郭瑩

【摘 要】在變電運(yùn)維的工作環(huán)境背景下，智能電網(wǎng)不僅承載著電力系統(tǒng)的電力流，也將承載著大量電力業(yè)務(wù)上的信息流和業(yè)務(wù)流。變電站作為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和重要保衛(wèi)對(duì)象，囊括了大量的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。如何增強(qiáng)變電站內(nèi)數(shù)據(jù)室的整合分析能力，達(dá)到變電運(yùn)維的數(shù)據(jù)可視化，突破變電站信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壁壘，對(duì)變電站內(nèi)智能高效運(yùn)維乃至電力系統(tǒng)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有著實(shí)際而重要的戰(zhàn)略意義。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)可視化；變電運(yùn)維

1數(shù)據(jù)可視化分析

從電力數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展及實(shí)踐應(yīng)用來(lái)看，數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用前景廣泛。依托人機(jī)互動(dòng)、智能大數(shù)據(jù)信息構(gòu)建，能夠進(jìn)一步滿足當(dāng)前電力信息化、智能化發(fā)展的需求。因此，以大數(shù)據(jù)為依托，依托可視化系統(tǒng)框架的設(shè)置，形成具有電力特色的可視化系統(tǒng)，最大程度地保障了大數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用價(jià)值。（1）數(shù)據(jù)可視化技術(shù)契合了電力信息化、智能化發(fā)展需求，為新時(shí)期電力事業(yè)發(fā)展提供了有力保障。因此，數(shù)據(jù)可視化的優(yōu)越性，決定了其在電力領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，符合當(dāng)前電力事業(yè)發(fā)展的方向要求；（2）數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品開發(fā)，能夠與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)一體化，進(jìn)而提高了數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐價(jià)值。如，在可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)電網(wǎng)潮流圖”“等高線”和“區(qū)域著色圖”等功能，提高數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐作用。面對(duì)快速發(fā)展的信息技術(shù)，電力事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展步伐加快。通過(guò)數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐應(yīng)用，優(yōu)化了電力運(yùn)行及管理模式，促進(jìn)電力事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。從發(fā)展的視角而言，數(shù)據(jù)可視化在電力領(lǐng)域的應(yīng)用前景巨大，既是電力事業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需求，也是數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用價(jià)值的重要體現(xiàn)。

2變電運(yùn)維工作的特點(diǎn)

變電運(yùn)維是電力系統(tǒng)不可缺少的重要部分，電力運(yùn)維主要是對(duì)變電設(shè)備而言，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，設(shè)備的不穩(wěn)定、損壞等均會(huì)造成停電問(wèn)題，為了保證持續(xù)穩(wěn)定供電，則需要在日常運(yùn)行中，針對(duì)電力系統(tǒng)中各變電設(shè)備情況進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，針對(duì)設(shè)備在日常停送電操作或倒換電操作中出現(xiàn)的問(wèn)題，全面按照國(guó)家電力安全規(guī)程及管理規(guī)范要求，對(duì)變電站（開關(guān)站）進(jìn)行變電設(shè)備及對(duì)變電站（開關(guān)站）內(nèi)設(shè)施設(shè)備的日常維護(hù)與管理，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。變電運(yùn)維有著自身的工作特點(diǎn)，主要體現(xiàn)如下：一是檢修范圍廣。所涉及到的設(shè)備種類較多，需要全面對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行檢修，保證設(shè)備能夠良好運(yùn)行。二是檢修環(huán)境復(fù)雜。電力系統(tǒng)設(shè)備所處的環(huán)境空間復(fù)雜，不同的環(huán)境對(duì)設(shè)備的影響不同，檢修起來(lái)較為麻煩，運(yùn)維工作難度大且工作乏味。三是變電設(shè)備故障頻率大，一些設(shè)備分布不均，檢修移動(dòng)范圍大，增加了檢修的難度，問(wèn)題出現(xiàn)的不集中，使運(yùn)維管理更加不便。四是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高。電力運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)維護(hù)管理的技術(shù)專業(yè)要求高，需要專業(yè)技術(shù)人員才能快速判斷出問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，避免出現(xiàn)更大的安全隱患，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3數(shù)據(jù)可視化在變電運(yùn)維工作中的應(yīng)用

3.1建立有效的系統(tǒng)

