供电所配电设备的智能化运维研究

(整期优先)网络出版时间:2024-12-04
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供电所配电设备的智能化运维研究

温季安

国网福建上杭县供电公司郊区供电所  福建龙岩 364200 

摘要: 伴随着社会对电能需求的日益上升及智慧型电网的逐步实施,给电力配送站点的配电系统运行与维护带来了新的考验和发展空间。本研究深入探讨电力配送站点配电装置智能化的运作与保养,着重剖析其智能化处理的核心技术和系统布局,评估这一转型如何提高维护工作的效能、稳定性及成本效益,并通过真实案例来说明智能化维护的实际成效。同时,文章也对这一领域的未来走向提供预测,目的是为电力配送站点配电系统的维护优化提供科学论证和参考实践。

关键词:供电所;配电设备;智能化运维;智能电网

引言:配送电力的末端设施位于供电公司之内,与众多消费者直接接触。这些设施的运作效能和稳定状况对确保电力稳定供应极为关键。以往,这些配电设备依赖人力巡查、经验评估及周期性的保养维护来运维,因此导致效率不高、难以即时检测故障、以及人工资源的不必要浪费。随着智能电网技术的飞速进步,采纳智能化管理技术已经变得至关紧要,为提高配电设备的运营管理水准开辟了新径。借助于尖端的感测技术、通信技术以及数据分析手段,可以实施设备的即时监控、智能化分析判断和精确的保养维修,极大地提升了运维的品质和降低了成本,确保消费者能享受到更高品质和更为可靠的电力供应。

1.智能化运维的关键技术

1.1传感器技术
 感测器是采集供电系统作业状态资讯的根本工具。种种感测器,包括温度感测器、湿度感测器、电流变压器、电压变压器等,在供电系统中得到了普遍运用。举例来说,温度感测器能持续跟踪检测设备升温情形,能迅速识别出存在的过热风险,从而防止设备因高溫而出现的故障。将多个温度感测器设置于配电柜内,可以准确把握接触器、汇流排等核心部位的温度波动情况,这对于评估设备的运作状况提供了关键的判断依据。
 1.2通信技术
 稳定高效的通信网络是实现配电设备智能化运维的桥梁。目前,多种通信技术在配电领域得到应用,包括光纤通信、无线专网通信(如 LTE 电力无线专网)、电力载波通信等。纤维光传送技术以其高速的传递效率和出色的抗扰性等特性而备受推崇,它特别适合那些需要远距离、大量数据交换的应用场景,比如电变站与供电点之间的互联需求。反观无线私有网络通信,在发电设备现场的数据搜集与传递领域扮演了关键角色,这种方式能够便捷地完成设备与监控中心的数据互动,有效满足运维活动中对时效性的高标准需求。而利用现有的电力线路进行数据传送的电力载波通信方式,由于减少了额外布线的需要,因而在成本方面具有优势,在那些对传输速度要求相对宽松的环境中,展现了其应用潜力。
 1.3数据分析与智能诊断技术
 众多的配电装置运作信息须通过数据分析方法来执行发掘与加工,旨在达成智能辨识。数据挖掘技术如簇分析、关联规则探索等,能够揭露设备操作信息内的隐蔽模式和异常规律。譬如,会通过历史性的失效数据与设备作业参数的相互分析,揪出潜在致故障的重点元素及其相互之间的组合方式。而智能辨识技术是基于诸如专家系统、人工智能网络等策略,来对装置的作业情形进行鉴定与故障预警。专家系统藉由构筑一个知识数据库和推论机制,仿照专家的逻辑推断过程,对装置的失常进行判读并提供处理方案。人工神经网络具有自学习、自适应的能力,能够通过对大量样本数据的学习,准确地识别设备的故障类型和程度,为运维人员提供决策支持。

2智能化运维系统架构

2.1感知层
 识别层主要包括多种感测器与智慧型终端构成,它们的职责是搜集各项配电装置的运作参数、状态信息以及周遭环境的各类数据。这些建设所需的数据涉及电压、电流、功耗、温度、湿度、以及开关的运行状况等。这些智能终端不仅能够进行数据搜集、基础处理和数据传递,还可以将所搜集到的信息透过传输网络发送给更高层次的处理平台。举例来说,智能电表可以精确地测量耗电量,同时它也具有实时监测电压和电流的能力,并可透过电力线载波技术或无线通讯模式来传送这些数据。
 2.2网络层
 互联网层的主要职责是实现数据的传达功能,确保由感知层收集得到的信息安全无误地送达数据处理中心和监控系统。正如前文所提,此层通过融合多样的通信技术,搭建出一个全面覆盖供电网站配电装置的网络通信结构。在互联网层的设计中,必须兼顾通讯的可靠、安全以及时效性,选用恰当的通信协定和数据加密手段,确保数据在传递过程保持未被篡改和机密性。
 2.3数据处理与应用层
 智慧型运维体系中,信息处理及应用层构成了系统的心脏位置。此层级在收到传输层所送达的数据时,着手进行数据的清理、保管与操控工作。在此基础上,它将运用数据分析和智慧诊断的技术手段,对信息进行深入的开掘与剖析,实施对设备状态的测评,以及对潜在故障和已发故障的预警与分析诊断。在此之上,所孕育而成的多种应用型系统——例如维护管理系统、智能巡视系统、任务管理系统等——成为了运维工作人员手中的一揽子工具,支撑着他们的运维决策。运维管理系统可对设备资产信息、运维计划、人员信息等进行综合管理;智能巡检系统根据设备状态评估结果自动生成巡检任务和路径,提高巡检效率;工单管理系统则对故障处理工单进行全过程跟踪和管理,确保故障及时得到处理。

