人工智能技術(shù)在電力設(shè)備運(yùn)維檢修中的研究及應(yīng)用

趙浚州 伊力亞絲?努爾麥麥提

摘要：變電站的運(yùn)維工作人員需要熟練使用日常維護(hù)工作中所涉及到的變電站內(nèi)的所有設(shè)備。只有這樣才會(huì)提升變電工作效率。由于變電站內(nèi)的運(yùn)維工作設(shè)備種類多、數(shù)量多，運(yùn)維工作人員無法記住所有的設(shè)備，導(dǎo)致運(yùn)維人員在實(shí)際的工作中無法準(zhǔn)確地掌握和使用電網(wǎng)運(yùn)維工作中的部分設(shè)備。若發(fā)生安全事故，運(yùn)維工作人員無法熟練地使用設(shè)備，這會(huì)對(duì)工人生命財(cái)產(chǎn)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益造成嚴(yán)重的威脅。

關(guān)鍵詞：人工智能;變電;數(shù)字化;轉(zhuǎn)型

1變電運(yùn)行管理在電網(wǎng)安全運(yùn)行中的重要作用

變電運(yùn)行管理工作的主要目標(biāo)是維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與平穩(wěn)性，實(shí)踐中，為了更好地達(dá)成上述目標(biāo)，需要相關(guān)人員加大在維護(hù)、管理變電設(shè)備方面所投入的關(guān)注度。一旦變電運(yùn)行管理水平下降，或是管理工作存在漏洞、相關(guān)工作人員出現(xiàn)工作懈怠等，就會(huì)提升電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中的安全隱患，難以保障其長(zhǎng)時(shí)間保持良好運(yùn)行狀態(tài)。電網(wǎng)運(yùn)行安全無法得到有力保障，最終極容易引發(fā)電力系統(tǒng)運(yùn)行問題或是威脅人員生命財(cái)產(chǎn)安全?？傮w而言，變電站作為電力系統(tǒng)中的重要部分，其安全情況直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，因此在維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行時(shí)，必須加大變電運(yùn)行管理力度與實(shí)效性。

2變電運(yùn)維中的問題與原因分析

變電運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境不夠穩(wěn)定，存在一定程度上安全隱患。由于電力企業(yè)在電網(wǎng)建設(shè)時(shí)，沒有對(duì)其進(jìn)行有效管理，所以出現(xiàn)了一些不能夠正常工作。如變壓器故障、線路短路等問題都會(huì)造成設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有就是變電站的負(fù)荷變化較大也是導(dǎo)致設(shè)備無法滿足用電需求等情況。變電運(yùn)維人員的技術(shù)水平不高，沒有掌握系統(tǒng)分析及故障診斷能力，在電力設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)問題時(shí)，不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，以及變電運(yùn)維人員的專業(yè)素質(zhì)不高。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，會(huì)發(fā)生大量的故障，這就要求工作人員要不斷提高自己對(duì)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)掌握水平。然而當(dāng)前我國(guó)電力企業(yè)中很多人員缺乏相應(yīng)理論基礎(chǔ)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及操作技能方面存在不足之處導(dǎo)致了變電站設(shè)備出現(xiàn)問題之后不能及時(shí)解決問題而影響整個(gè)電網(wǎng)工作質(zhì)量。電氣運(yùn)維工作環(huán)境惡劣、操作難度大、系統(tǒng)復(fù)雜，而且存在安全風(fēng)險(xiǎn)等因素，導(dǎo)致其不能有效地進(jìn)行檢修維護(hù)。變電運(yùn)維人員在進(jìn)行操作中不重視對(duì)設(shè)備的維護(hù)，導(dǎo)致出現(xiàn)故障。由于電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境惡劣，如果工作人員沒有很好地處理這些問題就會(huì)造成很多不必要的損失，還有就是一些員工缺乏專業(yè)技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任心不夠強(qiáng)等原因都可能會(huì)使變電站發(fā)生事故或損壞電氣設(shè)施，另外也有部分管理人員利用其自身便利條件來管理電網(wǎng)中存在著安全隱患或者是不按規(guī)定進(jìn)行操作而引發(fā)了重大的經(jīng)濟(jì)損失。

3人工智能在電力設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)和檢修中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1動(dòng)態(tài)調(diào)整

