智能配电网电力设备状态检修集成系统探讨

【摘要】本文介绍了智能配电网电力设备状态检修的优越性，以及实施配电网电力设备状态检修集成的科学基础。明确了配电网设备状态检修的优越性和状态检修系统集成的基础数据需求。对智能配电网电力设备状态检修集成系统的逻辑组成结构和功能特性进行了认真分析研究。

【关键词】智能配电网;电力设备

根据配电网变配电设备精细化、网络化、规范化、以及科学化状态检修集成调控管理需求，结合配电网实际情况，制定高效合理的在线检修策略，在确保配电网连续稳定、节能经济、安全可靠调度运行的基础上，实现配电网变配电设备运行维护信息数据资源的集成共享，提高资源综合利用效率，已成为配电网企业变配电设备运行维护管理策略研究发展的重要趋势，具有较大的实践应用研究意义[1]。

1、配电网实施状态检修优越性

电网企业建立完整的变配电设备在线状态检修管理系统体系后，可以合理安排有针对性的变配电设备检修计划和技术升级改造工作，从而有效提高配电网系统中变配电设备的检修绩效，为电网企业创造巨大的社会经济效益，促进配电网高效稳定的建设发展[2]。

1.1 检修维护工作量大大减少。配电网采取状态检修集成策略后，可以根据在线监测数据信息对配电网系统中变配电设备的运行工况状态进行动态监测和控制，便于制定高效合理的检修维护计划，从而降低检修人员检修维护工作量。同时，由于采取有针对性的检修维护策略，避免了对正常设备的过度检修损坏，提高了变配电设备的使用寿命。

1.2 电网运行操作工作量明显减少。尽管在配电网系统中变配电设备和输电线路分支大量增加的情况下，采取在线状态检修策略，结合计算机高速运算和智能策略参考，可以有效降低电网运行操作工作量。在开展在线状态检修策略后，电网运行操作工作量大约可以降低10%~20%左右。

1.3 提高了变配电设备运行可靠性。配电网开展在线状态检修策略后，可以根据设备运行工况状态，制定动态的检修维护计划，避免不必要定期计划检修事件的发生，有效提高变配电设备运行可靠性。另外，采取有针对性的检修维护计划，不仅可以大大降低变配电设备计划停运次数，有效提高检修维护效率，同时还可以降低配电网变配电设备检修维护成本，实现节能降耗可靠经济运行维护目标。

2、电力设备状态检修集成系统

状态检修集成系统要求对电力设备运行工况状态进行动态跟踪和预测，在电力设备处于潜在安全隐患状态下，且开始劣化但尚未发展到功能故障前，通过合理详细的系统状态评价及其故障发展趋势预测、以及故障类型诊断等技术方法确定电力设备潜在故障点，从而明确电力设备检修维护技术要点。配电网电力设备状态检修集成系统中，评估指标体系主要在继承常规经验评估指标体系的基础上，通过构造完善合理的RCM智能电网设备在线状态检修，合理安排电网系统中电力设备的检修维护计划和提高其在线运行状态评估效率，有效节省电网设备状态检修维护费用、降低检修维护成本，保证电网系统具有较高的运行可靠性和经济性。电网设备状态检修评估体系中主要由就地监测层、站内数据平台、电网远方数据平台、以及高级应用层四层组成，如图1所示:

从图1可知，所建立的智能电网在线状态检修4层结构系统，是一个功能集中、多层级、远程的在线数字状态检测与故障诊断集成网络系统。智能电网在线状态检修系统具有以下优点：

(1)实现了对分布在不同地区电气设备监测量的集中采集、远程传输、显示、统一评估和分析诊断，大大提高了智能电网设备状态检修效率；(2)各状态参量的数据远程通信格式采取统一的定义，实现了通信数据的集成传输，提高了数据通信效率；(3)应用IEC61850等国际通信规约标准，提高了各子系统间的数据信息资源互享和互操作能力；(4)采用如神经网络、油色谱在线分析等先进技术对智能电网中设备故障进行智能诊断分析算法，提高设备故障排查效率，有力支持了智能电网运行性能和工况状态在线评估工作的开展。

通过引入使用有效的在线检修技术和装备，可以准确有效掌握配电网系统中变配电设备的运行状态，便于准确开展在线状态检修工作。红外热像仪可以准确及时地测试出变配电电力设备的运行环境温度，及时发现设备中存在的异常发热问题；红外热像仪还可以用于检查复合绝缘子的工作性能水平，能够提前发现绝缘子内部存在早期绝缘缺陷，便于检修维护工作人员带电技术更换消除安全隐患，提高配电网运行可靠性。微气象在线监测，可以准确监测配电网系统局部特殊地区设备运行环境的风速、温度、湿度等气象数据信息，从而便于检修维护工作人员有针对性地制定完善可靠的防冰闪、防风偏、防舞动、以及防金具脱落等可靠维护措施，降低由于气象突变或者恶劣天气带来的配电网异常事故发生率。杆塔倾斜在线监测系统，可以动态监测易塌陷区内杆塔的倾斜状况，当监测到有倒塔安全隐患时，及时通过在线监测系统提供给配电网系统集控中心提供报警信息，便于检修维护工作人员制定完善的修复加固措施，防患于未然。其他配电网运行状态特性参数的在线监测技术，也随研究的进一步加深而逐步成熟完善，为配电网变配电设备在线状态检修提供了丰富强大的真实有效数据信息。完成智能电网运行工况状态评估后，在线状态检修系统就会根据对应的数据信息自动生成对应调度控制和检修维护策略，从而确保智能电网安全稳定、节能经济的高效调度运行发展。

3、结束语

目前国内外尚未形成完善可靠的比较适合电网企业进行在线状态检修集成的理论体系方案，尤其对电力设备运行工况状态的正确精细化细分和及时监测、故障机理的全面定义和掌握、电力设备剩余寿命的准确预测、以及电力设备检修维护计划的科学定义安排等，均需要通过在实践应用中不断地深化研究、总结经验、学习吸收引进国内外最新研究成果，并开展大量科学研究和分析探讨，努力实现配电网电力设备状态检修集成系统的建立。因此，完善配电网电力设备状态检修集成系统的建立，是一个需要深化改进、努力吸收引进超越现有技术、追求先进卓越成果的持续发展过程。