運維大數(shù)據(jù)和智能運維在電力行業(yè)的實踐

康萌萌

摘要：伴隨著數(shù)據(jù)中心建設規(guī)模的增大，數(shù)據(jù)中心機柜數(shù)及單機柜負荷密度增大，大型數(shù)據(jù)中心的變配電系統(tǒng)總裝機容量及其系統(tǒng)規(guī)模也越來越大，變配電系統(tǒng)的安全運維及運維效率將影響數(shù)據(jù)中心電源的安全性、可靠性和可用性，因此如何將傳統(tǒng)的“被動”運維方式變?yōu)椤爸鲃?移動”的智能運維方式，如何將傳統(tǒng)的“粗放式”資產管理方式變?yōu)椤叭轿?全壽命”的智能資產管理運維方式，已成為新一代大型數(shù)據(jù)中心運維的熱點領域。

關鍵詞：運維大數(shù)據(jù);智能運維;電力行業(yè);實踐

引言

隨著經濟的高速發(fā)展，電力能源需求不斷增加，傳統(tǒng)的火力發(fā)電因環(huán)境污染較為嚴重，在電力行業(yè)中占比逐漸減少，風力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電模式得到了較快發(fā)展，新能源從補充能源向主流能源快速轉型，在建和已運行的風電場、光伏電站遍布世界各地，已逐步形成了一定規(guī)模、體系相對完整的新能源發(fā)電產業(yè)。

1智能變配電系統(tǒng)定義

智能變配電系統(tǒng)是設置有智能配電服務器集群、能源數(shù)據(jù)分析服務器、集中監(jiān)測管理工作站，工程師工作站、移動運維的系統(tǒng)平臺。智能配電系統(tǒng)架構包含設備運行層、網絡層、監(jiān)控層、應用管理層（包括能源數(shù)據(jù)分析、云端服務等）四個應用層面。

2大型數(shù)據(jù)中心變配電系統(tǒng)運維痛點

2.1運維效率低，運行隱患未能及早發(fā)現(xiàn)。

傳統(tǒng)的維護及巡檢方式，其設備巡檢需消耗大量的人力，巡檢人員每次巡檢系統(tǒng)設備時未能將實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行比較分析。設備維護及測試工作每月開展1～2次，由于人工維護及測試工作量大，純粹靠人工對比分析未必能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設備過載、輕載和空載現(xiàn)象，不能極早發(fā)現(xiàn)設備運行隱患并提出相應的調整方案。

2.2人員問題

在電力通信數(shù)據(jù)實際進行建設過程中，對建設質量影響的又一重要問題便是工作人員。對整個運行維護來說，會涉及大量工作人員，如設計人員、施工人員、監(jiān)理人員、安全（質量）管理人員等。無論任何人員出錯，都會對工程整體質量造成影響。如果施工人員專業(yè)人員水平不高，監(jiān)理人員沒有做好有效的監(jiān)管等，都會對工程質量造成影響。

3智能變配電系統(tǒng)

3.1智能低壓開關柜及智能低壓開關

智能低壓開關柜及智能低壓開關同智能中壓開關柜、智能中壓斷路器一樣，均以內嵌傳感器技術、無線通信技術、嵌入式系統(tǒng)打通低壓開關柜及低壓斷路器的感官系統(tǒng)，使低壓開關柜及低壓斷路器能被感知，從而實現(xiàn)低壓開關柜的在線實時采集監(jiān)測，通過監(jiān)測到的溫升等參數(shù)與斷路器特性數(shù)據(jù)進行分析對比，及時識別低壓設備的潛在故障，并在缺陷初期發(fā)出預警，有效防止?jié)撛诠收线M一步發(fā)展，大大降低非預期停電發(fā)生的概率。目前各大設備供應商均有相應的智慧中壓斷路器和智慧中壓開關柜，如ABB的MNSDigital數(shù)字化開關柜、施耐德的SmartPanel智能低壓開關柜及MasterpactMTZ、PowerTagforNSX、PowerTagforFD智能型低壓開關，常熟的CGZ1智能低壓配電開關柜、CW6、CM6Z等。

3.2建立無人機智能巡檢診斷系統(tǒng)

基于可搭載熱紅外成像相機和可見光成像相機的無人機，采集發(fā)電設備運行數(shù)據(jù)信息，針對電站幅員遼闊、地形起伏等特點，利用圖像處理技術和故障檢測技術及最新的圖像處理算法，結合攝影測量技術實現(xiàn)自動探測灰塵、污垢、裂痕、遮擋、發(fā)熱等異常情況，通報異常詳情及精確位置信息，使電站高效的、智能化的完成巡檢工作。安全生產智能巡檢管理系統(tǒng)，為現(xiàn)場運維人員提供智能檢測、故障診斷、巡檢防誤、操作指導、應急指揮、巡檢記錄、路徑導航、虛擬監(jiān)護和安全預警等功能，提高對新能源電站的感知能力、分析能力、行動能力、處理能力和安全防護能力，打造出新能源發(fā)電行業(yè)的“特種兵”;為中控室和集控中心的管理人員提供遠程監(jiān)督、巡檢管理、專家指導等功能，實現(xiàn)現(xiàn)場與遠程實時互動、高度集成的一體化運維巡檢，提高新能源電站運行管理水平。

