康萌萌

摘要：伴隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模的增大，數(shù)據(jù)中心機(jī)柜數(shù)及單機(jī)柜負(fù)荷密度增大，大型數(shù)據(jù)中心的變配電系統(tǒng)總裝機(jī)容量及其系統(tǒng)規(guī)模也越來越大，變配電系統(tǒng)的安全運(yùn)維及運(yùn)維效率將影響數(shù)據(jù)中心電源的安全性、可靠性和可用性，因此如何將傳統(tǒng)的“被動(dòng)”運(yùn)維方式變?yōu)椤爸鲃?dòng)+移動(dòng)”的智能運(yùn)維方式，如何將傳統(tǒng)的“粗放式”資產(chǎn)管理方式變?yōu)椤叭轿?全壽命”的智能資產(chǎn)管理運(yùn)維方式，已成為新一代大型數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：運(yùn)維大數(shù)據(jù);智能運(yùn)維;電力行業(yè);實(shí)踐

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力能源需求不斷增加，傳統(tǒng)的火力發(fā)電因環(huán)境污染較為嚴(yán)重，在電力行業(yè)中占比逐漸減少，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電模式得到了較快發(fā)展，新能源從補(bǔ)充能源向主流能源快速轉(zhuǎn)型，在建和已運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站遍布世界各地，已逐步形成了一定規(guī)模、體系相對(duì)完整的新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)。

1智能變配電系統(tǒng)定義

智能變配電系統(tǒng)是設(shè)置有智能配電服務(wù)器集群、能源數(shù)據(jù)分析服務(wù)器、集中監(jiān)測(cè)管理工作站，工程師工作站、移動(dòng)運(yùn)維的系統(tǒng)平臺(tái)。智能配電系統(tǒng)架構(gòu)包含設(shè)備運(yùn)行層、網(wǎng)絡(luò)層、監(jiān)控層、應(yīng)用管理層（包括能源數(shù)據(jù)分析、云端服務(wù)等）四個(gè)應(yīng)用層面。

2大型數(shù)據(jù)中心變配電系統(tǒng)運(yùn)維痛點(diǎn)

2.1運(yùn)維效率低，運(yùn)行隱患未能及早發(fā)現(xiàn)。

傳統(tǒng)的維護(hù)及巡檢方式，其設(shè)備巡檢需消耗大量的人力，巡檢人員每次巡檢系統(tǒng)設(shè)備時(shí)未能將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。設(shè)備維護(hù)及測(cè)試工作每月開展1～2次，由于人工維護(hù)及測(cè)試工作量大，純粹靠人工對(duì)比分析未必能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備過載、輕載和空載現(xiàn)象，不能極早發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行隱患并提出相應(yīng)的調(diào)整方案。

2.2人員問題

在電力通信數(shù)據(jù)實(shí)際進(jìn)行建設(shè)過程中，對(duì)建設(shè)質(zhì)量影響的又一重要問題便是工作人員。對(duì)整個(gè)運(yùn)行維護(hù)來說，會(huì)涉及大量工作人員，如設(shè)計(jì)人員、施工人員、監(jiān)理人員、安全（質(zhì)量）管理人員等。無論任何人員出錯(cuò)，都會(huì)對(duì)工程整體質(zhì)量造成影響。如果施工人員專業(yè)人員水平不高，監(jiān)理人員沒有做好有效的監(jiān)管等，都會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成影響。

3智能變配電系統(tǒng)

3.1智能低壓開關(guān)柜及智能低壓開關(guān)

智能低壓開關(guān)柜及智能低壓開關(guān)同智能中壓開關(guān)柜、智能中壓斷路器一樣，均以內(nèi)嵌傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)打通低壓開關(guān)柜及低壓斷路器的感官系統(tǒng)，使低壓開關(guān)柜及低壓斷路器能被感知，從而實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)柜的在線實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)到的溫升等參數(shù)與斷路器特性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，及時(shí)識(shí)別低壓設(shè)備的潛在故障，并在缺陷初期發(fā)出預(yù)警，有效防止?jié)撛诠收线M(jìn)一步發(fā)展，大大降低非預(yù)期停電發(fā)生的概率。目前各大設(shè)備供應(yīng)商均有相應(yīng)的智慧中壓斷路器和智慧中壓開關(guān)柜，如ABB的MNSDigital數(shù)字化開關(guān)柜、施耐德的SmartPanel智能低壓開關(guān)柜及MasterpactMTZ、PowerTagforNSX、PowerTagforFD智能型低壓開關(guān)，常熟的CGZ1智能低壓配電開關(guān)柜、CW6、CM6Z等。