動(dòng)態(tài)調(diào)整變電設(shè)備差異化運(yùn)維策略，須基于對(duì)不同影響因素的分析結(jié)果，對(duì)設(shè)備的維護(hù)周期進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。制定一次設(shè)備差異化運(yùn)維策略，主要包含以下影響因素：第一，若設(shè)備在強(qiáng)對(duì)流天氣下運(yùn)行，或者遇到風(fēng)力較大的情況，須對(duì)運(yùn)維策略進(jìn)行調(diào)整，須第一時(shí)間檢查主變電子箱是否封閉，避免出現(xiàn)滲漏情況，同時(shí)對(duì)電纜封堵和銜接性進(jìn)行檢查，避免溫度過低對(duì)設(shè)備造成不良影響。在天氣好轉(zhuǎn)之后，須檢查避雷針，并檢查線路是否存在漏電情況。當(dāng)處于用電高峰，應(yīng)當(dāng)及時(shí)排除設(shè)備缺陷，避免設(shè)備出現(xiàn)異常發(fā)熱的現(xiàn)象，保證供電的可靠性。第二，變電設(shè)備的運(yùn)行狀況，應(yīng)作為監(jiān)測(cè)工作的重中之重，確保設(shè)備健康度達(dá)到要求。當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生問題時(shí)，須對(duì)各項(xiàng)缺陷進(jìn)行評(píng)估，對(duì)策略進(jìn)行調(diào)整。

3.2強(qiáng)化對(duì)變電設(shè)備的管理

與變電設(shè)備運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的因素相對(duì)較多，因此必須加大在變電設(shè)備管理方面的投入力度，體現(xiàn)出對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全水平的有效維護(hù)。其中，線路老化在所有影響變電設(shè)備運(yùn)行的因素中占據(jù)著重要地位，這就要求相關(guān)人員必須定期落實(shí)對(duì)變電設(shè)備電路現(xiàn)狀的檢測(cè)，及時(shí)更換老化情況嚴(yán)重的電路，并針對(duì)可以繼續(xù)使用的電路實(shí)施維修與養(yǎng)護(hù)。實(shí)時(shí)監(jiān)控變電設(shè)備運(yùn)行過程，發(fā)現(xiàn)異常問題后及時(shí)組織處理，維護(hù)變電設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行，以保證其性能作用得到有效發(fā)揮[2]。

3.3設(shè)備健康評(píng)估

為了確保供電的安全可靠，縮減因?yàn)轭l繁檢修導(dǎo)致的費(fèi)用升高，業(yè)界展開了針對(duì)電力變壓器的健康檢查和相應(yīng)的檢修，包括電抗器、斷路器、變壓器等交直流電力設(shè)備，同時(shí)制定了對(duì)應(yīng)的工作方針，在這個(gè)過程中積累了豐富的專家經(jīng)驗(yàn)，但基于這些電力設(shè)備高成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作用關(guān)鍵，其分布區(qū)域和工作特性不同，太多的狀態(tài)量表征，表現(xiàn)極大的模糊和不確定性質(zhì)。在發(fā)展過程中，缺乏普遍、客觀、全面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的針對(duì)專家經(jīng)驗(yàn)和業(yè)務(wù)指南評(píng)估存在的缺陷，業(yè)界采用了機(jī)器學(xué)習(xí)算法和數(shù)學(xué)分析法，啟動(dòng)了設(shè)備狀態(tài)評(píng)估模型的研究工作，范圍包括多源設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的設(shè)備狀態(tài)等，目的是將電力變壓器的真實(shí)狀態(tài)全面準(zhǔn)確地反映出來。通常劃分為兩類模型：第一類是對(duì)權(quán)重的評(píng)估，是采取數(shù)學(xué)模型進(jìn)行客觀地計(jì)算，通過對(duì)變壓器狀態(tài)與各類狀態(tài)量指標(biāo)之間的關(guān)系的分析，明確關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的關(guān)鍵特征指標(biāo)以及重要性以及進(jìn)行權(quán)重的評(píng)估。然后評(píng)估變壓器的狀態(tài);二是利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，基于訓(xùn)練樣本直接建立狀態(tài)量與變壓器狀態(tài)評(píng)估之間的預(yù)測(cè)模型，目前聚類分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都屬于常用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法范疇。

結(jié)語(yǔ)

利用人工智能技術(shù)將變電運(yùn)維軟件進(jìn)行精益化，將人工運(yùn)維轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぶ悄苘浖\(yùn)維，縮短運(yùn)維時(shí)間，保證變電設(shè)備的正常運(yùn)行。就當(dāng)今的電力環(huán)境來講，變電設(shè)備差異化運(yùn)維尚處于起步階段，人工智能技術(shù)的推廣和發(fā)展將提高變電設(shè)備的運(yùn)維效率，保障設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]龍安州.淺談電力系統(tǒng)中的變電運(yùn)行安全管理與變電設(shè)備的維護(hù)[J].電子世界，2020（18）：160-161.

[2]王左恒，羅長(zhǎng)林，汪晗.電力系統(tǒng)變電運(yùn)行安全管理及設(shè)備維護(hù)分析[J].冶金管理，2019（21）：54+56.

[3]李娜.淺談電力系統(tǒng)中的變電運(yùn)行安全管理與變電設(shè)備的維護(hù)[J].煤，2019（10）：91-92.