输配电设备智能化升级与维护技术研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

刘金融

513721198909060013四川省明远电力集团有限公司,四川 成都 610000

摘要

本文针对输配电设备智能化升级与维护技术展开深入研究,系统分析当前输配电设备在运行与维护环节存在的效率低下、响应滞后等问题,阐明智能化升级对于提升设备性能、优化电力系统运行的核心价值,以及维护技术创新在降低成本、保障安全方面的关键作用。从智能化升级的核心技术支撑、维护技术的创新方向以及实施过程中的保障体系三个层面,详细探讨具体的实践路径与方法,旨在为输配电设备智能化发展提供全面的理论参考,助力电力系统向更安全、高效、稳定的方向演进。


关键词

输配电设备;智能化升级;维护技术;电力系统;技术创新

正文


一、输配电设备智能化升级的关键技术

(一)智能感知技术的应用

智能感知技术是构建输配电设备智能化体系的基础环节,其核心在于通过部署多样化的传感设备,实现对设备全生命周期运行参数的全面、实时采集。这些传感设备需覆盖设备的电气性能、机械状态及环境参数等多个维度,如用于监测导电回路温度的光纤传感器、捕捉设备振动信号的加速度传感器、检测绝缘性能的介损传感器等。为适应输配电场景的复杂环境,传感器需具备抗电磁干扰、耐高低温、防腐蚀等特性,确保在恶劣条件下仍能保持数据采集的精度与稳定性。

(二)数据处理与分析技术的融合

输配电设备在智能化运行过程中会产生海量的监测数据,这些数据涵盖了设备的实时状态、历史运行记录及环境影响因素等,单纯依靠人工处理难以挖掘其潜在价值。数据处理与分析技术的融合应用成为突破这一困境的关键:边缘计算技术可在数据产生端完成初步的筛选、清洗与聚合,剔除冗余信息,降低向云端传输的数据量,提高处理效率;云计算平台则凭借强大的算力支持,对汇聚的数据进行深度挖掘,通过机器学习算法识别设备运行的正常模式与异常特征,建立设备状态评估模型。

(三)智能控制与远程运维技术的实现

智能控制技术通过将自动化控制逻辑与智能算法相结合,赋予输配电设备自主调节与协同优化的能力。基于实时感知数据与分析结果,设备可自动调整运行参数,如根据负荷变化调节变压器分接头、通过无功补偿装置优化电网功率因数等,实现系统的动态平衡与高效运行。远程运维技术则借助电力专用通信网络与可视化监控平台,打破时空限制,使运维人员能够远程访问设备的运行界面,完成状态监测、参数配置、程序升级等操作。对于一些复杂的故障处理,可通过增强现实技术将现场画面与专家指导信息叠加,辅助现场人员快速解决问题。智能控制与远程运维技术的结合,不仅提升了设备运行的自动化水平,更推动了运维模式从传统的“事后抢修”向“事前预防”“远程处置”转变,大幅降低了现场作业的安全风险与成本投入。

二、输配电设备智能化维护技术的创新路径

(一)预测性维护技术的发展

预测性维护技术是智能化维护的核心内容,其核心思想是基于设备的历史数据与实时状态信息,通过数据建模与算法分析预测设备的故障概率与剩余寿命,从而制定精准的维护计划。与传统的定期维护相比,预测性维护可避免因过度维护导致的资源浪费,同时减少因维护不足引发的突发故障。在技术实现上,需构建多维度的特征指标体系,涵盖设备的电气参数、机械振动、温度变化等,通过时间序列分析算法捕捉参数的变化趋势,结合故障模式库识别潜在的故障征兆。为提高预测精度,还需考虑环境因素(如湿度、污秽度)对设备老化的影响,建立动态修正模型。预测性维护技术的成熟应用,能够实现维护资源的优化配置,显著提升设备的可用率与运行可靠性。