3.3低壓配電網智能云控平臺

物聯(lián)網智能運維系統(tǒng)包含兩個部分：主站、移動終端，其中主站負責復雜數(shù)據(jù)分析以及操作和對信息進行儲存等功能，然后運維工作員在通過讀取移動終端的設備信息（二維碼）后，記錄現(xiàn)場運維情況。低壓配電網存在著數(shù)據(jù)結構不夠完善、配網運行環(huán)境復雜等問題，本研究采用智能開關完成配網關鍵節(jié)點數(shù)據(jù)采集，并運用智能傳感、信息傳輸、云計算和大數(shù)據(jù)分析等技術構建智慧供電云平臺系統(tǒng)，通過智能開關對變壓器二次側、關鍵配電線路、用戶端等節(jié)點數(shù)據(jù)的有效采集，云平臺系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)進行分析處理，實現(xiàn)配電網精細化管理、透明化運行。針對末端配電網的運維管理優(yōu)化問題，構建了基于多功能集成物聯(lián)網斷路器的配電網智能運維系統(tǒng)，通過集成在線監(jiān)測技術和智能算法，實現(xiàn)了智能監(jiān)測和運行優(yōu)化管理，增強運維工作的針對性，提高系統(tǒng)工作效率，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。

3.4紅外診斷與分析技術

紅外診斷與分析技術是利用帶電設備的致熱效應，采用專用設備獲取從設備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進而判斷設備狀況和缺陷性質的一門綜合技術[12]。紅外診斷與分析技術常用的分析方法有熱譜圖分析法、表面溫度判斷法、同類比較判斷法、圖像特征判斷法、溫差判斷法、檔案分析判斷法、實時分析判斷法等。根據(jù)多年積累的上百萬張設備缺陷紅外熱譜圖，建立帶電設備紅外診斷專家知識庫，以人工智能的方式深度學習，實現(xiàn)對主要電氣設備（變壓器為主）進行自動分析診斷，結合所診斷設備在不同時期的歷史檢測數(shù)據(jù)，深度解析設備表面發(fā)出的紅外輻射信息及全像素溫度數(shù)據(jù)，進行智能診斷、智能告警，實時發(fā)現(xiàn)不同類型的設備缺陷，對一次設備的缺陷部位、可能的故障原因進行分析，輔助運維人員判斷問題性質，提高問題應對能力，縮短處理時間。

3.5人才的集中管理

作為集控中心的運行人員，必須具備扎實的專業(yè)技能和強大的分析判斷能力，故需通過技能培訓、考核等方式，選擇熟悉場站設備、運行管理、檢修技能等全方面的專業(yè)人員負責集控中心的運行工作，通過集控中心監(jiān)控所有場站的設備運行情況，開展日常報表、結算、綜合管理等工作，這樣可為各場站省去相關人員的儲備，減少人員需求，從而節(jié)約運維成本，提高工作效率。集控中心所有人員應定崗定責，完善組織機構和管理制度，建立專業(yè)化運行隊伍，提高日常工作效率。新能源電站設備的檢修管理，需有專業(yè)的人才來完成，因電站中的發(fā)電設備、變電設備運行時都存在很大電流和電壓，操作不當不光會導致設備損壞，嚴重時可能導致電網沖擊以及人員傷亡，故可靠的人才隊伍是檢修、維護工作開展的必須。人才集中管理有利于人才的培養(yǎng)和教育：首先，根據(jù)公司項目設備廠家、型號進行歸類，將檢修人才按照設備廠家和類型進行分類，定期開展相關的培訓、實踐活動，長期檢修相關廠家、型號的設備，可在工作中學習成長、總結經驗，提高檢修質量和效率;同時公司定期對發(fā)現(xiàn)的問題進行歸類分析、相互學習，從中總結經驗，舉一反三、共同進步，如此長期開展，將會不斷培養(yǎng)出一批批專業(yè)人才，提高設備的可利用率。

結束語

綜上所述，在電力通信網中使用一定的數(shù)據(jù)智能相關技術，有利于促進電力通信系統(tǒng)可以更加完善健全的發(fā)展，在一定程度上有利于推動社會經濟和政治的發(fā)展進步，在電力通信系統(tǒng)中使用一定的數(shù)據(jù)智能技術，也為人們的生活和生產帶來了一定的便利，在突發(fā)情況的過程中數(shù)據(jù)智能也可以很好地進行定位，可以在最大限度地保證設備資源不被破壞，數(shù)據(jù)智能信息技術在不斷發(fā)展的過程中將會為人們的未來展現(xiàn)出一份更加美好的天地。做好電力通信運行維護質量管理工作非常重要，且隨著近年來管理要求的不斷提升，想要有效促進管理水平，管理人員就要結合當前管理工作中存在的問題，及時確定管理目標，做好管理規(guī)劃，落實全過程管理，通過科學的管理方法，強化質量管理水平，以促進建設質量的提升。

參考文獻

[1]袁冠云.運維大數(shù)據(jù)和智能運維在電力行業(yè)的實踐[J].通信電源技術， 2021，38（01）：217-219.

[2]水華偉.光伏電站的智能運維技術研究[J].裝備維修技術，2020（01）：52+ 58.

[3]何良宇.電力信息通信數(shù)據(jù)智能運維技術研究[J].通信電源技術，2019， 36（12）：165+167.

[4]徐文霞.關于智能變電站運維模式的研究[J].大眾標準化，2019（16）： 221-222.

[5]王東方，郭偉，于全成，石琦.電動汽車快充站智能運維管理解決方案[J].電氣技術，2018，19（11）：91-94.