基于大数据的变电数字化转型路径研究

基于大数据的变电数字化转型路径研究

李玉红 李志荣

内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯供电分公司

摘要：目前我国的电力系统处于改革阶段，要从传统运行模式转变为以新能源为主的新型运行模式，这对于基于大数据的变电数字化转型来说是一个机遇。要把握住机遇，借此来推动行业中设备、管理、人员以及资产的数字化转型。国家电网的运行模式和变电数字化息息相关，它应用变电运行的目的就是解决实际需求，紧抓技术创新，支撑变电数字化转型。所以，这篇文章就是对基于大数据的变电数字化转型路径进行的研究，有利于提高国家电力系统的安全性，推动国家电网的发展。

关键词：大数据；数字化转型；变电；电力系统

前言：现今，国家电网基于大数据的变电数字化处于转型阶段，大数据技术的应用是其发展转型的基础保障，变电各环节的数字化是其发展转型的必然要求。之前，国家电网将一系列的研究建设成果运用于实际当中，在多个试验点进行了模拟调试，最终目的是建设一个具有专业特色、智能且高效的变电运维与检修数字化班组。其中，变电数字化转型包含四个方面，即设备数字化、管理数字化、人员数字化及资产数字化。

1.大数据、数字化及数字化转型的概念

1.1大数据的概念

随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。大数据指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过主流软件工具进行处理，无法在合理的时间内获取、管理以及处理信息数据^[1]。大数据需要使用特殊的技术，以便于有效地处理大量的数据，单台计算机是满足不了它的需求的，必须采用分布式架构，因此，要依托于云计算的分布式处理、分布式数据库以及云存储、虚拟化技术等。

1.2数字化的概念

当今时代是信息化时代，因此信息的数字化越来越被研究人员所重视。数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字或者数据，在此基础上建立合适的数字化模型，再把它们转变为一系列二进制代码引入计算机内部进行统一处理。数字信号与传统信号相比，具有稳定性高、易处理以及易压缩等优点。

1.3数字化转型的概念

数字化转型是建立在数字化转换、数字化升级基础上，进一步触及公司核心业务，以新建一种商业模式为目标的高层次转型。数字化转型表明，人们可以利用信息技术来改造自身的业务，通过推广数字化流程来取代非数字化或人工作业流程，或用较新的信息技术取代旧的信息技术。

2. 设备数字化转型

首先，进行设备数字化的转型需要构建一个基于大数据的数字化状态评价预警体系，为电网设备的安全问题做好预警工作，建立一个当设备出现异常状况时可以提前报警的系统，将数据信息的价值发挥到极致，推进设备运行系统更加智能化以及数字化^[2]。构建这一体系需要通过两方面的改进，一方面是建立一个档案库，将各个设备的信息存储到这个档案库中，并将各个设备的状态信息进行分类处理，除此之外，还要对信息进行实时更新，以便于工作人员能够及时了解设备的状态并及时发现问题，采取相关措施，科学评估设备的健康状态，逐步建立起一个科学的设备信息档案库；另一个方面是开展设备状态预警能力建设，结合之前设备出现的问题并设想除了这些问题设备还可能会出现的问题，逐个进行模拟调试，并将测试结果记录下来，组建一个支撑设备状态预警分析的数据库，不断完善数据库的内容，除此之外，还要建立预警模型，将设想的所有模型都存储到一个地方，以便于之后对其进行分析处理，并不断优化设备状态预判模型，实现设备状态精准评价与主动报警，为维护修理人员提供信息支持^[3]。基于数字化技术的变电设备状态监测如图一所示。

其次，强化设备数字化也是进行设备数字化转型非常重要的一部分，实现状态监测系统到物联网平台的物联升级，使用更多智能化的设备，推动更多自动化机器进入市场，解放劳动力，带动市场经济的发展，将更先进的检测监测技术投入应用，减缓工作人员的工作压力，建立一个功能齐全的多维数据平台。除了以上两点，对感知技术进行创新也是不可缺少的一步。首先，要建立一个智能感知试验室，然后，在试验室内开展一系列的研究，例如现场快速校验方法的研究、感知技术有效性的研究等，提高设备的感知能力，增强设备运行的稳定性以及可靠性。

