智能技术在电网输变电检修中的应用研究李明阳

智能技术在电网输变电检修中的应用研究李明阳

(江苏省电力有限公司检修分公司镇江运维站江苏省镇江市212000)

摘要:电网输变电系统在运行过程中较容易发生故障,对电网运行的稳定性与安全性,会产生较大影响,加强状态检修十分必要。随着社会信息化水平的提升,电网管理智能化水平逐渐提高,将智能技术中的信息系统应用到电网输变电检修中,成为了电力领域发展的主要方向。

关键词:智能技术;电网;输变电检修;应用

一、电网输变电检修的重要性

以110V及以下电网输变电系统的运行为例,在自然因素以及人为因素的双重作用下,电网很容易出现故障,如线路短路及变压器绝缘老化等,对社会各领域的顺利运行不利。加强电网输变电检修,能够使故障被及时发现并有效解决,可将故障控制在较小的范围内,减轻其影响,对于电力系统运行稳定性与安全性的提升,具有重要价值,同时对于电力系统故障维修成本的降低,以及经济效益的提升,也具有积极意义。

二、智能输变电设备状态评估诊断系统

(一)评价变压器

输变电体系中,最关键的仪器就是变压器,整体输变电体系运作的可靠性和稳固性直接取决于变压器是否优良,早期落后的维修手段现如今已经完全不能满足变压器可靠、稳定运作的需求,鉴于此,运用在线勘测来评价变压器的情况就可以体现其价值所在。

(二)诊断变压器故障

要想使变压器处于最佳状态,不仅需要评价变压器的运作情况,还需要诊断变压器运作中的障碍。状态维修和电网智能化进程中最必不可少的就是诊断障碍,且诊断障碍也是电力体系中的重要环节。早期的诊断障碍就是把变压器油中溶解气体的在线监测作为根基诊断,具有很大的约束性。

(三)监测输电线路状态

由于输变电体系中的输电线路的辐射规模较大、跨区域面积大,所以,输变电的巡查力度、修护工作的劳动量也较大,维修效率不高。为了能及时地对输电线路的情况进行掌握,当前运用最普遍的就是状态检修,它是以图像摄影为基础的,根据输电弧垂产生的资料来准确地运算输电线路的弧垂到地面的高度,一旦超出所设置的标准时,设备会自行启动报警系统,以便修理人员实施修护工作。

三、输变电技术分析

(一)特高压输电技术

特高压输电技术通常都被分为两类,即高压直流输电、高压交流输电。它们之间的输电差别很大,比如供电电压的级别不同。此外,对特高压交流进行输电技术时,需要不得低于1000kV的供电电压等级。在智能电网中运用特高压输电技术时,主要是运用有机外绝缘技术、电磁环境控制技术、高压稳定性仿真技术。特高压输电技术本身就具有一定的优势,有着较高的工作效率,能够输出非常大的电量,且传输间隔也非常小,线路的受损率低。

(二)智能变电技术

智能变电站及其相应的技术统称为智能变电技术。在运用智能变电技术时,要以信息自动化技术为基础,在信息自动化技术的指引下,运用智能安置、智能仪器等技术。智能变电技术不但能够对输电网的运行转台进行监管,还能使智能电网具有数字化和网络化的特点,一旦出现故障,则可以及时保障输电网的安全性,进而使智能电网的运行更加安全。

(三)柔性输电技术

柔性输电技术与特高压输电技术相同,也被分为两种类型,即交流柔性输电技术、支流柔性输电技术。在智能电网运行过程中存在一定的差异性,交流柔性输电技术能够对电力品质进行有效控制,还可以弥补输电过程中所出现的无用功,进而能够保证电力输出的成功率。通常在高功率、大容器电子器件的电力体系中运用交流柔性输电技术。

(四)紧凑型交流输电技术

在智能电网中,紧凑型交流输电技术是利用率最高的,这种输电技术能缩小输电线路的间距。我国智能电网最具有代表性的城市就是天津,天津智能电网中就广泛利用了紧凑型交流输电技术。此种输电技术不但能够将线路的占用面积有效减小,还可以使线路间距逐渐缩小,促使线路更加稠密。其中,最重要的就是务必要保障线路的紧凑性,选择导线时,可以利用多量分裂型导线,并将每一根导线的具体位置进一步完善,还要对杆塔的构造不断改良,继而达到最好的效果。

四、智能技术在电网输变电检修中的应用

(一)电网输变电检修信息系统

电网输变电检修信息系统,主要由四大模块构成,分别为GPS定位巡视模块、地理信息模块、生产管理模块、状态评估模块:(1)GPS定位巡视模块:即在应用GPS技术的基础上,通过网络,将其与智能终端设备相联系,使故障定位得以实现的主要模块。巡视人员可以通过对GPS定位信息的观察,准确评估各个位置电力线路以及相应设备的运行情况。(2)地理信息模块:即通过对GIS技术的应用,将地图信息、文字以及图像等,反馈给检修人员,为故障检修提供参考的一大模块。(3)生产管理模块:包括数据分析、检修管理、技术改造管理等多项管理内容,要求针对输变电线路以及变压器等设备,建立信息管理档案以及检修档案,确保能够全面了解各设备以往的运行情况。(4)状态评估模块:通过在线监测的方法,对电网输变电设备以及线路的状态进行评估,发现异常时,可通过预警的方法,提醒检修人员对设备进行检修。

(二)检修思路与流程

检修思路与流程如下:(1)对输变电线路及设备的运行状态进行评估,获取相应信息及数据,建立数据库,将输变电系统状态存储其中。(2)对输变电系统的状态进行诊断,将当前运行状态,与正常运行状态进行对比,评估系统运行的可靠性。(3)根据可靠性评价结果,提出检修决策,将可靠性分为1级、2级、3级共3个等级,1级代表可靠性强,无需维修,2级代表可靠性差,存在故障,需要维修,3级代表该设备或线路寿命终结,需对其加以更换。(4)将本次检修结果,存储到系统当中,以实现对输变电系统运行全过程的记录与控制。

(三)数据检测与分析

数据的检测与分析过程,即输变电系统状态的评估过程,根据输变电设备类型的不同,评估内容也存在一定差异。变压器是输变电系统的重要组成部分,以其为例,状态评估指标主要包括定量指标与定性指标两种。状态评估指标及其所包含的评估内容如下:(1)定量指标:包括油色谱分析、油中微水的分析、局部放电量评估、电容型套管介损、铁芯接地电流5部分内容。(2)定性指标:包括绕组及底层油温评估、振动评估以及有载分接开关状况的评估3项指标。考虑变压器状态评估指标数量,传统评估过程相对困难,应在应用智能化检修信息系统的基础上,通过模糊数学算法,使状态评估更好的实现。可以根据变压器状态的不同,将其分为正常、注意、异常、严重4种。正常即变压器处于正常运行状态。注意即变压器的运行处于危险状态,存在发生故障的可能,需对其加以严密关注。异常即变压器处于异常运行的状态,需要检修,以将故障控制在小范围内,提高输变电系统运行的安全性。严重,即变压器出现严重故障,必须立即采取措施加以维修。通过对电网输变电检修信息系统的应用,检修人员能够实现对变压器状态的实时监控,获取其状态信息,进而为故障的诊断提供依据。

五、结论

电力领域应将电网输变电检修技术应用到电网管理过程中,加强对电网状态的检测以及对故障的诊断,使故障发生时,能够被及时感知,提高故障的解决效率,提高电网运行的稳定性与安全性。

参考文献:

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