[摘 要]隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進(jìn)，變電運(yùn)維管理面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的運(yùn)維模式已難以滿足日益復(fù)雜的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警及高效維護(hù)的需求。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，變電運(yùn)維管理亟須進(jìn)行模式創(chuàng)新。文章探討了在變電運(yùn)維管理中實(shí)施的一系列創(chuàng)新實(shí)踐，旨在通過智能化和精益化管理模式的應(yīng)用，提高運(yùn)維效率，降低運(yùn)維成本，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)維管理的質(zhì)量提升和可持續(xù)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]變電；運(yùn)維管理；模式創(chuàng)新；實(shí)踐

[中圖分類號(hào)]TM63 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2024）12–0187–03

Innovative Practice of Mode in Substation Operation and Maintenance Management

SUN Xiaoqi

[Abstract]With the continuous expansion of the power system scale and the deepening of smart grid construction， substation operation and maintenance management is facing unprecedented challenges. The traditional operation and maintenance model is no longer able to meet the increasingly complex needs of equipment status monitoring， fault warning， and efficient maintenance. To address these challenges， it is urgent to innovate the mode of substation operation and maintenance management. This article will explore a series of innovative practices implemented in substation operation and maintenance management， aiming to improve operation and maintenance efficiency， reduce operation and maintenance costs， ensure safe and stable operation of the power grid， and ultimately achieve quality improvement and sustainable development of substation operation and maintenance management through the application of intelligent and lean management models.

[Keywords]substation； operation and maintenance management； pattern innovation； practice

變電運(yùn)維管理是電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的重要組成部分，主要包括變電設(shè)備的日常巡檢、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、維修保養(yǎng)等工作。其目標(biāo)是確保變電設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高供電質(zhì)量和效率。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的進(jìn)步，變電運(yùn)維管理面臨著設(shè)備種類繁多、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)量龐大等挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，提高運(yùn)維效率和管理水平，變電運(yùn)維管理正在積極探索和實(shí)踐新的管理模式，以適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需求。

1 智能化變電運(yùn)維管理模式的創(chuàng)新實(shí)踐

1.1 基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備狀態(tài)評(píng)估與預(yù)測(cè)性維護(hù)

在此基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)利用時(shí)間序列分析和回歸算法，對(duì)設(shè)備未來狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。系統(tǒng)綜合考慮設(shè)備歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境因素及負(fù)荷變化等信息，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障類型和時(shí)間。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，系統(tǒng)自動(dòng)生成最優(yōu)維護(hù)計(jì)劃，包括維護(hù)項(xiàng)目、時(shí)間安排及所需資源。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的維護(hù)模式，使得運(yùn)維工作由被動(dòng)響應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)防，大幅提高了維護(hù)效率和設(shè)備可靠性。

1.2 人工智能輔助的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)

人工智能輔助的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)是智能化變電運(yùn)維管理模式的又一重要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐。該系統(tǒng)通過在變電站布署高清攝像頭、紅外熱像儀及聲音傳感器等多種智能設(shè)備，全方位、全天候地采集變電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境信息。這些數(shù)據(jù)通過高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，由人工智能系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠自動(dòng)識(shí)別設(shè)備異常狀態(tài)，如變壓器油位異常、開關(guān)柜發(fā)熱、絕緣子污穢等問題（圖1）。同時(shí)，系統(tǒng)還能通過聲音分析技術(shù)，識(shí)別設(shè)備運(yùn)行中的異常聲音，如局部放電或機(jī)械故障引起的異響。這種全方位的智能監(jiān)控大幅提高了變電站運(yùn)行狀態(tài)的可視化程度，使運(yùn)維人員能夠足不出戶就掌握設(shè)備運(yùn)行狀況。

在故障診斷方面，系統(tǒng)結(jié)合專家知識(shí)庫和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建了強(qiáng)大的故障診斷引擎。當(dāng)檢測(cè)到設(shè)備異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析故障原因，給出故障類型、嚴(yán)重程度及處理建議。此外，系統(tǒng)還具備自學(xué)習(xí)能力，能夠不斷積累診斷經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化診斷模型。通過人工智能輔助的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷，變電站運(yùn)維效率得到顯著提升，人力資源得到有效釋放。