3.2建立無人機(jī)智能巡檢診斷系統(tǒng)

基于可搭載熱紅外成像相機(jī)和可見光成像相機(jī)的無人機(jī)，采集發(fā)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，針對(duì)電站幅員遼闊、地形起伏等特點(diǎn)，利用圖像處理技術(shù)和故障檢測(cè)技術(shù)及最新的圖像處理算法，結(jié)合攝影測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)探測(cè)灰塵、污垢、裂痕、遮擋、發(fā)熱等異常情況，通報(bào)異常詳情及精確位置信息，使電站高效的、智能化的完成巡檢工作。安全生產(chǎn)智能巡檢管理系統(tǒng)，為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員提供智能檢測(cè)、故障診斷、巡檢防誤、操作指導(dǎo)、應(yīng)急指揮、巡檢記錄、路徑導(dǎo)航、虛擬監(jiān)護(hù)和安全預(yù)警等功能，提高對(duì)新能源電站的感知能力、分析能力、行動(dòng)能力、處理能力和安全防護(hù)能力，打造出新能源發(fā)電行業(yè)的“特種兵”;為中控室和集控中心的管理人員提供遠(yuǎn)程監(jiān)督、巡檢管理、專家指導(dǎo)等功能，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)互動(dòng)、高度集成的一體化運(yùn)維巡檢，提高新能源電站運(yùn)行管理水平。

3.3低壓配電網(wǎng)智能云控平臺(tái)

物聯(lián)網(wǎng)智能運(yùn)維系統(tǒng)包含兩個(gè)部分：主站、移動(dòng)終端，其中主站負(fù)責(zé)復(fù)雜數(shù)據(jù)分析以及操作和對(duì)信息進(jìn)行儲(chǔ)存等功能，然后運(yùn)維工作員在通過讀取移動(dòng)終端的設(shè)備信息（二維碼）后，記錄現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維情況。低壓配電網(wǎng)存在著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不夠完善、配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜等問題，本研究采用智能開關(guān)完成配網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，并運(yùn)用智能傳感、信息傳輸、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)構(gòu)建智慧供電云平臺(tái)系統(tǒng)，通過智能開關(guān)對(duì)變壓器二次側(cè)、關(guān)鍵配電線路、用戶端等節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的有效采集，云平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)精細(xì)化管理、透明化運(yùn)行。針對(duì)末端配電網(wǎng)的運(yùn)維管理優(yōu)化問題，構(gòu)建了基于多功能集成物聯(lián)網(wǎng)斷路器的配電網(wǎng)智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過集成在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和智能算法，實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)測(cè)和運(yùn)行優(yōu)化管理，增強(qiáng)運(yùn)維工作的針對(duì)性，提高系統(tǒng)工作效率，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.4紅外診斷與分析技術(shù)

紅外診斷與分析技術(shù)是利用帶電設(shè)備的致熱效應(yīng)，采用專用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進(jìn)而判斷設(shè)備狀況和缺陷性質(zhì)的一門綜合技術(shù)[12]。紅外診斷與分析技術(shù)常用的分析方法有熱譜圖分析法、表面溫度判斷法、同類比較判斷法、圖像特征判斷法、溫差判斷法、檔案分析判斷法、實(shí)時(shí)分析判斷法等。根據(jù)多年積累的上百萬張?jiān)O(shè)備缺陷紅外熱譜圖，建立帶電設(shè)備紅外診斷專家知識(shí)庫(kù)，以人工智能的方式深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要電氣設(shè)備（變壓器為主）進(jìn)行自動(dòng)分析診斷，結(jié)合所診斷設(shè)備在不同時(shí)期的歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，深度解析設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息及全像素溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能診斷、智能告警，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)不同類型的設(shè)備缺陷，對(duì)一次設(shè)備的缺陷部位、可能的故障原因進(jìn)行分析，輔助運(yùn)維人員判斷問題性質(zhì)，提高問題應(yīng)對(duì)能力，縮短處理時(shí)間。

