閆珺 趙明龍
(國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司,山西 太原 030000)
對于傳統(tǒng)運檢模式,運檢人員巡線存在周期長、工作量大、巡檢漏洞多等弊端,同時配電線路故障常具有突發(fā)性特點。由于這些局限性的存在,傳統(tǒng)的運檢模式并不能實現(xiàn)對配電線路的有效監(jiān)測,嚴重影響了配電線路的正常運行[1]。鑒于傳統(tǒng)運檢模式存在的不足,運檢系統(tǒng)智能化平臺的建立則可有效提高線路的智能化水平。
配電線路作為電力系統(tǒng)中配電過程的主要承擔者,對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的作用。配電線路是指從降壓變電站,將電力輸送至配電站的變壓器,同時將配電站的輸送電力運輸?shù)接秒妴挝恢g的線路。根據(jù)特點以及用處的不同可以分為城市配電線路、農(nóng)村配電線路和工廠配電線路,同時根據(jù)電壓的高低可以分為高壓配電線路和低壓配電線路。高壓配電線路采用三相三線制的電路進行配電,低壓配電線路是采用三相四線制的電路進行。配電線路的基本要求是安全可靠,能夠保持配電過程的連續(xù)性,并且在配電過程中能夠減少電路的損耗,提高配電效率,并且保證電力供應的質(zhì)量穩(wěn)定。在配電線路的運行中,需要解決電路中的故障問題,保障配電線路的安全穩(wěn)定,這就需要從輸配電線路的運行維護和檢修過程加以探索和實踐,避免線路運行中出現(xiàn)故障問題,導致電力供應不足。因此,需要針對配電線路的整體運行情況進行管理措施上的革新,提出相應的管理措施,包括對于線路狀態(tài)的運行維護,對出現(xiàn)的各種線路問題故障進行及時排查和檢修,保證配電線路能夠處于安全穩(wěn)定運行的狀態(tài),從而實現(xiàn)配電過程的安全穩(wěn)定。
當前,配電系統(tǒng)的故障嚴重影響著配電網(wǎng)的正常運營,具體表現(xiàn)有著一定程度的差異,配電運檢的管理不達標會對配電線路中的設備造成損害,使配電部門造成巨大的經(jīng)濟損失,同時也影響著電力運輸?shù)陌踩?,無法為人們提供安全穩(wěn)定的配電運輸服務保障,因此,加強配電運檢標準化管理工作具有深遠的意義。配電網(wǎng)是電網(wǎng)系統(tǒng)重要的節(jié)點,只有保障配電運檢的高質(zhì)量管理才能不斷提高供電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟的運行水平。隨著夏季的到來,我國的用電量處于高峰階段,用電量激增的同時,給配電運檢工作帶來了極大的挑戰(zhàn),配電線路也在面臨巨大的壓力,由配電傳輸問題而導致供電系統(tǒng)故障事件頻繁發(fā)生,從而導致了供電中斷現(xiàn)象,為居民的生活和社會的發(fā)展帶來諸多不便。因此,只有保障配電運檢效率,確保運維與檢修工作的順利完成,才能提高配電線路的輸送質(zhì)量與效率,進而推動整個配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。同時,配電運檢標準化管理過程也在一定程度上節(jié)約了能源的浪費,具有一定的環(huán)保意義。
配電運檢標準化管理控制是一項科學而嚴謹?shù)倪^程,管理成果的評價工作也會充分考慮科學性的要求,因此,在管理的過程中應該注重科學性。管理過程的科學性體現(xiàn)在管理方式與科學管理目的兩個方面??茖W的管理方式對于配電運檢體系來說,對整個配電運檢標準化管理的質(zhì)量可以做出合理的整體評價,使管理的結(jié)果更具有真實性,科學的管理方式也可以促進配電運檢的發(fā)展積極主動性。科學的管理目的可以有效地指導配電運檢標準化管理體系在實踐過程的應用,使配電運檢標準化管理控制體系更加完善。
分析配電運檢管理問題不夠全面是當前影響管理結(jié)果的重要原因之一,傳統(tǒng)配電系統(tǒng)對運檢工作的控制問題僅僅從調(diào)查、整理、處理等表面的工作進行,受到各種限制與各方面環(huán)境的壓力,配電運檢管理控制問題依然側(cè)重于表面,以表面情況來判斷配電系統(tǒng)的運檢水平。這樣的現(xiàn)象導致了管理過于片面,難以真正地激發(fā)配電運檢管理控制的發(fā)展動力。全面性的管理過程不僅從調(diào)查、整理、處理等角度分析配電運檢水平,還會從各種管理控制綜合能力入手,全面性的原則應用于配電運檢標準化管理工作中,促進了管理過程全面發(fā)展,更推動了配電運檢的進步。
