人工智能技术在电力设备运维检修中的研究及应用

人工智能技术在电力设备运维检修中的研究及应用

李远旭

52212119780130661X

摘要：电厂设备是电力系统的重要组成部分。断路器、变压器、输电线路等关键设备在运行过程中出现各种类型、不同程度的故障后，会对整个电力系统的稳定运行产生直接影响。

关键词：人工智能技术；电力设备；运维检修；

引言

随着我国社会经济发展水平的提高以及多个产业领域的发展，国家对于电力设备的需求愈发强烈。在电力设备的实际应用过程中，其会出现不同程度上的质量问题并因此影响到电力系统的运行，严重时甚至会对社会生产、生活产生不利影响。而电力设备的可靠程度很大程度上决定着电力系统的运行状态。对此，电力企业和有关部门应当提高重视程度，充分应用现代互联网技术以及信息技术，提高电力设备的监测工作水平，逐渐推进电力设备监测工作的专业化以及信息化、现代化，有效解决电力设备的质量问题，为我国电力系统的运行提供稳定保障。

1研究背景

人工智能技术（Artificialinte lligence，AI）能够为人们带来解决电力设备问题的有效途径。供电系统开始通过AI技术来检测供电设备的运行状态，这一方式能够有效地降低人力资源的浪费，并且还可以保障供电设备的运行安全性。AI大大提高了状态检修的效率，同时也降低了电力设备的检修成本。随着我国的电网规模逐渐扩大，电压水平和复杂程度也在随之提升，需要开展全方位、周期性的可测可控与智能运检工作，计算机和网络通信技术已广泛应用于输变电设备中，电力电子设备、电力电子设备等领域，大量的新型技术和仪器的出现，为电厂设备的全方位、实施故障监控提供了有效的帮助。

2存在的问题

2.1电力设备管理能力不足

电力设备智能化改造之后，需要对设备进行不间断的维护与检测，如果完全交由电脑控制进行自动化运行，而忽略人工的效能，一旦设备出现问题，会造成较大的电力供应事故，影响到经济社会的平稳发展。在对电力智能设备的日常管理维护过程中，部分企业没有制定和执行严格的管理标准，增加了系统的运行风险系数，在设备管理上存在明显的漏洞。

2.2数据融合问题

数据融合也存在一定的问题，具体可以总结为两方面；①早期独立开发和构建不同的业务系统，难以有效适应结构化数据；②文件、图像和其他数据通常来自不同的人、设备与制造商等，并且其特征的区别较大。所以，识别、融合学习的难度较高。通过AI应用在电厂设备的运行维护过程中，不仅需要完善数据、修复数据、扩展数据，保证数据集的平衡性与完整性，同时还需要充分考虑问题数据的类型、规模、结构、计算精度、性能要求等众多方面，选取最佳的算法模型。

3AI在电力设备运维检修中的应用

3.1构建信息管理系统

（1）数据存储。在互联网技术的应用下，不同地区的电力设备数据得以进行共享和使用。但需要注意的是，此类存储方式应当以分布式为主。同时启用云端分析的模式，进而减少数据库中冗余的数据云端分析模式还能够在一定程度上提高数据信息的调取、整合以及分析的速率，这在信息处理初级的阶段有着重要的意义。通过云端分析模式，不同地区的数据设备能够进行上传、对比、返回以及分析，通过多种分析模式来进行数据的处理。（2）检测运行状态信息全集。模块化行驶的全景展示设备能够将监测状态和信息进行立体化的展示，为工作人员提供了全方面分析数据的可能。此外，通过安全分析技术，信息的精确性、科学性也能得到一定程度上的提升。（3）信息交互应用和平台管理。信息交互的类型是非常丰富的，在机电系统的实际应用过程中，应当通过不同的需求来选择交互的方式。对此，智能监测分析系统和平台的应用变得更为重要。而电力设备评估与诊断的现代化与信息化也为信息深度开发提供了便利。