1.3 智能巡檢機(jī)器人在變電站中的應(yīng)用與實(shí)施

智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用顯著提高了變電站巡檢的效率和質(zhì)量。傳統(tǒng)人工巡檢易受主觀因素影響，且存在安全隱患，而機(jī)器人可24 h不間斷工作，保證巡檢的連續(xù)性和一致性。此外，機(jī)器人還能在惡劣天氣或危險(xiǎn)環(huán)境下執(zhí)行特殊任務(wù)，如雷雨天氣下的設(shè)備巡檢，有效保障了運(yùn)維人員的安全。智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用不僅提高了巡檢效率，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采集和智能分析，為設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)性維護(hù)提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。

1.4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集是智能化變電運(yùn)維管理模式中的關(guān)鍵創(chuàng)新實(shí)踐。這一技術(shù)通過在變電站內(nèi)的各類關(guān)鍵設(shè)備上安裝智能傳感器，構(gòu)建起一個(gè)全面的物聯(lián)網(wǎng)感知層。這些傳感器包括溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、壓力傳感器、油位傳感器等，能夠?qū)崟r(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)或光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)集中器，再經(jīng)由安全加密通道上傳至云端數(shù)據(jù)中心（圖2）。這種全方位、多維度的數(shù)據(jù)采集方式，使得變電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)得以實(shí)時(shí)、精確地呈現(xiàn)。例如，對(duì)于大型變壓器，系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)測(cè)油溫、繞組溫度、負(fù)載電流、油位、溶解氣體等多項(xiàng)指標(biāo)，形成設(shè)備的“數(shù)字孿生”模型。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還極大地提升了數(shù)據(jù)采集的效率和可靠性。傳統(tǒng)的人工巡檢方式存在周期長(zhǎng)、覆蓋面有限、數(shù)據(jù)易出錯(cuò)等問題。而基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化采集系統(tǒng)則可以24 h不間斷工作，確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性和一致性。同時(shí)，系統(tǒng)還具備自診斷功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告?zhèn)鞲衅鞴收?，保證數(shù)據(jù)的可靠性。

2 精益化變電運(yùn)維管理模式的創(chuàng)新實(shí)踐

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程與移動(dòng)終端應(yīng)用

在精益化變電運(yùn)維管理模式的創(chuàng)新實(shí)踐中，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程與移動(dòng)終端應(yīng)用的融合發(fā)展已成為提升運(yùn)維效率和質(zhì)量的重要手段。通過制訂詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書，將復(fù)雜的運(yùn)維工作分解為一系列標(biāo)準(zhǔn)化、可量化的操作步驟，有效降低了人為失誤的風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)的規(guī)范性和一致性。同時(shí)，移動(dòng)終端設(shè)備的廣泛應(yīng)用，為標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程的落地執(zhí)行提供了有力支撐。運(yùn)維人員可通過手持終端設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)閱作業(yè)指導(dǎo)、查詢?cè)O(shè)備信息、記錄維護(hù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)全過程的可視化管理與實(shí)時(shí)監(jiān)控，大幅提升了工作效率和準(zhǔn)確性。在具體實(shí)施過程中，變電站運(yùn)維部門通過構(gòu)建完善的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)數(shù)據(jù)庫，將各類設(shè)備的巡檢、維護(hù)、試驗(yàn)等作業(yè)規(guī)程以結(jié)構(gòu)化的形式存儲(chǔ)于移動(dòng)終端。運(yùn)維人員可根據(jù)任務(wù)需求，靈活調(diào)用相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)，并通過語音識(shí)別、圖像采集等功能，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程的實(shí)時(shí)記錄與上傳。這不僅簡(jiǎn)化了工作流程，還為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與經(jīng)驗(yàn)積累奠定了基礎(chǔ)。表1列舉了某變電站在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程與移動(dòng)終端后的主要效果。