配電運檢的標準化管理是一項復雜且艱巨的任務,如果管理工作的方法與模式過于刻板,不夠靈活變通,將會延長管理時間與周期,對整個運檢工作產(chǎn)生消極的影響。在管理工作進程中,應該增加管理方式與管理方法的可操作性,將靈活性的原則融入配電運檢標準化管理中,使管理工作更好地開展,增加配電運檢發(fā)展的活力。
智能建模技術采用三維模型“激光點云”和“逆向參數(shù)化建?!钡燃夹g,將配電線路的設備信息、環(huán)境信息、作業(yè)信息等進行總結(jié),形成配電線路信息門戶和操作臺。實現(xiàn)數(shù)目預測生長,河流預測流向等模擬預警,使電網(wǎng)分布更加合理化,避開可預測的危險。全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云平臺等先進科技技術與電力監(jiān)測預警響應相融合,開發(fā)了電網(wǎng)氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)、電力智慧應急預案系統(tǒng)和電力應急大數(shù)據(jù)指揮決策平臺,對不合理配電線路進行安全預警,提高配電線路的設備風險管控力度,應急操作響應速度。
目前我國電網(wǎng)規(guī)模已居世界首位,架空配電線路巡檢是保證我國配電線路安全運行的關鍵技術手段。我國特高壓線路桿塔一般高達50m 以上,人工檢測變得很難準確識別故障。這就需要一個合理的智能巡檢方法,目前我國架空配電線路巡檢的重要手段是依靠無人機,人工操作巡檢,減小了巡檢危險性,遠程操控無人機代替巡檢人員到惡劣環(huán)境下進行巡檢,但此方法依然依靠人為主觀判斷,隨著人工智能技術的發(fā)展,我國開始研制能夠自動判斷線路故障的巡檢無人機,不過數(shù)據(jù)分析、圖像識別仍然需要極大的分析做支撐,研究人員還正在努力將算法輕量化。
我國國家電網(wǎng)研發(fā)出一套配電線路巡視圖像智能分析系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娋€路中的絕緣子爆裂、鳥巢、線夾傾斜等典型故障的識別率高達94%以上,同時,系統(tǒng)運行效率是傳統(tǒng)人工的3~5 倍,技術性能總體達到國內(nèi)領先水平,部分技術指標國際領先,目前該技術已在全國27 個省試點應用。
分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)只有路由器大小,但能夠接入線路塔周邊的所有感知終端。原本我國故障檢測傳感系統(tǒng)雖然大量應用,但系統(tǒng)之間不能互相融合,每個感知終端都需要單獨的匯聚裝置進行匯聚,效率較低。而新興的分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)能夠?qū)⑴潆娋€路進行在線全景監(jiān)測,大大降低了維護難度,簡化操作流程,將所有數(shù)據(jù)匯集到一臺主機進行分析評估,一旦出現(xiàn)“異?!薄叭毕荨钡冉Y(jié)果,系統(tǒng)會第一時間告警。根據(jù)廣東電網(wǎng)發(fā)布的相關文件,廣東省正在加強智能能源工程的發(fā)展,明確指出分布式智能感知與物聯(lián)接入系統(tǒng)的重要性,未來會加大對智能配電線路的投資,爭取全網(wǎng)提升數(shù)字智能化和自動化水平,旨在建設全國領先的智能配電線路體系。
衛(wèi)星寬帶通信也稱多媒體衛(wèi)星通信,指的是通過衛(wèi)星進行語音、數(shù)據(jù)、圖像的處理和傳送。目前我國衛(wèi)星通信技術日漸完善,鏈路通信成本與傳輸距離無關,衛(wèi)星通信不受地理位置、天氣情況的影響,可以在偏遠地區(qū)以及設備條件較差的農(nóng)村地區(qū)獨立運行?,F(xiàn)已被廣泛應用到智能配電線路中,可以很好地滿足需要高速交互的業(yè)務。