3.2电力巡检系统

根据实际情况，电力巡检系统需求包括基础信息管理、业务信息管理、巡检计划管理、统计查询、系统管理、地图设备定位查询等。其中，基础信息管理对区域内所有设备信息进行记录，并提供管理员权限，根据巡检过程中的实际情况，更新设备信息，规划巡检线路；业务信息管理包括管理端下达的巡检任务管理、巡检员的巡检记录管理、巡检员上传的缺陷记录跟踪管理；巡检计划管理为有权限的用户新建巡检任务，指定巡检线路和规定巡检时间；统计查询包括巡检统计、缺陷统计，巡检统计对巡检次数、线路、时间等进行记录；系统管理包括用户、角色、权限、菜单和日志查看等；地图设备定位查询基于查询条件搜索查询用户设备及这一设备的全部详细信息，并在地图上显示。

3.3设备健康状态评估

在电厂的设备运维中开始采用人工智能技术，不仅提高了工作效率，并且还能够提升故障检测的准确性。为进一步保障电力系统的稳定运行，需要限制定期维护的次数。当前采用人工智能技术来对于电力设备的健康状态进行评估的话，是根据制定的工作标准为依据。但是，许多电力设备的结构复杂程度非常高。例如，电力变压器结构非常复杂，所以通过人工智能来评估电力系统的稳定性，可以保障电网稳定运行。

3.4人工智能技术控制电力调度实时发电

随着用电规模的扩大，为了保证用电的稳定性和安全性，结合国内外的控制技术，研究了大量的电力调度实时发电控制方法。将人工智能技术应用到设计的控制器当中，用于直接控制电力调度实时发电。设计的控制器具备了干扰稳定参数识别功能，添加的人工智能技术，通过预测负荷加强控制器的控制效果。利用全新控制器进一步强化方法的控制性能，同时在人工智能技术的辅助下，将控制器的功能发挥到最大，保证不同环境中均有良好的控制效果。

3.5设备寿命评估

在保证电力系统可靠运行的基础上，延长电力变压器的运行时间，能够显著提升电力设备的使用价值。通常情况下，电力设备的寿命主要是取决于设备的老化程度、运行环境、负荷水平等因素。而电力设备的寿命类型分为技术寿命、经济寿命以及物理寿命。

3.6电力设施智能化改造

1）设备安全是基础。电网的安全运行是一切工作的基础，只有在保障设备安全的前提下，才能够对设备进行升级和维护。因此，在设备的采购和测试环节，要进行安全和质量测试，确保智能电力设备能够长期稳定运行。要注重对现有软件的升级，满足智能电网运行的需要，依靠系统自身的纠偏能力及时发现和排除细小的故障隐患。在日常的系统维护过程中，对电网系统的运行负荷进行测试，探究其符合运行的极限值，更好地掌控系统运行的状态，为智能化升级提供数据支撑和参考。2）在设备的调试和安装过程中，要严格施工的标准，防止因为施工不规范，或者没有按照施工要求安装设备，造成设备的损坏，降低电网运行的稳定性，把电网损耗成本降到最低，充分发挥智能设备在减少能源损耗，提高电力运行效率的功能。

结束语

在电厂设备运维中应用AI技术，既可以提高维修效率，还能够节约人工成本。应用AI对电力设备故障进行判断和分析，可以实现电厂设备的智能运维，针对数据质量、传感技术、数据获取、数据壁垒、样本缺乏等的研究。

参考文献

[1]关猛.基于电力设备状态检修和运维一体化技术研究[J].电子元器件与信息技术,2022,6(03):141-142+145.

[2]王敏,李雪松,王堃,秦振威.人工智能技术在电力设备运维检修中的研究及应用[J].信息记录材料,2022,23(01):116-118.

[3]盖雪,姜建平.人工智能技术在电力设备运维检修中的研究及应用[J].工程建设与设计,2021(02):151-152.

[4]赵峰.电力设备运维管理及安全运行策略[J].中国高新科技,2020(15):79-80.