智能電網(wǎng)狀態(tài)檢測關鍵技術
2.1 輸電線路設備管理
輸電線路智能化關鍵技術是基于信息化、數(shù)字化、自動化與互動化對輸電線路設備進行監(jiān)測、評估、診斷和預警的智能化技術,以保證輸電線路運行的安全性。而輸電線路設備管理是實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)檢測從而實現(xiàn)輸電線路智能化的重要方面,具體而言,針對輸電線路設備管理的研究需涵蓋的內(nèi)容如下。
(1)輸電線路設備“自檢測”功能研究:研究輸電設備的特征參量及檢測、監(jiān)測技術;構建設備狀態(tài)監(jiān)測和診斷路線圖;滾動優(yōu)化檢修策略;構建輸電線路狀態(tài)檢修體系。
(2)輸電線路設備“自評估”功能研究:構建設備運行狀態(tài)的數(shù)字化評價體系,實現(xiàn)設備的自評價功能;構建設備故障風險評估模型,實現(xiàn)設備風險成本的可控管理;建立設備的經(jīng)濟壽命模型。
(3)輸電線路設備“自診斷”功能研究:研究主要設備的典型故障模式,提取有效的特征參量,給出故障的評判標準;研究多特征參量反映同一故障模式時設備狀態(tài)的表征方法;逐步建立具有自診斷功能的智能設備技術體系。
(4)輸電線路設備“事故預警、輔助決策”功能研究:構建設備運行可靠性預計模型,實現(xiàn)設備故障的數(shù)值預報功能;實現(xiàn)設備壽命周期成本的優(yōu)化管理;結合設備的特征參量開發(fā)輔助決策系統(tǒng),使其能夠為電網(wǎng)調(diào)度提供設備的可靠性數(shù)值預報信息,提供先進的供電安全快速預警功能。
2.2 狀態(tài)檢修和資產(chǎn)全壽命管理
狀態(tài)檢修過程中設備基礎數(shù)據(jù)的收集與管理、設備狀態(tài)的評價、故障診斷與發(fā)展趨勢預測、剩余壽命評估等4 個方面的內(nèi)容是資產(chǎn)全壽命周期管理過程中資產(chǎn)的利用、維護、改造、更新所需要開展的基礎性工作,同時資產(chǎn)的規(guī)劃、設計、采購的管理也離不開設備在使用和維護期間歷史數(shù)據(jù)、狀態(tài)和健康記錄等的反饋。針對面向智能電網(wǎng)的輸變電設備的狀態(tài)檢修和資產(chǎn)全壽命管理需研究以下內(nèi)容。
(1)基于自我診斷功能的故障模式、故障風險的數(shù)值預報技術:以油浸式電力變壓器、斷路器和GIS為對象,在初級智能化設備的基礎上,進一步開展增加自我檢測參量、改進自我檢測功能的研究;在自我診斷方面,開展提高智能化水平的研究,實現(xiàn)設備故障幾率和故障風險的數(shù)值預報,服務于智能化設備乃至電網(wǎng)的安全運行管理。
(2)狀態(tài)檢修輔助決策:在已有輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策基本功能基礎上,研究基于狀態(tài)檢修的檢修計劃編排及優(yōu)化技術、設備狀態(tài)分析及故障診斷技術、輸變配設備典型缺陷標準化技術、設備廠家唯一性標識建立和跟蹤技術、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)接入技術等,并完善擴充輸變電設備的評價導則。
(3)資產(chǎn)全壽命周期管理:在已有成熟套裝軟件、生產(chǎn)管理、調(diào)度管理、營銷管理、可靠性管理、招投標管理、計劃統(tǒng)計等應用基礎上,研究電網(wǎng)資產(chǎn)從規(guī)劃、設計、采購、建設、運行、檢修、技改直至報廢的全壽命周期管理中的各種信息化關鍵技術,重點研究設備資產(chǎn)全息信息模型、設備資產(chǎn)全壽命周期管控技術、基于資產(chǎn)表現(xiàn)與服務支持的電力設備供應商綜合評價技術、設備資產(chǎn)全壽命周期優(yōu)化評估決策體系及其相關算法、基于資產(chǎn)全壽命周期的技改大修輔助決策技術等,最終實現(xiàn)以資產(chǎn)全壽命周期評估決策系統(tǒng)為關鍵支撐系統(tǒng)的資產(chǎn)全壽命周期管理體系。
