的正常运行。

1.2雷雨天气导致故障

雷雨天气是输变电线路会经常遭遇的天气。在雨水导电介质的作用下,雷击会直接作用在输变电线路中,从而造成绝缘子串闪络故障,当雷击过于严重时,甚至会直接导致绝缘子断串,从而使输变电线路中不同的线路发生短路,影响输变电系统的正常运行。由于雷雨天气通常会在大范围出现,因此输变电线路中的闪络和断线等故障也会大范围的出现,为输变电的稳定进行带来较为严重的影响。

1.3冰雪雨水等因素导致故障

输变电线路在使用过程中,由于长期受到雨水冲刷和冰雪的覆盖,其杆塔结构通常会发生不同程度上的损坏,如杆塔结构出现裂缝,发生倾斜甚至腐蚀发生断裂等。在冰雪天气中,输电导线和相关设备表层会覆盖冰层,这不仅会直接增加输电系统的机械负荷,还会导致输电线路的垂直受力增加,从而引发杆塔发生倾倒或断裂,致使输变电线路中断问题的发生。

1.4维护管理工作缺失引发故障

对输变电线路进行定期的检测与维修,维持电网输电稳定性的重要保障,如果检测与维修工作不到位,也会造成输变电线路故障的发生。当发现线路设计与施工存在问题时,一旦维护管理工作没有及时开展,便会为后期输变电工作埋下安全隐患,故障的发生概率也会增加。

2智能技术在电网输变电检修中的应用

2.1电网输变电检修信息系统

电网输变电检修信息系统,主要由四大模块构成,分别为GPS定位巡视模块、地理信息模块、生产管理模块、状态评估模块:GPS定位巡视模块:即在应用GPS技术的基础上,通过网络,将其与智能终端设备相联系,使故障定位得以实现的主要模块。巡视人员可以通过对GPS定位信息的观察,准确评估各个位置电力线路以及相应设备的运行情况;地理信息模块:即通过对GIS技术的应用,将地图信息、文字以及图像等,反馈给检修人员,为故障检修提供参考的一大模块;生产管理模块:包括数据分析、检修管理、技术改造管理等多项管理内容,要求针对输变电线路以及变压器等设备,建立信息管理档案以及检修档案,确保能够全面了解各设备以往的运行情况;状态评估模块:通过在线监测的方法,对电网输变电设备以及线路的状态进行评估,发现异常时,可通过预警的方法,提醒检修人员对设备进行检修。

2.2检修思路与流程

检修思路与流程如下:对输变电线路及设备的运行状态进行评估,获取相应信息及数据,建立数据库,将输变电系统状态存储其中;对输变电系统的状态进行诊断,将当前运行状态,与正常运行状态进行对比,评估系统运行的可靠性;根据可靠性评价结果,提出检修决策,将可靠性分为1级、2级、3级共3个等级,1级代表可靠性强,无需维修,2级代表可靠性差,存在故障,需要维修,3级代表该设备或线路寿命终结,需对其加以更换;将本次检修结果,存储到系统当中,以实现对输变电系统运行全过程的记录与控制。

2.3输电线路状态监测

在输变电系统中,由于输电线路地域跨度大、辐射范围广,导致巡检、维护工作的劳动强度大、效率低。为了实时的掌握输电线路健康运行状况,通过在输电线路运行过程中对线路弧垂进行状态监测,能够及时了解线路的对地距离及松紧程度,为输电线路检修维护提供决策依据。目前应用广泛的是基于图像摄影的输电线路状态监测方法,通过利用数字图像处理技术,对现场采集系统上传的输电线路照片进行分析,根据图片中输电线弧垂最低点及其特征量信息,对输电线路的弧垂对地距离进行精确计算。当超过设定值时,发出报警,由运维人员及时进行检修维护。

3输变电设备停电检修计划智能编排系统

随着电网的不断扩大,设备种类、数量都在不断增加,在这种情况下,设备停电检修计划的编排就变的非常困难。在利用计算机进行计划编排过程中,我们发现检修计划安全是一个具体多目标、多约束特点的优化问题,其目标主要两个,分别是经济优化及管理优化;而约束条件则分为系统安全运行约束、检修管理约束及检修项目间的协调约束。随着智能技术的发展,目前在检修计划编排过程中,主要是先通过从生产MIS系统、输网GIS系统、SCADA系统中提取与检修相关且具有拓扑关系的设备元数据,再通过编排系统内设的各种拓扑逻辑模型,结合不同设备检修特点及相关约束条件,最终实现检修计划的自动编排,图1为计划编排系统的结构示意图。

输变电设备检修安排工作主要具有维数大、离散性及非线性等这几个特点,所以在系统设计过程中对于优化算法的选择最为关键,目前应用较多的算法包括遗传算法、蚂蚁算法,这两种算法都属于人工智能技术的研究范畴。通过应用检修计划智能编排系统,即方便了检修计划的编排,又提高了编制效率和准确度,保证了检修工作的合理开展,同时还最大限度的避免了停电和减少了检修工作量。

图1

结语

综上所述,电网管理智能化水准不断提升,智能技术中的信息体系如今已经成为了电力企业非常关注的焦点,因此,务必要对电网输变电的状况检修引起高度重视。

参考文献:

[1]焦振毅,任建文,王力,等.电网智能设备检修辅助决策系统的设计与实现[J].陕西电力,2012,40(11).

[2]李鑫,罗洋洋,罗成,等.浅谈电力系统中自动化智能技术的应用[J].中国新技术新产品,2013(22).

[3]冯景良.在线监测技术在输电线路运行检修中的应用[J].科技创新与应用,2017(16).

[4]雷毅.电力系统自动化中智能技术的应用探讨[J].科学与财富,2012(11).

论文作者:汪少华,黄旭东,王森,徐俊飞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/3

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