信息技術(shù)在電網(wǎng)運維中的應(yīng)用

摘 要 自2008年以后我國在電網(wǎng)運維的監(jiān)視和監(jiān)控上講信息化深入應(yīng)用提到了新的高度，在此背景下如何發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的已有優(yōu)勢成為當(dāng)下需要解決的關(guān)鍵問題。本文分析了電網(wǎng)的信息技術(shù)應(yīng)用趨勢，并根據(jù)當(dāng)前的實際情況闡述了電網(wǎng)信息技術(shù)深入應(yīng)用應(yīng)解決的關(guān)鍵問題，期望為電網(wǎng)的建設(shè)作一定參考。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)運維 電網(wǎng)監(jiān)控 信息技術(shù)應(yīng)用

自從進入21世紀以后，電力在能源傳輸和使用中扮演了越來越重要的角色。特別是新能源的比率越來越大，電網(wǎng)成為了風(fēng)能、太陽能等新能源傳輸、使用的重要載體。因此，電網(wǎng)也面臨了更大的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。新能源在電網(wǎng)中比率的提升要求電網(wǎng)具備更高的靈活、穩(wěn)定性以便適應(yīng)新能源這種間歇性能源的接入，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。除此之外，在用電側(cè)也出現(xiàn)了大量的新類型用戶，如大量電子設(shè)備的加入，其用電特性不同于傳統(tǒng)的電動機，并且隨著電動汽車的推廣和應(yīng)用，充電樁和充電站的建立。大規(guī)模電動汽車的使用和充電也會對電網(wǎng)造成沖擊，由于電動汽車的使用具有隨機性，其反應(yīng)到電網(wǎng)側(cè)的特點即為不規(guī)則的用電負荷，與日常的居民用電和工業(yè)生產(chǎn)的用電存在較大差異，不具備分時段用電的規(guī)律變化。

因此，隨著時代的發(fā)展發(fā)電與用電側(cè)都對電網(wǎng)提出了更高的要求，電網(wǎng)運維作為電網(wǎng)維護和運行最基本的產(chǎn)生流程，也面臨著更大的挑戰(zhàn)。為此，在新的時代下如何利用新的技術(shù)提高電網(wǎng)運維的服務(wù)質(zhì)量，保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行則顯得尤為重要

1 電網(wǎng)的信息技術(shù)應(yīng)用趨勢

1.1 信息技術(shù)的發(fā)展趨勢

與上個世紀所提出的信息化不同，21世紀隨著新型電子元件、感應(yīng)元件的大量應(yīng)用，信息化技術(shù)不再停留于電腦的大量使用和無紙化辦公層面。更多的是采用新的感知元件，利用電腦的強大處理能力來完成現(xiàn)實和網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和協(xié)同作業(yè)。與之對應(yīng)，應(yīng)運而生的則是“物聯(lián)網(wǎng)”的概念提出。

物聯(lián)網(wǎng)是電腦網(wǎng)絡(luò)的延伸概念。是在新的軟件環(huán)境和硬件環(huán)境下支持的現(xiàn)實與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的新產(chǎn)物。其主要支撐技術(shù)為——網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、RFID技術(shù)以及智能嵌入的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生和推出的目的是將現(xiàn)實生活中任意的物品加入到網(wǎng)絡(luò)中，形成網(wǎng)絡(luò)線上的管理，最初提出這一概念的目的是實現(xiàn)日常生活和生產(chǎn)的集約化和數(shù)字化管理，實現(xiàn)信息的交互、信號的智能辨識、生產(chǎn)流程的跟蹤等功能。

1.2 電網(wǎng)運維信息化的基礎(chǔ)

具體到我國的電力系統(tǒng)和電網(wǎng)運維中。我國的電力系統(tǒng)自建國前就已形成了初步的規(guī)模，其歷史悠長，老舊的設(shè)備與新的設(shè)備共存現(xiàn)象較為突出。而相應(yīng)，在軟件方面我國在系統(tǒng)應(yīng)用上已經(jīng)采用PMS、OMS、EMS三套大型應(yīng)用，將設(shè)備的管理、運行和電能的計量、電網(wǎng)的運行狀態(tài)統(tǒng)統(tǒng)納入其中，在國際上都處于領(lǐng)先的地位。

因此，簡而言之。我國電網(wǎng)在硬件上存在新、老設(shè)備共存，硬件接口不統(tǒng)一的問題，而在軟件上采用了先進的管理平臺和應(yīng)用平臺，特別在通信發(fā)面已經(jīng)將大部分35kV及以上電壓等級的變電站接入網(wǎng)絡(luò)，大量的光纜鋪設(shè)和光釬接入已經(jīng)使得我國電網(wǎng)成為了不亞于電腦網(wǎng)絡(luò)的龐大網(wǎng)絡(luò)。因此從物理概念上講我國電網(wǎng)其實已經(jīng)具備實現(xiàn)設(shè)備物聯(lián)的基礎(chǔ)。

