浅谈变电站智能运维技术应用

0 引言

近年来，随着社会经济水平的飞速发展，对电网供电的需求普遍提升。而随着电网供电规模的日趋庞大，电力企业为了效益，迫切需要提升员工的劳动生产率。

随着各种新技术的发展、应用趋于成熟，并与电网高度集成，很多供电企业也在设备运维提质增效方面做出了一定的尝试。

以“提质增效”为目标，以“智能装备、智慧运行”为发展路径，在输、变、配、综合领域同步发力，建成“设备状况一目了然、风险管控*贯穿、生产操作一键可达、决策指挥一体作战”的生产管理体系，强化设备的管控力和管理的穿透力，提升公司生产领域智能化技术水平，促进电网本质。

1 变电站运维现状

以一个巡维为例，包含1个220 kV变电站以及7个110 kV变电站，巡维的日常运维工作主要分为5大类：巡视、维护、检修、操作及异常处理。

梳理运行维护工作需求，每月在巡视维护检修工作上需花费的人力约为61.5人次，操作和异常处理按近5 年统计，每月约13.4 人次，即平均每天约2.5人次在变电站开展运维工作。

2 变电站智能运维技术应用类别

经初步分析，所有5大类42种工作中，部分可通过智能技术的应用实现人工替代，如表1～4所示。

表1 变电站智能运维技术应用———状态监测

 表2 变电站智能运维技术应用———智能巡视

表3 变电站智能运维技术应用———程序化操作

表4 变电站智能运维技术应用——智能安防等

3 实施目标

3.1 无人巡视

涵盖到巡维所辖变电站内所有设备，通过轮式（挂轨）机器人、视频+热成像双摄像头视频监测、在线局放系统、微环境在线监控系统、无线温度在线监测装置等方式，实现对变电站内设备外观和状态识别、红外测温、局部放电检测、站内设施检查（如封堵、排水等）、压板检查等的智能巡视。

基本实现巡维中心所辖变电站无人化巡视，同时将原来一个月一次的定期维护的作业周期调整为三个月一次，在确保的前提下，提质增效。

110 kV高压场地配置轮式巡视机器人、视频+热成像双镜头摄像头，实现对110 kV高压场地的主变、开关、刀闸、CT、PT、避雷器、导线、瓷瓶等设备的外观、发热、表计、位置等信息的自动或半自动识别。

10 kV高压室和继保室配置挂轨巡视机器人、视频摄像头，实现对10 kV高压室和继保室的保护装置灯光、空开、压板、发热等信息的自动或半自动识别。

10 kV接地变（站变）室和电池室配置视频+热成像双镜头摄像头，实现对设备外观、发热等信息的自动或半自动识别。

10 kV电缆室等功能室配置视频摄像头，实现对设备外观等信息的自动或半自动识别。

10 kV高压室配置在线局放系统+10 kV高压开关柜无线温度在线监测装置，实现对10 kV设备局部放电和温度的自动检测。

110 kV高压场地的端子箱、机构箱配置微环境在线监控系统，实现对户外易受潮的密闭设备箱体的温湿度进行实时在线监控。

3.2 无人操作

通过视频图像识别，在收到顺序化的控制指令时能准确前往特定间隔对设备（开关、刀闸、保护屏）进行状态判别、操作（如空开的远程投退或机器人操作）等，实现在站端和

调度端的远方程序化操作。

巡维中心所辖变电站操作无人化范围：110 kV倒母线，110 kV线路和开关运行与冷备用相互转换，主变运行与热备用相互转换，主变220 kV侧开关和110 kV侧开关运行与冷备

用相互转换，110 kV备自投投退，10 kV备自投投退，220 kV线路重合闸投退，110 kV线路重合闸投退，10 kV线路重合闸投退，220 kV倒母线，220 kV线路和开关运行与冷备用相互转换。

3.3 智能监管

实现对所辖站的功能室、端子箱、机构箱、保护屏、空气开关、爬梯等的智能远方授权和强制检修隔离。

实现对所辖站的进站人员、车辆的智能远方授权和识别。

实现对所辖站的进站人员、车辆的作业过程智能、远程可视化安全管控。

4 技术特点

4.1 充分集成应用电网智能运维技术

对变电智能运维现有成熟技术进行充分的集成应用，为电网运维工作提质增效找出一条可复制、可推广的实施路径，为智能运维在全网的应用提供了可参考的模板。

4.2 使用智能技术替代人工，实现对设备状态的监测

充分利用在线监测技术，实现对主变、容性设备、开关柜、敞开式变电站常规设备、蓄电池、微环境状态的实时感知；拓展智能巡视机器人应用场景，替代传统人工巡视，对全站一/二次设备、扫描式巡检；通过微环境控制、智能清扫机器人等技术的应用，实现智能化的变电站维护。

4.3 探索开展程序化顺控操作，提高工作效率

综合利用视频监控智能图像识别、智能在线式五防等技术，实现对设备运行位置的远程智能判断，结合远程程序化操作的相关功能改造，实现远程程序化操作，进一步实现人工替代和工作效率的提升。

4.4 构建设备运行信息集成系统，实现设备状态智能评价

设备智能运维集成平台将分散在各相关部门的“信息监视、计划、作业监控、缺陷管理、风险管理、生产及应急指挥”等进行汇集，与传统的逐级搜集汇总信息方式相比，实现了设备运行状态的“透明”化。通过应用的开发和数据训练，实现对设备运行状态的智能评价，从而使面向对象推送整合信息成为可能，大大提升了生产运行过程中信息收集和资源调配的效率。

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 5.1云平台架构