探讨变电专业数字化运维班组建设

探讨变电专业数字化运维班组建设

吴万星

（国网福建省电力有限公司超高压分公司 福建福州 350011）

【摘要】近年来，我国电力行业发展迅猛，变电站设备规模快速增长，变电站设备不断更新换代，运维班组逐渐向智能化、数字化转型，本人主要分析了变电专业数字化运维班组建设的必要性，并提出建设数字化运维班组的建议。

【关键词】数字化；智能巡检；智能决策

随着电网规模的不断扩大，变电运行维护、操作、工作量越来越大，如何应用各类数字化新技术、智能化设备为运维工作提质增效，是当前运维班组面临的严峻挑战。运维班组为落实数字化转型、构建现代设备管理体系等工作要求，探索各类数字化运维手段建设，实现设备状态智能研判、现场作业精准管控、管理决策协同高效，支撑运维班组开展设备巡视、倒闸操作、故障及异常分析处理等工作，提升班组作业管理精益化水平。

1 数字化运维班组建设必要性

当前，运维基础工作量大，工作内容繁杂，日常运维工作存在着突出问题。一是智能远程巡视覆盖率低，机器人及视频系统对于漂浮物、鸟巢、渗油等图像异常识别能力不足，变电站巡视主要依靠人工巡视完成；二是智能巡检、智能装备应用不足，班组信息化支撑手段欠缺，大量业务数据需要人工采集、录入，基础数据质量不高，数据重复录入，运维效率偏低；三是智能预警与研判不足，除有产生异常信号的缺陷可通过D5000系统、监控系统发出告警提示外，其余变电站大量隐患、缺陷仍需依靠人工巡视、排查发现，设备异常及缺陷缺乏主动预警及全流程管控跟踪；四是变电站生产系统缺乏有效整合，运维工作涉及机器人系统、辅助综合监控系统、PMS系统、云平台、在线监测系统等多个独立系统，大数据未实现共享联合；五是变电站技术资料未实现在线共享，设备台账、设备图纸、运检标准制度、典型故障案例等技术资料缺乏统一整合，资料分散且未完成实现电子化，运维人员无法实时便捷地进行查询。针对以上问题，数字化运维班建设势在必行。

2 数字化运维班组建设手段建议

2.1巡视业务人机协同

基于变电站智能巡检机器人、高清视频及无人机搭建空天地一体智能巡检系统。

一是将原有机器人系统及高清视频、安消防、在线监测系统等分散的子系统进行资源整合整合，构建一套智能巡检系统。智能巡检系统分别采集一次设备在线监测数据（变压器油色谱在线监测、高抗油色谱在线监测、铁芯电流在线监测等）、辅助设备监测数据（电子围栏、红外对射、楼宇消防、主变消防、保护小室温湿度等）并进行实时监测，同时接入变电站原有机器人系统。利用新一代智能巡检系统替代人工开展巡视、测温及表计抄录，有效释放人力资源。具体实施为采用高清视频系统和机器人联合巡检方式采集巡检数据，包括具备表计、油位读取(可见光巡视)及红外测温（夜间巡视）等功能完成设备运行工况的巡视检查，通过后台智能分析技术将拍摄的图片进行分析处理，智能诊断设备状态、表计识别、异物识别、渗漏油识别等并自动生成巡检报告。

二是引入小型无人机执行高处盲区巡检。机器人及高清视频联合巡检可有效替代人工巡视，但二者在高处设备巡视上仍然存在限制，变电站中目前也暂时无法对设备顶部等视觉盲区部位开展有效的人工巡检，对于该类部位的隐患或缺陷无法及时发现，可能存在运行风险。因此，变电站可引入小型无人机，将无人机同时接入智能巡检系统，通过智能巡检系统下发巡检任务，利用无人机对变电设备顶部等视觉盲区执行可见光、红外测温等巡检任务，弥补地面机器人、视频巡检的缺漏。

