变电站智能运检关键技术及应用

变电站智能运检关键技术及应用

摘要：变电站的展示与数据化应用是变电站建设成果及发展的重要组成部分。

要对变电站的发展规划有效的利用科技化技术手段进行直观的展示，就要求变电

站发展规划尊重客观现状，以适应未来的形势变化。另一方面，变电站的数据安

全应用是否能够及时获取精确的资源数据成为现在使用的创新重要手段。因此，

我们应该运用真实的表现方式还原变电站的空间数据并附加变电站设计数据实现

数据的共享。

关键词：变电站；智能运检；关键技术；应用要点

引言

当前智能运检技术还未形成统一标准，各地所采用的技术存在过于超前无法

落地应用或过于落后效果欠佳的现状，本文在深入分析当前运检技术的基础上，

提出了适合于当前工业发展水平的智能运检模式，并解决了其中的几个核心问题，形成了成熟的解决方案，即采用移动作业和巡视机器人提高巡视智能化水平，采

用在线监测技术提高设备状态监测智能化水平，采用远方顺控操作提高操作智能

化水平，采用检修机器人提高检修智能化水平。

1运维平台

1.1在线监视

建立变电站二次系统全景信息模型，应用纤芯自动搜索算法实现虚、实对应

的二次设备全景可视化展示技术，将智能变电站信息数字化、抽象化转变为可视

化的全景模式。在线监视应能实现如下功能：（1）对全站二次设备运行工况、

通信状态的实时监视与预警。（2）对全站二次设备告警信息、变位信息、压板

状态等各种信息的全景展示。（3）对全站二次设备间通信链路状态的实时监视

与可视化展示。（4）对全站二次设备虚回路、虚端子的实时监视与可视化展示。（5）对保护装置等间隔层设备温度、电压以及保护遥测的实时监视与展示。（6）对保护装置面板指示灯状态的正确反映。

1.2状态评估及监视预警

提出电力二次设备“趋势性+损失性”的评价体系和“横向比对、纵向校验”的评

价方法，实现智能站二次设备健康状态在线评价，实现“经验评估”向“量化评估”

的跨越。趋势性评估方法：是指对装置稳态量的长期监视、记录和分析，反映一

段时间内元件性能的变化趋势，包括采样值精度、开关量一致性、运行及环境温度、端口光功率、其他自检参数等，超出门槛值预警。损失性评估方法：是指当

装置发生异常告警时，通过对告警信息按类型进行分析和统计，推断故障的具体

性质，如严重等级、持续时间、影响范围、最可能的故障位置等，为装置异常缺

陷处理提供辅助决策。

1.3保护定值管理

针对种类繁多、厂家各异的继电保护装置，能否正确、可靠动作直接关系到

电力系统的安全稳定运行，而继电保护定值的管理显得尤为重要，对于智能变电

站保护定值的管理，应能够正确、可靠地实现定值召唤、定值区切换、定值修改、定值比对等功能。定值召唤应能支持同时通过本地和远方发起的进行定值区号和

任意区定值的召唤，并且能够直观地显示定值名称及相应属性等信息。支持定值

区实时切换，通过选择、返校、执行步骤保证定值切换的正确性。定值修改内容，应能支持同时通过本地和远方发起的对定值进行实时修改，并且能够对单一保护

设备的定值进行批量修改，定值修改后，向所有远端主站发送定值变化告警信号。

定值比对功能，应能根据历史数据库保存的最新定值信息与新召唤上来的定值进

行自动或手动对比，当两份定值单不一致时，应触发告警功能，并标识定值不一

致处，以便运行人员进行快速检查、核对。当定值修改后，应能对修改前后的定

值进行自动校对，并对不一致的地方进行明显的标识。

2巡视智能化

2.1巡视机器人

采用智能巡视机器人提高巡视的智能化水平，可代替大部分人工巡视工作量，主要具有以下功能：（1）具备可见光探头，能够进行可见光视频录制和传输，

同时具有智能识别系统，能够识别表计读数、刀闸实际位置等；（2）具备红外

探头，能够实现设备的红外测温及过热报警；（3）自动定位功能，根据需求到

达指定位置，如在断路器操作时自动到达相应位置进行监视；（4）具备声音识

别功能，能够识别设备异常声响。

2.2VＲ功能的模块化设置

VＲ互动功能的模块化预制，可减轻平台维护人员的工作强度，利于VＲ互动

视频的快速生成。

（1）建立与PMS系统联系，单向利用系统中的变电站工作内容，提供VＲ

数据库进行处理；（2）按照检修要求，预制安全围栏方式；（3）带电设备预设

危险、违章提醒；（4）危险警示牌、在此工作牌、从此进入牌的拖曳式添加；（5）调用PMS系统台账库，实现VＲ场景一次设备的快速命名和台账导入；（6）按厂家、按设备、按型号建立详细的设备尺寸台账库，便于标注台账信息和距离

信息；（7）调用PMS系统缺陷库，按照设备站所，设备命名，实现缺陷和VＲ

场景设备的一键关联。

2.3模型优化规范

保证建模时所用到的各参数的小数点前后的位数不要太多，如模型长宽高值、UV偏移值等。模型建成后，需要对模型进行优化，在维持模型显示效果的前提

下使用尽可能少的点、线、面。模型构建完成后对模型进行简化，不用的面、看

不见的面全部删掉，以减少模型中面和点的数量。建模过程中尽量不用布尔运算

和切割工具，以减少面的数量和出错的可能性。模型导出时，现将模型进行塌陷，并防止平移、旋转等操作时出现问题。对于原来有定义过且使用过，但最终成果

不采用的材质球、纹理等一定要删除。模型中相邻两个面的贴图要做到对其窗缝、门缝、砖缝等，不能出现明显的错位现象。模型材质调用的所有贴图一律放在同

一个规范的文件夹中，不要放在多个文件夹中。建模中不适宜双面贴图、不适宜

多维材质。

3应用效果

通过开展研究和应用，可初步实现变电站巡视智能化、操作智能化、监测智

能化、检修智能化及数据分析智能化，以此推进智能运检技术对生产的促进和提

升作用，项目的落地将大大提升设备状态监测水平，增强设备缺陷和故障的预判、预知、预警、预控能力，提高电网安全稳定性，同时也将提高现有劳动生产率，

缓解生产部门人员紧张和任务繁重的现状。

（1）提高设备可控、在控能力

采用设备状态智能监测及数据智能分析技术，增强了提前发现设备缺陷的能力，减小了设备故障对电网运行稳定性的影响；采用带电检修机器人和发热缺陷

自愈处理技术，以前需要停电处理的缺陷可以进行带电处理，对于单个缺陷，根

据其处理复杂程度，可以减少停电时间数小时至数天。