国网宁波供电公司 浙江宁波 315000
摘要：智能变电站使用大量的光信号，光信号相比于电位，并联可测性极差，运检难度较大。针对智能运检技术未形成统一标准，存在技术过于超前无法落地应用，或技术过于落后效果欠佳的问题，在深入分析当前运检技术的基础上，提出了适合于当前工业发展水平的智能运检模式，并解决了其中的几个核心问题，形成了成熟的解决方案。
关键词：变电站；智能运检；顺控；在线监测；机器人
电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力提升有限，已经无法满足迅猛增长的电网运维工作需求；同时传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。
一、智能变电站的概念
根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于IEC61850标准，体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
1．数字化变电站涵义。数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备按过程层、间隔层、站控层三层结构体系分层构建，建立在符合国际标准的IEC 61850通信规范基础之上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。数字化变电站使传统变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。数字化变电站强调实现手段的数字化，而智能电网的建设，对变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用、对智能电网的支撑等功能提出了新的要求，数字化变电站技术是智能变电站的技术基础，智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向。
2.智能变电站内涵。智能变电站的设计及建设应遵循“统一规划、统一标准、统一建设”的原则，应按照DL／T 1092三道防线要求，满足DL／T 755三级安全稳定标准；满足GB／T 14285继电保护选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求；
二、变电站智能运检关键技术及应用
1.操作智能化。隔离开关分合闸状态的“双确认”敞开式隔离开关在操作过程中的可靠性相比短路器要低，进行操作时需要操作人员到现场核实隔离开关的真实位置，工作量较大，采用“双确认”技术可提高对隔离开关位置状态判断的准确性，从而代替操作人员到现场核实隔离开关位置。隔离开关的分合闸状态，通常一路信号来自后台遥信信号（来源于辅助开关），另一路信号可通过
在断路器或刀闸传动机构上安装微动开关来获取，这种“双确认”技术已应用较多，但在刀闸传动机构上安装微动开关仍然属于间接判断刀闸分合闸位置，不满足安规关于两路信号应该非同源的要求，本文研究刀闸分合闸状态的直接检测方法，即在触头位置安装压力传感器测量合闸时的压力，通过压力来直接反映隔离开关的分合闸状态（见图1）。压力传感器同时具有温度测量功能，可用于触头温度的在线监测。
.jpg)
2.巡视智能化。（1）巡视机器人采用智能巡视机器人(见图2)提高巡视的智能化水平，可代替大部分人工巡视工作量，主要具有以下功能：具备可见光探头，能够进行可见光视频录制和传输，同时具有智能识别系统，能够识别表计读数、刀闸实际位置等；具备红外探头，能够实现设备的红外测温及过热报警；自动定位功能，根据需求到达指定位置，如在断路器操作时自动到达相应位置进行监视；具备声音识别功能，能够识别设备异常声响。
.jpg)
（2）手持智能巡检仪。研发了手持智能巡检仪，实现了人工特殊巡视和带电检测工作的智能化，主要具有以下功能：具备与国网PMS2.0通信权限；可与红外成像测温、开关柜局放等带电检测装置实现无缝连接，通过无线网络将带电检测数据传输至内网智能运检系统，减少人工录入工作量；内预置标准数据记录模板，方便记录巡视数据；可与红外镜头高度融合，实现红外成像温仪的小型化。
3.监测智能化。（1）在线监测装置。选取目前主流的在线监测技术，包括红外在线测温、变压器油中溶解气体在线监测、变压器局部放电在线监测、变压器铁芯电流在线监测、变压器分接开关在线监测、隔离开关触头压力及温度在线监测、开关柜内部在线测温、开关柜局部放电在线监测、避雷器在线监测、互感器在线监测、二次压板在线监测等，将检测数据集中传输至运检数据智能处理系统，采用数据挖掘、模式识别等人工智能算法开展对监测数据的分析，增强在线监测设备发现缺陷的能力，同时将发现的缺陷通过消息推送的方式发送至运维人员手中的智能终端上，实现状态监测的智能化。（2）大数据平台。研发了变电智能运检大数据平台，实现运检数据分析、预警的智能化，具体功能如下：在运行、巡视、监测、检修和带电检测过程中产生的大量数据汇集至该系统，结合变电站三维模型直观、全面地进行展示；具备大数据分析功能，能够人工智能技术开展对数据的分析，预测潜在的缺陷；可向运维人员手持智能移动终端发送预警信息，同时也可通过手持智能终端访问系统数据。
4.检修智能化。（1）带电检修机器人。研发了带电检修机器人，带电检修机器人具有如下功能：可夹持带电作业工具(如遥控扳手、断线钳、压接钳等)，进入狭小空间进行安装、拆卸连接件，安装引线等带电作业任务；绝缘机械臂可夹持检测设备进入狭小空间在线检测(如局部放电检测、绝缘子探伤、摄像头等)；
可开展绝缘子清扫、喷涂 RTV、憎水性检测等带电作业工作。（2）自愈式发热缺陷处理开展了记忆合金垫片应用研究。，在以螺栓连接的高压导体部位，采用记忆合金制成的螺栓垫片(形变温度为 60 ℃)，该垫片具有随温度变形的特性，当连接部位发热导致温度升高时，垫片变形弯曲，导致螺栓压紧力增大，接触电阻减小，发热量减小，温度降低。
5.应用效果。通过开展研究和应用，可初步实现变电站巡视智能化、操作智能化、监测智能化、检修智能化及数据分析智能化，以此推进智能运检技术对生产的促进和提升作用，项目的落地将大大提升设备状态监测水平，增强设备缺陷和故障的预判、预知、预警、预控能力，提高电网安全稳定性，同时也将提高现有劳动生产率，缓解生产部门人员紧张和任务繁重的现状。（1）提高设备可控、在控能力。采用设备状态智能监测及数据智能分析技术，增强了提前发现设备缺陷的能力，减小了设备故障对电网运行稳定性的影响；采用带电检修机器人和
发热缺陷自愈处理技术，以前需要停电处理的缺陷可以进行带电处理，对于单个缺陷，根据其处理复杂程度，可以减少停电时间数小时至数天。（2）提升工作效率，减少运维成本。采用远方顺控技术将大幅提升劳动效率，如涉及3个及以上变电站的倒闸操作时，采用现场操作方式约需3台车、3个司机、6个操巡队员，路上需耗费大量时间，实施远方顺控操作，人员不需要到现场，大大减少了操巡人员工作量，节省了人力、物力、财力；采用巡视机器人，可代替日常人工巡视任务，减少了人工及运维成本。
《智能变电站技术导则》及相关规范的出台，将为智能变电站建设与在运变电站智能化改造提供指导和规范。智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是变电站建设的发展方向。
参考文献：
[1]毛建。智能电网一未来电网的发展态势【J】．电网技术，2017．33(14)：2009．33(14)：1-5．
[2]李浩．智能电网热点问题探讨【J】．电网技术，2017，33(18)：9．16．
论文作者:张贵中 胡华杰 林钧
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/25
标签：变电站论文; 在线论文; 智能论文; 电网论文; 技术论文; 数据论文; 设备论文; 《科学与技术》2019年第08期论文;