配電線路的智能檢測,即利用接地故障的指示原理,實現(xiàn)對配電線路故障區(qū)段的判定。當某條線路發(fā)生單相接地后,該線路故障區(qū)域的相關位置會發(fā)出報警信號,而其他區(qū)域因為沒有發(fā)生接地,則不會報警,因此可以直接判斷出發(fā)生故障區(qū)域位置。當線路中兩個位置點發(fā)生相同短路時,兩個位置區(qū)域會同時發(fā)出故障報警信號,若報警信號區(qū)域重復,則說明這兩個位置點發(fā)生短路,從而可以快速地判斷出故障區(qū)域的位置和故障情況。
巡檢計劃由配電線運檢部門制定,對不同配電線路的檢查項目有所不同。制定好巡檢計劃后,可以通過移動網(wǎng)絡或者互聯(lián)網(wǎng)布置巡檢任務;巡檢人員通過巡檢終端下載任務后,智能配電系統(tǒng)會按照規(guī)定的檢查項目將巡檢數(shù)據(jù)自動錄入。當所有項目檢查完畢后,設備會自動變更為“已巡檢”;檢查完所有設備項目后,選件任務會自動變更為“已完成”,最后由巡檢人員將結(jié)果傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)。如果檢查過程中設備存在一定的缺陷,就需要進行消缺操作。將巡檢數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng),便于查詢和統(tǒng)計。
當配電線路出現(xiàn)故障或者異常情況時,故障信息可以通過手機信息的方式及時地發(fā)送給相關技術人員。智能配電終端與架空線路以及智能斷路器配合,可實現(xiàn)對整個架空線路運行狀態(tài)的監(jiān)測和分析以及“四遙”功能。智能終端可以對故障遙信變位及帶電狀態(tài)變位進行有效采集,可以在事故發(fā)生前進行平均負荷記錄,有良好的自我檢測和自我修復能力。一旦配電線路發(fā)生故障,智能系統(tǒng)就會發(fā)出報警,提高配電線路運行安全性和可靠性,避免人員傷亡。
(1)短路接地故障統(tǒng)計功能。傳統(tǒng)配電線路運檢主要采取定期檢查的方式,很難及時查出線路故障,而智能運檢系統(tǒng)可以對不同區(qū)域短路故障進行統(tǒng)計分析,能給檢修工作提供良好的指導作用,以便及時發(fā)現(xiàn)故障并解決故障問題。(2)樹狀結(jié)構(gòu)顯示功能。系統(tǒng)顯示采用樹狀結(jié)構(gòu),不但可以直觀地看到配電終端的狀態(tài),還可以及時了解相關線路的運行情況。(3)線路運行數(shù)據(jù)風險評估功能。智能運檢系統(tǒng)可以對線路運行數(shù)據(jù)進行有效分析,當數(shù)據(jù)發(fā)生異常時,通過綜合各種運行狀況,及時進行警報,使相關電力維護人員知道潛在的風險,并對配電線路段進行評估,從而提出合適的解決方法。(4)平面立體化顯示功能。根據(jù)變電站的地理情況以及配電線路的分布情況建立地理信息圖,立體地展示配電線路發(fā)生故障的位置,便于對發(fā)生故障的線路進行核實。當配電線路發(fā)生故障后,相關故障區(qū)域就會以報警的形式提示維修人員,維修人員可根據(jù)報警的信號顏色,對故障區(qū)域的大致情況有一個初步的判斷,未到故障現(xiàn)場,就可以制定出解決措施。(5)線路重構(gòu)和自愈功能。在線路分支發(fā)生故障且檢修工作比較困難的情況下,可以利用智能終端設備,實現(xiàn)對斷路器的有效控制,對故障區(qū)域進行切除,并將電荷轉(zhuǎn)移到其他的線路上,從而確保線路的正常穩(wěn)定運行。(6)統(tǒng)計報表自動生成功能。傳統(tǒng)的報表需要相關人員手動生成,而智能運檢系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的實際需求對數(shù)據(jù)進行自動審核,并自動生成報表,有利于對電網(wǎng)運行狀況進行分析。
智能運檢系統(tǒng)可以提升線路的檢測效率以及檢測質(zhì)量。電力企業(yè)應重視智能在線檢測,一旦線路發(fā)生故障,可以在第一時間了解故障發(fā)生的位置,采取及時有效的解決措施,不但可以降低檢測人員的工作強度,而且可以提高檢測精度,保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。