3.管理数字化转型

管理的数字化转型也是极其重要的，需要对变电物联网管理体系进行研究。随着自动化市场的发展壮大，移动终端、无人驾驶汽车、北斗导航定位以及无人机等高新智能技术已经逐步投入使用^[4]。基于此，管理人员的工作压力进一步加大，所以，管理的数字化转型面临着严峻的形势，以网络为主的管理模式变得愈加有优势。

首先，需要构建一个一体化布局的输变电设备物联网总体架构，将感知层、网络层、平台层以及应用层融合到一起。其次，需要根据标准，建立一个输变电设备物联网体系，包括标准化通信模型、标准化公共信息模型、装备技术规范以及装备管理规范等。建立这些体系与架构不仅要保证高技术，还要保证高标准。

4. 人员数字化转型

进行人员数字化转型就要推进数字化班组建设。建设数字化班组要求统一数据规范以及业务流程，工作人员需要熟练掌握智能化的工作流程，充分应用智能设备、人机协同以及带电检测等高新技术，最终的目的是建立一个具备专业特色、高业务水平、信息透明化以及支撑智能化的数字化班组，实现高效率运行。首先，要充分利用移动应用终端，设置多个任务实施点，分类管理，进行同一业务处理的人员分配到同一区域实施点，而且设备的验收、查验、修理等工作流程均要在线上进行，使用统一的平台处理，要注意各个流程不可交叉，严格按照标准进行^[5]。除此之外，还需要专门设置几个监督任务点，每个流程要保证至少有一个监督点，以便于出现问题时监督人员可以及时发现并处理。其次，要配置可穿戴式设备等便携装备，尽可能实现各检测数据实时上传，达到高效率工作的目的。

5. 资产数字化转型

资产数字化转型包括实物“ID”应用以及资产状况数字化分析评估能力建设两个方面。首先是实物“ID”的应用，第一步是要在设备上覆盖实物“ID”，然后与互联网进行联合，从后台便可以实时监测实物“ID”的运行情况。除此之外，还要给设备的各个组件统一进行编码处理，以便于后期进行质量问题的分析。尽可能建立一个可量化、可追溯的电网实物资产分析评价体系。其次是要对资产状况数字化分析评估能力进行建设，开展数字化寿命评估工作。随着设备工作时间的增长，越来越多的设备出现老化问题，大小故障层出不穷^[6]。因此，需要研究设备老化规律，结合设备材料特性以及老化曲线，假设设备老化模型，对剩余寿命进行评估，然后制定相对应的解决方案，延长设备寿命，发挥设备最大的潜能。

6. 总结

通过了解大数据、数字化和数字化转型的概念，以及对变电数字化转型的设备数字化、管理数字化、人员数字化以及资产数字化四个方面的研究。有利于提高设备的智能化、运行的稳定性以及可靠性，加快设备的检修进程，增强管理模式的数字化，推进智能化运行班组的建设，极大地解放生产力，提高工作效率，推动国家电力事业的发展。

参考文献：

[1]丛尤嘉,周俊.基于大数据的变电数字化转型路径研究[J].电工技术,2022（02）：81-82+85.

[2]江秀臣,许永鹏,李曜丞,狄凌芳,刘亚东,盛戈皞.新型电力系统背景下的输变电数字化转型[J].高电压技术,2022,48(01):1-10.

[3]魏子栋,盖晓平.电力企业人力资源管理数字化转型中的问题及对策[J].中国电力教育,2021(06):28-29.

[4]刘青山.加快推动输变电产业数字化转型升级——专访中国西电集团党委书记、董事长白忠泉[J].国资报告,2021(01):23-27.

[5]许晖,陈幸.变电集控站构建现代设备管理体系思路探讨[J].大众用电,2022,37(01):36-38.

[6]齐波,张鹏,张书琦.数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用现状与发展展望[J].高电压技术,2021,47(5):1522-1538.