2.2 基于價(jià)值流的運(yùn)維資源優(yōu)化配置

基于價(jià)值流的運(yùn)維資源優(yōu)化配置是精益化變電運(yùn)維管理模式創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，旨在通過系統(tǒng)性分析和優(yōu)化運(yùn)維過程中的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源的高效配置和利用。這種方法以價(jià)值流圖為核心工具，全面梳理運(yùn)維活動(dòng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)備巡檢、故障診斷、維修保養(yǎng)等，并對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)所需的人力、物力、時(shí)間等資源進(jìn)行精確量化。通過識(shí)別并消除無價(jià)值或低價(jià)值的活動(dòng)，重點(diǎn)強(qiáng)化增值環(huán)節(jié)，從而優(yōu)化整個(gè)運(yùn)維流程的資源分配。這種基于價(jià)值流的資源配置方法，不僅提高了運(yùn)維效率，還顯著降低了運(yùn)維成本，為變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

在實(shí)際應(yīng)用中，某大型變電站通過構(gòu)建詳細(xì)的運(yùn)維價(jià)值流圖，發(fā)現(xiàn)了設(shè)備巡檢環(huán)節(jié)中存在的資源浪費(fèi)問題。經(jīng)過深入分析，該站采取了一系列優(yōu)化措施：①調(diào)整巡檢路線，減少重復(fù)路徑；②優(yōu)化巡檢頻次，針對(duì)不同重要程度的設(shè)備制訂差異化巡檢策略；③引入智能巡檢設(shè)備，減少人力投入。這些措施的實(shí)施，使得該變電站的日常巡檢時(shí)間大幅縮短，減少了巡檢人員配置，同時(shí)巡檢質(zhì)量得到了顯著提升。此外，通過對(duì)維修資源的優(yōu)化配置，該站還建立了一套基于設(shè)備重要性和故障風(fēng)險(xiǎn)的快速響應(yīng)機(jī)制，大幅縮短了關(guān)鍵設(shè)備的故障響應(yīng)時(shí)間，提高了運(yùn)維的效率和質(zhì)量。這些實(shí)踐充分證明，基于價(jià)值流的運(yùn)維資源優(yōu)化配置不僅是理論上的創(chuàng)新，更是切實(shí)可行且效果顯著的實(shí)用方法。

2.3 全生命周期資產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用

全生命周期資產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用是精益化變電運(yùn)維管理模式創(chuàng)新的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備從規(guī)劃、采購(gòu)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)到報(bào)廢的全過程管理。通過整合設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄等多維度信息，構(gòu)建起一個(gè)全面、動(dòng)態(tài)、智能的資產(chǎn)管理平臺(tái)。這一系統(tǒng)不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，還能基于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備壽命預(yù)測(cè)、故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及維護(hù)策略優(yōu)化。借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，全生命周期資產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠?yàn)闆Q策者提供精準(zhǔn)的資產(chǎn)投資建議和維護(hù)策略，從而實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)價(jià)值的最大化和運(yùn)維成本的最小化。

在實(shí)際應(yīng)用中，某省級(jí)電力公司通過構(gòu)建全生命周期資產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轄區(qū)內(nèi)所有變電設(shè)備的精細(xì)化管理。該系統(tǒng)集成了設(shè)備采購(gòu)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等全過程數(shù)據(jù)，并與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，形成了一個(gè)可視化的資產(chǎn)管理平臺(tái)。通過對(duì)海量運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)設(shè)備的剩余壽命，并給出最優(yōu)的維護(hù)時(shí)間和方案。此外，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了設(shè)備全生命周期成本的動(dòng)態(tài)核算，為資產(chǎn)投資決策提供了科學(xué)依據(jù)。

3 結(jié)束語

變電運(yùn)維管理模式的創(chuàng)新實(shí)踐已經(jīng)展現(xiàn)出巨大的潛力和價(jià)值。通過智能化、精益化管理方法的應(yīng)用，變電站的運(yùn)行效率和可靠性得到顯著提升。這些創(chuàng)新實(shí)踐不僅優(yōu)化了資源配置，降低了運(yùn)維成本，還為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。持續(xù)深化這些創(chuàng)新實(shí)踐，將推動(dòng)變電運(yùn)維管理向更高水平邁進(jìn)，為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力。

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