以上通过巡检机器人、高清视频、无人机天空地一体联合作业巡检，打造变电站高效智能巡检新模式。

2.2倒闸操作安全高效

一是拓展顺控范围。在原有一次设备顺控基础上，将重要二次压板纳入顺控操作体系。倒闸操作中常见重要的二次软压板有主保护、重合闸等，将上述重要二次软压板纳入D5000顺控范围，顺控范围实现一、二次设备覆盖。

二是消除顺控操作断点环节。开展刀闸到位图像智能识别功能研究，实现各种类型刀闸分合到位自动研判、异常状态自动闭锁，真正实现顺控操作“一键”执行。实现该功能可基于变电站辅助综合监控系统，按照操作人员对一次设备到位状态的判别标准，通过机器视觉深度学习技术，结合人工智能，自主学习训练判断一次设备状态信息，并同时通过刀闸拐臂角度、刀闸触点等多个特征进行状态分析，对刀闸分合操作进行智能研判，并将判别结果推送至顺控系统，实现到位设备自动执行后续操作、异常状态自动闭锁操作任务，减免顺控过程中非必要的人机交互。

2.3故障异常智能研判

确保变电站设备的安全稳定运行是变电运维工作的重要内容，在故障及异常事故时，实现对变电设备的故障及异常进行快速智能研判，以便及时开展事故抢修工作，从而最大限度缩短故障影响范围，确保电力系统正常运行。

实现电网事故的快速智能研判，探索配置一套智能研判系统的可行性，如包含故障信息采集模块、故障信息分析模块以及故障分析展示模块等。利用故障信息采集模块直接采集站内各保护动作（包含故障电流、故障测距、CT变比等重要参数）、故障录波数据、开关开断故障电流次数等，通过故障信息分析模块进行综合判断，进而判定故障类型、故障范围、能否强送等信息。在变电站主控室安装故障智能研判终端，展示采集的故障信息、故障分析结果，并能直接导出数据长期保存打印，不仅能够实现故障汇报处理的快速性，而且有效解决了现场针式打印机打印速度慢、字迹模糊、频繁卡纸等问题，极大减少了现场打印故障信息并拍照上传的时间。

2.4实行变电运检移动作业，构建智能运检体系

一是深化运维作业APP应用，贯通PMS与运维移动作业平台，运维作业全面取消纸质巡视、维护作业卡，采用移动终端进行巡视维护工作，通过将作业卡、台账、缺陷等信息导入手持变电运检作业移动终端，实现在移动终端上查阅巡视要点、规程规定、设备缺陷、作业步骤等，并使用移动终端抄录SF6压力、开关动作次数等数据，所有作业信息、数据通过移动终端自动上传PMS系统，无需人工再进行PMS记录登记归档，大幅度提高设备巡视维护效率。

二是深化应用省公司智能运检管控系统，融合PMS、调控云、在线监测、辅控系统等多系统数据，通过“专家系统”诊断和大数据分析，打造智能决策和工单驱动的智能运检工作体系，实现设备状态全景化 、运检管控在线化、运检决策智能化、运检质效可视化。针对异常运行工况系统智能推送工单提醒运维人员对设备进行维护处理，工单类别包含设备重过载工单、开关或刀闸长期未动作预警工单、开关频繁打压告警工单工单等等。变电智能决策模块实现电网运行状态的主动预警和预警结果的全流程管控跟踪。

3 结语

变电运维专业是电网企业的核心生产业务，保证运维工作安全、高效开展，是确保电网安全稳定运行的基础。随着电网智能化改革的逐渐深入，电力企业必须紧随时代发展的步伐，逐步开展变电专业数字化运维班组建设，将数字化、智能化手段注入运维基础工作，用先进技术替代重复繁杂的人工工作量，助力运检工作提质增效。

参考文献：

[1]秦汉玮.变电运维技术中的智能化技术[J].农村电气化,2018
[2]宫海梅.变电运维管理中危险点及控制探讨[J].科技风,2014