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新变电运维智能巡检技术研究

田鑫
摘 要：人员管控模式是变电站运维工作的主观能动的基础，同时也是适应电网发展的有效途径，而具体的技术措施则是对人员管控模式的有效补充。如果能够客观合理的比较探索出变电运维工作与电网发展的差距和优劣，并且充分利用现有的装备技术条件，对生产管理中的薄弱环节进行有效补充，便可以对变电站的运维管控工作提供改进方向和具体方法，以此加以推广，对解决现有的人员数量与电网增速之间的矛盾，具有重要意义。
关键词：超高压变电站;电网设备;机器人技术
目前，由于经济的飞速发展，对输电方式提出了更高的要求，因此电力系统的安全稳定运行面临更高要求，在以超高压变电站为代表的大型变电站中，负责变电运维的工作人员面临的工作责任也更加繁重，同时，在电网建设不断加速时期，人员增速远不及设备增速，单个运维人员面对的设备数量逐渐增多，且设备的复杂程度也不断加大，工作强度随之增加：其次，由于智能电网的大力推广，各种仪器仪表监测装置的不断完善，局部设备的监测手段近于完备，大量的监测数据，一方面可以方便运维人员对设备状态进行监测，减轻工作负担，但同时也加剧了对监测技术的依赖，一切的生产管理工作必须以检测控制信息的准确作为保证，另一方面现场采集大量的数据信息，产生了大量的重复性机械工作，降低了成产率，增大经营成本。在工业化领域，智能机器人已经能够替代一般人工，从事简单机械的工作，有效降低了生产成本。
针对以上有关情况存在如下问题：（1）人员增速滞后于设备增速，传统的驻站留守管理方式将面临人员减少而设备增多的问题，设备与运维人员的比例将大大提升，工作强度将大大增加。电网设备的发展，必然导致运行成本的增加，一味的追求人员增速，并不利于技术水平的发展，如果将大量的人力物力耗费在简单基础的工作上，会造成人力资源浪费，同时工作人员的进步积极性将大打折扣，不利于企业的长远发展。（2）随着设备的增加以及发展方式的转变，整个电网系统的安全管控也更加复杂，传统的管理方式和技术措施已难以适应新的要求，无人值守与集中监控的管理模式，解决了生产成本的问题，但是加大了人员与设备的距离，不利于对设备的精益管控，尤其是电气设备的运行状态变化是一个循序渐进的量变过程，必须保证准确的对现场设备进行监测才能及时判断问题，有效缓解安全生产压力。（3）大多机器人，一般从事于工业化生产的机械性工作，基本以通过程序设定固定的重复性工作，需要人工对其进行检查、变电运维工作不同于一般的工业生产劳动，在实际工作中需要对现场的状况进行有效的判断，并且，大量数据的传递需要与网络信息进行有效结合，所以说智能型机器人的应用需要与具体行业实际情况进行研究探索，以确保巧可靠。（4）当前，机器人技术在变电运维工作现场的应用功能，主要测量和检查为主，与己有的测控技术有重叠，而离真正替代人工还有很大的差距。总之，设备的增多、发展方式的变化、信息量的增大及智能技术的推广对电网安全稳定运行提出了新的要求，同时指出了新的方向。
首先，变电运维工作的本质是保证整体电网的可靠供电，超高压输电网络结构的完善将极大缓解运维工作压力，换句话说，由于输电通道的丰富，原来不能停电的线路，现在可以有条件的临时停电，并能够保证整个网络电能输送基本不受影响。
在电网结构薄弱的情况下，遇到意外突发状况（比如线路跳闸），要尽快排除故障并恢复送电，以防再遇到类似故障会造成整体电能输送中断，进而影响供电可靠性。在此种条件下，恢复供电的速度是第一要求，即要求人员到位迅速，设备操作熟练，运行环境熟悉。
随着电网结构的完善，电网抗击外力的能力随之提高，单一的线路跳闸故障难以对电网整体造成冲击，遇到较为大面积的故障时，首要任务是确立优先等级，首先确保电网的整体性能不被破坏，对电网整体的调控能力和运维工作的技术水平提出更高要求。
另一方面，由于设备增速大大高于人员增速，对于设备的管控能力和技术水平同样需要提升效率，一般来讲设备的运行状态间接反应其健康水平，传统的机械抄表方式能够保证设备状态的覆盖，但在大量的设备和庞大的数据面前，监测的效率会降低，也就是说，由于人员对设备的比例降低，对故障的发现速度可能会减缓，甚至落后于故障的发生。
实际上，机械性的重复工作占据运维工作的较大比例，而狀态的检查、故障的分析离不开现场的机械性王作，换句话说，抄表、测温、巡视一类的机械性重复工作是一切变电运维工作的基础。管理模式的提升方向就是提高工作效率，如何降低机械性重复工作占据的时间，通过新的技术手段能够高效、准确的把控现场设备状态，则成为工作制度改革的重点方向。对于运维工作人员来说，最大的变化是工作地点的集中，在人员集中的前提下，如何让反映设备状态的信息更好的集中，决定了工作效率提升的成效。
当前，机器人技术的应用己在工业领域进行了实践推广，能够替代部分人工进行工作，并依托网络技术取得了良好的效果;检测技术已在生产现场成功进行应用。
就单一的对电力系统中来说，已有大量的精度较高的电气信息，可为监测设备性能的变化提供研究基础;且在此领域内机器人技术已在输电线路的运维工作中承担了大量的工作，应用效果较为成熟;计算机测控系统研究也广泛应用在工业生产现场。此外，充电电池技术的发展也为室外设备作业提供了能源基础。
在上述基础和有关条件下，提出以适应电网发展趋势为前提，以提升变电运维管控水平为中也，合理运用现有的人员组成与技术装各，完善提高智能机器人应用技术，积极探索全新的管理模式和技术方法，最终达到提升变电运维的管控水平。
变电站在电网系统的能源输送中发挥承上启下的衔接连接作用，同时也是设备密集，结构复杂的关键节点。主要体现在：
（1）以现有的人员结构组成为和管理制度基础，对各类变电设备的运行管理实用性和贴合性较强，既不需要对人员进行大规模的复杂培训，也不必对设备迸行大规模改造，研究探索成本比较低。
（2）依据当前的运行经验和检修工作重点，可以探寻出在管理制度变化后，对变电运维工作带来的最根本性的变化，充分分析利弊效果，以此作为技术措施提升的目的，以便为制定更加有针对性的技术措施提供基础依据。
（3）以当前的现场环境为技术基础，以新的管理方式带来的变化为方向，对智能机器人进行功能设计，通过对管理制度变化的研究分析，结合以往的运行状态经验，能够有效的确定其具体的任务及标准，最大限度的替代人工工作量，同时将传统运维生产技术与新信息技术、图像技术进行结合形成一套综合的智能巡检系统，找准重点提升改进目标，确保工作的可靠性、准确性，真正做到高效运转。
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（国网山西省电力公司检修分公司  山西  太原  030032）
科学与财富2020年32期
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