(二)状态检修技术的优化

状态检修技术以设备的实际运行状态为依据,通过持续的状态监测与评估确定检修时机与内容,是对传统定期检修模式的革新。优化状态检修技术需从三个方面着手:首先,完善状态评价体系,制定量化的状态分级标准,将设备状态划分为正常、注意、异常、严重等不同等级,为检修决策提供清晰依据;其次,引入智能诊断算法,通过对比分析实时数据与标准阈值、历史数据的差异,自动识别故障类型与严重程度,如通过油色谱分析判断变压器内部潜伏性故障;最后,构建检修资源调度模型,根据设备的重要程度、故障影响范围及检修难度,合理安排检修优先级与人员物资调配。

(三)数字化维护平台的构建

数字化维护平台是整合各类维护资源、实现维护流程智能化的重要载体,其核心功能在于对设备信息、数据资源与维护过程进行一体化管理。平台需包含设备全生命周期管理模块,记录设备的出厂参数、安装调试信息、历次维护记录及故障处理报告,形成完整的设备档案;数据集成模块则负责对接智能感知系统与外部数据库,实现监测数据、环境数据与业务数据的汇聚融合;维护管理模块可根据设备状态自动生成维护任务,通过工作流引擎实现任务的分配、跟踪与闭环管理,并提供维护方案的智能推荐。

三、输配电设备智能化升级与维护的保障措施

(一)技术标准与规范的完善

技术标准与规范是确保输配电设备智能化升级与维护工作有序推进的制度基础,需要构建覆盖设备研发、应用及维护全流程的标准体系。在设备智能化方面,应制定统一的接口标准,规范传感器、通信模块与设备主体的连接方式,确保不同厂商的设备能够实现数据互通;明确数据采集的内容、格式与频率标准,为数据的共享与分析提供一致性基础。在维护技术方面,需建立智能化维护的操作规范,对预测性维护的实施流程、状态检修的判断标准、数字化平台的运维要求等进行详细规定。

(二)专业人才队伍的建设

输配电设备智能化升级与维护涉及电力系统、信息技术、自动化控制等多个学科领域,对从业人员的专业素养提出了更高要求,构建一支复合型人才队伍至关重要。针对现有运维人员,应制定系统的培训计划,通过理论授课、实操训练、案例研讨等方式,使其掌握智能感知设备的调试方法、数据分析工具的使用技巧及远程运维平台的操作流程,提升其适应智能化工作的能力。对于技术研发团队,需引进人工智能、大数据分析、网络通信等领域的专业人才,加强跨学科协作,推动关键技术的攻关与创新。

(三)安全防护体系的构建

随着输配电设备智能化程度的提升,设备与网络的连接日益紧密,网络攻击、数据泄露等安全风险也随之增加,构建全方位的安全防护体系刻不容缓。在数据安全方面,需对采集的设备数据进行加密处理,采用区块链技术确保数据传输与存储的完整性与不可篡改性;建立数据访问权限管理机制,严格限制不同角色对敏感数据的操作权限。在网络安全方面,部署电力专用防火墙与入侵检测系统,实时监测网络流量中的异常行为,抵御恶意代码与网络攻击;采用网络隔离技术将运维网络与生产控制网络进行逻辑分离,降低跨网络攻击的风险。

结束语

输配电设备的智能化升级与维护技术创新是电力行业应对新型电力系统挑战的重要举措,对于提升电力系统的运行效率、可靠性与安全性具有不可替代的作用。通过智能感知技术实现设备状态的全面监测,借助数据处理与分析技术挖掘数据价值,依托智能控制与远程运维技术优化设备运行与管理,构成了智能化升级的核心支撑。在此过程中,完善的技术标准、专业的人才队伍与坚实的安全防护体系是确保各项工作顺利推进的重要保障。未来,随着技术的不断进步,输配电设备的智能化水平将进一步提升,维护技术也将向更精准、更高效的方向发展,为构建清洁低碳、安全高效的现代电力体系奠定坚实基础。

参考文献

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