(4)面向智能電網(wǎng)的設備運行和檢修策略:研究面向智能電網(wǎng)的變電站巡檢技術、巡檢項目和巡檢技術規(guī)范;研究面向智能電網(wǎng)的停電試驗和維護策略;研究完成符合智能電網(wǎng)運行特點的設備停電試驗和檢修建模;研究智能化附件的現(xiàn)場維護、檢驗和檢定技術和策略。建立起一套面向智能電網(wǎng)的設備運行和檢修技術體系和標準體系,滿足智能電網(wǎng)的運行管理要求。
(5)面向智能電網(wǎng)的設備壽命周期成本管理策略:研究各類一次設備的故障模式及故障發(fā)生幾率,研究各種故障模式下的檢修模型(所需時間和資源分布規(guī)律),研究各種故障模式下的風險損失(檢修成本、供電損失成本、社會影響折算成本等)。面向智能電網(wǎng),研究設備的技術經(jīng)濟壽命模型,按新、舊設備分類建立壽命周期成本模型和與之相適應的設備檢修和更換策略。面向智能電網(wǎng),完成設備壽命周期成本管理技術體系和標準體系,滿足智能電網(wǎng)的運行管理要求。
2.3 智能變電站相關技術研究
智能變電站是智能電網(wǎng)的物理基礎,其核心技術是智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備。針對智能變電站相關技術的研究內(nèi)容需包括以下方面。
(1)智能變電站技術體系及相關標準規(guī)范:研究智能變電站的架構和技術體系,明確智能變電站的定義和定位,制定相應的標準和規(guī)范,指導未來智能變電站的建設和運行,提高智能變電站的標準化程度、開放性和互操作性。
(2)智能變電站動態(tài)數(shù)據(jù)處理:通過開發(fā)開放式的智能化變電站系統(tǒng),并改進通信設備以便取得更快的數(shù)據(jù)采集率,或者把在線測量數(shù)據(jù)儲存在當?shù)氐囊粋€智能化變電站中,然后,在各個智能化變電站之間交換相關的數(shù)據(jù),把每一個智能化變電站當作一個Agent,從而實現(xiàn)基于Multi-Agent的全數(shù)字實時決策應用。在高級調(diào)度中心側則需要開發(fā)廣域全景分布式一體化的EMS/WAMS技術支持系統(tǒng)。
(3)智能變電站系統(tǒng)和設備的自動重構技術:建立智能裝置的模型自描述規(guī)范,實現(xiàn)智能變電站中系統(tǒng)、設備的自動建模和模型重構,在系統(tǒng)擴建、升級、改造時實現(xiàn)智能化、快速化的系統(tǒng)部署、測試、校驗和糾錯,提升智能變電站自動化系統(tǒng)的安全性,減少系統(tǒng)建設和調(diào)試周期。
(4)智能變電站分布協(xié)調(diào)/自適應控制技術:研發(fā)分布協(xié)調(diào)/自適應控制的技術和方法,解決靈活分區(qū)導致的繼電保護、穩(wěn)定補救和無功補償裝置定值的自適應修改,實現(xiàn)解列后包括發(fā)電在內(nèi)的微網(wǎng)和變電站的分布式智能控制。
3 結論
狀態(tài)檢測技術是為基于狀態(tài)的檢修或預知性維修服務的一種技術,其發(fā)展是源于狀態(tài)檢修對于電網(wǎng)裝備狀態(tài)信息獲取、分析、評判的技術性需求。在未來智能電網(wǎng)的狀態(tài)檢測中,勢必要提高信息采集的準確性,加強采集信息的可靠性和準確性驗證手段,通過遠程、現(xiàn)場校驗和校準技術,提高監(jiān)測信息的可用度。同時,智能電網(wǎng)狀態(tài)檢測的信息處理,必須針對不同應用需求,分層分布處理。智能電網(wǎng)狀態(tài)檢測的應用范圍,將不再局限于狀態(tài)檢修,全壽命周期管理等,將會擴大到對安全運行、優(yōu)化調(diào)度、經(jīng)濟運營、優(yōu)質(zhì)服務等領域。總之,未來智能電網(wǎng)的狀態(tài)檢測技術將遠遠超出傳統(tǒng)電網(wǎng)狀態(tài)檢測的范疇,檢測范圍將大幅擴展、全方位覆蓋,且將為電網(wǎng)運行、綜合管理等提供外延的應用支撐,而不僅局限于電網(wǎng)裝備的監(jiān)測。
參考文獻:
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責任編輯:電朵云
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