最初的信息系統(tǒng)只是幫助企業(yè)完成事務(wù)性的數(shù)據(jù)整理歸納工作，而現(xiàn)在的信息系統(tǒng)已發(fā)展到對(duì)企業(yè)、組織的基層運(yùn)行、中層的組織管理提供支持，并對(duì)高層的決策產(chǎn)生戰(zhàn)略性的影響，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)和時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)和信息系統(tǒng)對(duì)組織的作用將會(huì)不斷加強(qiáng)。在變電運(yùn)維中，大量的變電運(yùn)維數(shù)據(jù)散落在變電站設(shè)備的各個(gè)角落中，人工進(jìn)行全數(shù)據(jù)的記錄、處理、分析、類比、歸檔不太現(xiàn)實(shí)，不能把握電力設(shè)備運(yùn)行的全壽命周期，并且每個(gè)變電站的運(yùn)維數(shù)據(jù)保存在單一的變電運(yùn)維班組，不利于對(duì)變電運(yùn)維的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用和展開可持續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析和趨勢(shì)研究。所以需要一個(gè)有效的綜合信息系統(tǒng)，用于整合變電站內(nèi)各方面的數(shù)據(jù)，形成一系列內(nèi)容全面的數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于本專業(yè)和其他專業(yè)的人員對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行進(jìn)行定量的分析?，F(xiàn)階段國(guó)家電網(wǎng) PMS2.0 的生產(chǎn)管理系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于變電運(yùn)維管理中。PMS2.0系統(tǒng)實(shí)用化指數(shù)是縣供電企業(yè)同業(yè)對(duì)標(biāo)管控指標(biāo)。隨著系統(tǒng)“應(yīng)用情況指標(biāo)”的使用，以指標(biāo)促應(yīng)用，以應(yīng)用促管理，從月度、年度和季度多維度對(duì)指標(biāo)進(jìn)行組合，強(qiáng)化指標(biāo)評(píng)價(jià)對(duì)生產(chǎn)信息化專業(yè)的管控，從而指導(dǎo)基層單位系統(tǒng)實(shí)用化的推進(jìn)，使各項(xiàng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)全部在系統(tǒng)中流轉(zhuǎn)起來(lái)。PMS2.0系統(tǒng)的各種功能模塊還在逐步推行和優(yōu)化中，縣供電企業(yè)積極推進(jìn)PMS2.0系統(tǒng)各專業(yè)模塊應(yīng)用和配電FPMS與PMS2.0系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的融合。2017年以來(lái)，輸變電試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)用率、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)覆蓋率指標(biāo)值、班組應(yīng)用率、項(xiàng)目與設(shè)備關(guān)聯(lián)率和檢修計(jì)劃執(zhí)行率等實(shí)用化指標(biāo)的推進(jìn)應(yīng)用，使國(guó)網(wǎng)PMS2.0實(shí)用化指標(biāo)管控日趨完善。

3.2開發(fā)企業(yè)內(nèi)部的智能移動(dòng)終端

要實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)維數(shù)據(jù)可視化，需要在信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)智能移動(dòng)終端，以解決變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的數(shù)據(jù)量問(wèn)題和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。變電站內(nèi)電力設(shè)備故障與設(shè)備自身的屬性、運(yùn)行工況和運(yùn)行年限有關(guān)，也與當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r、氣候環(huán)境等因素相關(guān)。人工或儀器采集的運(yùn)維數(shù)據(jù)不僅應(yīng)包括設(shè)備正常和異常時(shí)出現(xiàn)的各類數(shù)值，同時(shí)還應(yīng)包含如地理信息、天氣、現(xiàn)場(chǎng)溫度與濕度等大量的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便于進(jìn)行全面而有效的數(shù)據(jù)相關(guān)性分析。所以智能移動(dòng)終端需要自帶地理環(huán)境自動(dòng)檢測(cè)或獲取功能，并能處理圖片、視頻等半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。

3.3提高運(yùn)維人員的水平

近年來(lái)，研發(fā)人員利用三維可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的可視化。充分利用三維可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維可視化培訓(xùn)系統(tǒng)，是指利用三維可視化技術(shù)生成的一類適于進(jìn)行教育培訓(xùn)的三維可視化虛擬系統(tǒng)環(huán)境，其可視化過(guò)程主要分為設(shè)備信息模型數(shù)字化、虛擬環(huán)境仿真和圖像信息處理三大部分。其中，設(shè)備信息模型數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)三維仿真的關(guān)鍵，它能將現(xiàn)實(shí)設(shè)備的信息變化反映到虛擬環(huán)境中的設(shè)備模型；虛擬環(huán)境仿真主要實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景中與真實(shí)環(huán)境相似的視覺、聽覺等感官認(rèn)知；圖像信息處理，通過(guò)信息的傳輸、識(shí)別、轉(zhuǎn)換和處理，將這些信息與虛擬場(chǎng)景中人物和設(shè)備結(jié)合。例如，根據(jù)變壓器和斷路器的檢修規(guī)程，構(gòu)建虛擬場(chǎng)景下的設(shè)備檢修流程以及各流程下的檢修操作（包含變壓器、斷路器的套管擦拭，油箱外觀檢查，油箱外觀清潔等）。檢修規(guī)程培訓(xùn)包括教學(xué)和練習(xí)兩種模式，在教學(xué)模式下，由教員在虛擬場(chǎng)景中按檢修流程進(jìn)行各種檢修操作，根據(jù)系統(tǒng)提示，控制虛擬人物到達(dá)流程中指定的位置，選擇正確的檢修工具，執(zhí)行相應(yīng)的檢修操作。在練習(xí)模式下，學(xué)員在沒有系統(tǒng)提示的情況下，控制虛擬人物，執(zhí)行檢修規(guī)程中的相關(guān)操作。變壓器套管擦拭的檢修操作仿真培訓(xùn)場(chǎng)景如下圖所示，學(xué)員控制虛擬人物到達(dá)變壓器指定位置，在工具箱中選擇抹布作為檢修工具，完成套管擦拭操作。

4結(jié)束語(yǔ)

在變電運(yùn)維中引入數(shù)據(jù)可視化的功能，建立一整套具有兼容性的系統(tǒng)，并運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行記錄，不僅能夠提高現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維效率，有效減少電力系統(tǒng)負(fù)面安全影響和經(jīng)濟(jì)損失，而且能夠?yàn)樽冸娬具M(jìn)一步的智能化做好積極準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備連續(xù)性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，揭示數(shù)據(jù)規(guī)律變化，深度挖掘數(shù)據(jù)，并科學(xué)精準(zhǔn)地安排運(yùn)維工作，將能夠徹底解決變電運(yùn)維質(zhì)量較低和人員數(shù)量不足等問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙建利.輸變電設(shè)備狀態(tài)可視化智能管控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[J].河北電力技術(shù)，2018，3702：63.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)太原供電公司）