3智能化运维的优势

3.1提升运维效率
 智慧化的维护作业借助即时监控与自动化告警功能,有助于迅速发现并锁定故障设备及具体故障位置,显著减少了寻找故障的时间。这一模式与传统的维护方式不同,运维人员不必再投入大量时间进行手动巡查及记录数据;相反,他们可以依据系统所提供的精确资讯直接处理故障。举个例子,假如发生了线路问题,智慧运维系统能迅速识别出故障段落,并且通过智能装置将故障信息即时传递给周围的运维工作人员,使得他们能够迅速赶往现场执行紧急修复,此举有助于缩短断电时长及提升电力供应的可靠性。
 3.2提高运维可靠性
 利用传感技术的实时观测与智能分析功能,可以迅速侦测出设备可能存在的隐患,进而提前实施防范手段,以阻止故障发生或恶化。以在线监测变压器油的色谱分析为例,该过程能够连续追踪油中溶解气体的浓度及成份的转变,从而早期发觉变压器内部的绝缘问题,通过定期的检查维护或者实行相应的养护策略,有效预防变压器的意外故障,并确保电力系统的持续稳定作业。
 3.3降低运维成本
 智能运维通过对设备状态的精准判定实施了目标化的维修工作,有效规避了不必要的过度养护和设备置换。它仅针对实际需要保养的设备及其部件执行保养任务,有效减轻了保养的工作负荷和物料的使用率。此外,因为减少了设备故障出现的频率,减轻了停电造成的财经损害及用户影响,从而提升了供电机构的经济收益与社会价值。

4智能化运维面临的挑战与对策

4.1数据安全与隐私保护
 智慧型的维护系统牵涉众多供电装备操作纪录与消费者用电资料,保障资料的安全及个人隐私至为关键。所面对的难题包含资讯外泄的危机、网络侵袭等诸多风险。应对之策包括实施严密的信息加密措施,确保数据在传递与保存时得到加密保护;构筑周密的数据获取权限控制系统,限定各层级人员对资料的查询范围;周期性地进行资料保安审查与网络防护模拟训练,以便即时侦测并修补安全缺口。
 4.2技术标准与规范不统一
 眼下,各种智慧运营维护技术层出不穷,但不同生产商生产的系统和设备依然饱受技术规格与标准不一致的瓶颈,这一现状使系统整合面临挑战,数据传递不流畅。亟需制订一致的智能运维技术规范与标准,加速促成各种设备和系统的联接与交流。与此同时,应该强化不同行业间的技术互动与协作,以便于推进技术规范在更广泛范围内的普及与运用。
 4.3运维人员素质提升
 智能化维护作业要求维护工作者有较高的技能水准及对信息化的深入理解,得以娴熟操控智能化维护工具,剖析并应对设备运作中的复杂数据问题。尽管如此,一些维护工作者在知识体系和技术能力方面仍旧无法达到这些标准。供电部门应当增强对维护人员的技术培训,诸如感测器技术、通讯技术和数据分析技术等关键领域的教育训练,以提升维护团队的整体素养。此外,还需要构建激励人才的体系,以招募和保留优秀的维护专业人才。

结束语

智能电网构建对供电站配电系统执行智慧化管理与维护提出了迫切需求,这亦是其演进的方向。通过采取尖端传感器技术、通讯技术、数据分析及自动识别技术等手段,搭建一套智能化的管理维护体系,能有效提高管理维护的效能、稳定性以及经济性。实际推进过程当中,虽不免遭遇数据安全问题、技术规范不一、维护人员能力提升等多重挑战,但通过实施适宜的策略,这些难题将能逐一解决。放眼将来,伴随人工智能、大数据、物联网等先进技术的不断突破,智慧化管理与维护领域将拓展更为深远的应用景象,进而推动供电站配电系统的精细化运营,为电力网络的坚稳性提供坚实支撑。供电所应积极推进智能化运维技术的应用和创新,不断提升电力服务质量,满足社会日益增长的电力需求。

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