在這個龐大的電力網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)上需要解決的問題則是要實現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)控制和運行維護需要實現(xiàn)的功能，例如電網(wǎng)電壓的控制，實現(xiàn)電容器投入或解除與有功負荷和無功負荷的聯(lián)動控制；電網(wǎng)頻率的控制，實現(xiàn)電網(wǎng)頻率的監(jiān)測以及電網(wǎng)消耗有功的聯(lián)動控制；設(shè)備監(jiān)視，實現(xiàn)圖像監(jiān)視與設(shè)備電氣運行狀態(tài)的聯(lián)動校核等等。

2 電網(wǎng)運維信息技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵問題

目前電網(wǎng)中的主要設(shè)備為線路設(shè)備和變電站設(shè)備。線路設(shè)備包括高壓線路、絕緣子、鐵塔、線路走廊等等。而變電站設(shè)備則相對類型較多，包括變壓器、斷路器、隔離斷路器、避雷器、避雷針以及對應(yīng)的二次設(shè)備等等。變電運維的主要維護設(shè)備則是針對變電站站內(nèi)的設(shè)備進行維護。變電站的復(fù)雜程度相較于線路復(fù)雜的多，并且更加重要，保障電網(wǎng)頻率、電壓和整個電網(wǎng)穩(wěn)定運行的控制設(shè)備例如穩(wěn)控裝置、AGC裝置、AVC控制裝置、電容器，變壓器、有載調(diào)壓裝置、斷路器控制回路、直流電源系統(tǒng)等基本都在變電站站內(nèi)，因此變電運維也顯得尤為重要。

我國電網(wǎng)的信息技術(shù)應(yīng)用可以籠統(tǒng)的分為兩個階段。第一階段是2008年以前，對于線路設(shè)備和變電設(shè)備的監(jiān)視和控制并沒有提到較高的高端。一般而言是通過人工巡視的帶電巡線和變電站日常巡視。而在2008年以后，由于冰災(zāi)的發(fā)生，大量的輸電線路損壞、鐵塔超過其負重極限而垮塌的事件頻繁出現(xiàn)，變電設(shè)備由于附冰和低溫造成運行狀態(tài)異常情況出現(xiàn)，我國電網(wǎng)企業(yè)分別加大了對設(shè)備運維的信息化技術(shù)深入研究。但總體而言目前仍然存在兩個方面的問題。這兩個問題也是今后發(fā)展的主要趨勢：

（1）輸電和變電設(shè)備的在線監(jiān)視技術(shù)和在線監(jiān)視裝置需要改進和提升。現(xiàn)在我國電網(wǎng)中大部分的輸電線路都沒有安裝在線監(jiān)視裝置，而變電站也僅僅是對變電站站內(nèi)安裝了監(jiān)視裝置。因此，當(dāng)外界有惡劣天氣變化時不能主動應(yīng)對，例如地質(zhì)災(zāi)害等情況不能及早發(fā)現(xiàn)和干預(yù)。

（2）對于新增的監(jiān)視裝置和感應(yīng)裝置缺少對應(yīng)的“軟件”建設(shè)。即大量的監(jiān)測和監(jiān)視信號上傳后大多依靠人工的方式進行處理，而海量的數(shù)據(jù)依靠人工處理勢必會出現(xiàn)漏監(jiān)視或漏監(jiān)控的現(xiàn)象。因此在大量感應(yīng)設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備安裝接入后還應(yīng)當(dāng)開發(fā)對應(yīng)的上層應(yīng)用輔助人工監(jiān)視和監(jiān)控。例如對于站內(nèi)圖像的監(jiān)視開發(fā)對應(yīng)的圖像識別和預(yù)警系統(tǒng)；開關(guān)、刀閘的程序操作應(yīng)開發(fā)對應(yīng)的圖像監(jiān)視和信號位置的聯(lián)合校核功能等。

由以上兩個方面的投入和加強，我國的電網(wǎng)信息化技術(shù)應(yīng)用則可以上升一個新的臺階。

3 結(jié)論

我國電網(wǎng)規(guī)模龐大，不僅包括變電站、輸電線路等重要的一次、二次設(shè)備，還包括大量的通信設(shè)備。合理和規(guī)范的利用這些通信和信息化技術(shù)設(shè)備不僅可以節(jié)省大量的人力和物力，還可以深化我國電網(wǎng)的信息化建設(shè)程度提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行能力。鑒于此，本文分析了電網(wǎng)的信息技術(shù)應(yīng)用趨勢，并根據(jù)當(dāng)前的實際情況闡述了電網(wǎng)信息技術(shù)深入應(yīng)用應(yīng)解決的關(guān)鍵問題，期望為電網(wǎng)的建設(shè)作一定參考。

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作者簡介

陳武（1974-），男，碩士學(xué)位。現(xiàn)為云南省曲靖供電局高級工程師。從事電網(wǎng)調(diào)度自動化及信息化研究與實踐工作。

作者單位

曲靖供電局 云南省曲靖市 655000