变电站智能运检关键技术及应用 方静

变电站智能运检关键技术及应用方静

发表时间：2019-06-10T10:24:36.627Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：方静

[导读] 摘要：“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，而传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。

（国网四川省电力公司渠县供电分公司）

摘要：“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，而传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。通过现代科技提升变电站运检智能化水平，可有效提升设备可靠性和提高劳动生产率，是提高电网安全稳定和缓解人力资源紧张的有效手段。

关键词：变电站；智能运检；技术

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

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操作智能化

2.1 隔离开关分合闸状态的“双确认”

敞开式隔离开关在操作过程中的可靠性相比短路器要低，进行操作时需要操作人员到现场核实隔离开关的真实位置，工作量较大，采用“双确认”技术可提高对隔离开关位置状态判断的准确性，从而代替操作人员到现场核实隔离开关位置。隔离开关的分合闸状态，通常一路信号来自后台遥信信号（来源于辅助开关），另一路信号可通过在断路器或刀闸传动机构上安装微动开关来获取，这种“双确认”技术已应用较多，但在刀闸传动机构上安装微动开关仍然属于间接判断刀闸分合闸位置，不满足安规关于两路信号应该非同源的要求，本文研究刀闸分合闸状态的直接检测方法，即在触头位置安装压力传感器测量合闸时的压力，通过压力来直接反映隔离开关的分合闸状态（见上图）。压力传感器同时具有温度测量功能，可用于触头温度的在线监测。

2.2 顺控方案

采取在调度控制中心实现顺控操作的方案：在控制系统中增加一个顺控模块，当需要进行远方顺控操作时，顺控模块调取站端存储的常用操作票，实现一键化操作，一次性完成多个操作步骤(见下图)。对于常用操作票可固化在系统中，同时也可自行选择各种操作组合成所

需要的操作票，操作前能够实现操作过程的自动模拟和五防的校验。 3巡视智能化

3.1 巡视机器人

采用智能巡视机器人(见下图)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。

3.2手持智能巡检仪

手持智能巡检仪（见下图），实现了人工特殊巡视和带电检测工作的智能化[5]，主要具有以下功能：（1）具备与国网PMS2.0通信权限；（2）可与红外成像测温、开关柜局放等带电检测装置实现无缝连接，通过无线网络将带电检测数据传输至内网智能运检系统，减少人工录入工作量；（3）内预置标准数据记录模板，方便记录巡视数据；（4）可与红外镜头高度融合，实现红外成像温仪的小型化。

4检修智能化

4.1 带电检修机器人

带电检修机器人（见下图），带电检修机器人具有如下功能：（1）可夹持带电作业工具(如遥控扳手、断线钳、压接钳等)，进入狭小空间进行安装、拆卸连接件，安装引线等带电作业任务；（2）绝缘机械臂可夹持检测设备进入狭小空间在线检测(如局部放电检测、绝缘子探伤、摄像头等)；（3）可开展绝缘子清扫、喷涂RTV、憎水性检测等带电作业工作。

4.2自愈式发热缺陷处理

记忆合金垫片应用研究，在以螺栓连接的高压导体部位，采用记忆合金制成的螺栓垫片(形变温度为60 ℃)，该垫片具有随温度变形的特性，当连接部位发热导致温度升高时，垫片变形弯曲，导致螺栓压紧力增大，接触电阻减小，发热量减小，温度降低。

结语

本文提出的变电智能运检模式，采用了大量现代科技手段，研究解决了核心关键技术，对提升设备状态掌控水平、提高电网安全稳定性和大幅提高现有劳动生产率具有重要的理论意义。

参考文献

[1]郑盼龙, 迟冬祥. 电力系统中机器人的研究现状与展望[J]. 上海电机学院学报, 2013, 16(6):347-353.

[2]刘涛,代曙光.输电线路智能运检工作平台研究[J].机电信息, 2012(15):16-17.

[3]毛强.智能机器人在变电站中的应用[J].中国高新技术企业，2013(32)：42-43．

[4]冯伟东.基于物联网射频技术的电网移动巡检作业关键技术研究[J].电气应用，2013(S2)：311-315.