3.5人才的集中管理

作為集控中心的運(yùn)行人員，必須具備扎實(shí)的專業(yè)技能和強(qiáng)大的分析判斷能力，故需通過技能培訓(xùn)、考核等方式，選擇熟悉場(chǎng)站設(shè)備、運(yùn)行管理、檢修技能等全方面的專業(yè)人員負(fù)責(zé)集控中心的運(yùn)行工作，通過集控中心監(jiān)控所有場(chǎng)站的設(shè)備運(yùn)行情況，開展日常報(bào)表、結(jié)算、綜合管理等工作，這樣可為各場(chǎng)站省去相關(guān)人員的儲(chǔ)備，減少人員需求，從而節(jié)約運(yùn)維成本，提高工作效率。集控中心所有人員應(yīng)定崗定責(zé)，完善組織機(jī)構(gòu)和管理制度，建立專業(yè)化運(yùn)行隊(duì)伍，提高日常工作效率。新能源電站設(shè)備的檢修管理，需有專業(yè)的人才來完成，因電站中的發(fā)電設(shè)備、變電設(shè)備運(yùn)行時(shí)都存在很大電流和電壓，操作不當(dāng)不光會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電網(wǎng)沖擊以及人員傷亡，故可靠的人才隊(duì)伍是檢修、維護(hù)工作開展的必須。人才集中管理有利于人才的培養(yǎng)和教育：首先，根據(jù)公司項(xiàng)目設(shè)備廠家、型號(hào)進(jìn)行歸類，將檢修人才按照設(shè)備廠家和類型進(jìn)行分類，定期開展相關(guān)的培訓(xùn)、實(shí)踐活動(dòng)，長(zhǎng)期檢修相關(guān)廠家、型號(hào)的設(shè)備，可在工作中學(xué)習(xí)成長(zhǎng)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高檢修質(zhì)量和效率;同時(shí)公司定期對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行歸類分析、相互學(xué)習(xí)，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，舉一反三、共同進(jìn)步，如此長(zhǎng)期開展，將會(huì)不斷培養(yǎng)出一批批專業(yè)人才，提高設(shè)備的可利用率。

結(jié)束語

綜上所述，在電力通信網(wǎng)中使用一定的數(shù)據(jù)智能相關(guān)技術(shù)，有利于促進(jìn)電力通信系統(tǒng)可以更加完善健全的發(fā)展，在一定程度上有利于推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政治的發(fā)展進(jìn)步，在電力通信系統(tǒng)中使用一定的數(shù)據(jù)智能技術(shù)，也為人們的生活和生產(chǎn)帶來了一定的便利，在突發(fā)情況的過程中數(shù)據(jù)智能也可以很好地進(jìn)行定位，可以在最大限度地保證設(shè)備資源不被破壞，數(shù)據(jù)智能信息技術(shù)在不斷發(fā)展的過程中將會(huì)為人們的未來展現(xiàn)出一份更加美好的天地。做好電力通信運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量管理工作非常重要，且隨著近年來管理要求的不斷提升，想要有效促進(jìn)管理水平，管理人員就要結(jié)合當(dāng)前管理工作中存在的問題，及時(shí)確定管理目標(biāo)，做好管理規(guī)劃，落實(shí)全過程管理，通過科學(xué)的管理方法，強(qiáng)化質(zhì)量管理水平，以促進(jìn)建設(shè)質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]袁冠云.運(yùn)維大數(shù)據(jù)和智能運(yùn)維在電力行業(yè)的實(shí)踐[J].通信電源技術(shù)， 2021，38（01）：217-219.

[2]水華偉.光伏電站的智能運(yùn)維技術(shù)研究[J].裝備維修技術(shù)，2020（01）：52+ 58.

[3]何良宇.電力信息通信數(shù)據(jù)智能運(yùn)維技術(shù)研究[J].通信電源技術(shù)，2019， 36（12）：165+167.

[4]徐文霞.關(guān)于智能變電站運(yùn)維模式的研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2019（16）： 221-222.

[5]王東方，郭偉，于全成，石琦.電動(dòng)汽車快充站智能運(yùn)維管理解決方案[J].電氣技術(shù)，2018，19（11）：91-94.