電網(wǎng)輸變電檢修中智能技術(shù)的應(yīng)用

鄭旭紅

（數(shù)鼎能源科技（山西）有限公司，山西 太原 030006）

0 引 言

隨著能源需求的不斷增長(zhǎng)和電力系統(tǒng)的不斷升級(jí)，電網(wǎng)輸變電設(shè)備的安全運(yùn)行和檢修變得尤為重要。智能技術(shù)的引入為電力行業(yè)帶來了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，使得電網(wǎng)輸變電檢修工作更加高效與精準(zhǔn)。文章從電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化技術(shù)要點(diǎn)、輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用以及智能輸變電設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展等方面進(jìn)行探討，以期為電力行業(yè)智能化檢修的實(shí)踐提供指導(dǎo)和借鑒。

1 電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化技術(shù)要點(diǎn)

1.1 線路、電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

線路、電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)作為智能電網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，引起了廣泛的關(guān)注和重視。這項(xiàng)技術(shù)通過布置傳感器和監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路、電纜的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集，為電力企業(yè)提供了實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷信息。同時(shí)，線路、電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度、電流、電壓等關(guān)鍵參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路、電纜存在的問題，如溫度異常、電流過載等，從而預(yù)防故障的發(fā)生。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，可以提前預(yù)測(cè)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)，采取相應(yīng)的維護(hù)和修復(fù)措施，降低設(shè)備的故障率和維護(hù)成本[1]。此外，線路、電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)還可以與智能監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制，進(jìn)一步提高電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性與安全性。隨著傳感技術(shù)和通信技術(shù)的不斷創(chuàng)新，線路、電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊，為電力系統(tǒng)的升級(jí)和優(yōu)化提供有力支持。

1.2 地理信息系統(tǒng)

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）成為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，通過將電力設(shè)備的空間信息和屬性信息進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的數(shù)字化管理與智能化分析。這項(xiàng)技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備的精確定位和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還可以將設(shè)備信息與地理地圖相結(jié)合，進(jìn)行空間分析與決策支持，優(yōu)化電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)。GIS可以與智能監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備的全面監(jiān)控和管理。通過GIS技術(shù)，電力企業(yè)可以更加準(zhǔn)確地獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)了解電網(wǎng)的運(yùn)行情況[2]。此外，GIS技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可視化管理，通過地圖和圖表直觀展示電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。GIS在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景廣闊，為電力系統(tǒng)的升級(jí)和優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的支持。

2 輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1 特高壓輸電技術(shù)

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，輸變電技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用，其中特高壓輸電技術(shù)作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。特高壓輸電技術(shù)以其較高的電壓水平，實(shí)現(xiàn)了電能的遠(yuǎn)距離傳輸，有效解決了長(zhǎng)距離輸電中的能量損耗問題。這項(xiàng)技術(shù)通過提高輸電線路的電壓等級(jí)，能夠減少輸電線路的電流，從而降低線路的電阻損耗和傳輸損耗。此外，特高壓輸電技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)大容量輸電，滿足電力系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模電能輸送的需求[3]。在智能電網(wǎng)中，特高壓輸電技術(shù)可以與智能監(jiān)測(cè)、控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路和設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精確控制，進(jìn)一步提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。特高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用還能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)的清潔能源接入，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，特高壓輸電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用將為電力系統(tǒng)的升級(jí)和優(yōu)化提供有力的支持。

2.2 智能變電技術(shù)

在智能電網(wǎng)的構(gòu)建中，智能變電技術(shù)是一個(gè)不可或缺的重要組成部分。這項(xiàng)技術(shù)通過引入先進(jìn)的自動(dòng)化、通信和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的智能化管理。在智能電網(wǎng)中，智能變電技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制和故障診斷，通過與智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接，能夠?qū)崟r(shí)獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，智能變電技術(shù)能夠提前預(yù)測(cè)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)，從而采取相應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防和修復(fù)，提高設(shè)備的可靠性和安全性。此外，智能變電技術(shù)還能提高變電站的自愈能力，即在設(shè)備故障發(fā)生時(shí)，能夠自動(dòng)切換和恢復(fù)，減少停電時(shí)間，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定供電。

2.3 柔性輸電技術(shù)

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，柔性輸電技術(shù)逐漸成為電力行業(yè)的一個(gè)重要焦點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)通過引入先進(jìn)的電力電子技術(shù)和控制策略，實(shí)現(xiàn)輸電線路的靈活控制和優(yōu)化運(yùn)行。在智能電網(wǎng)中，柔性輸電技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。首先，它能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路的靈活控制，根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行需求實(shí)時(shí)調(diào)整線路的電流、電壓等參數(shù)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。其次，柔性輸電技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路的電流控制，有效降低線路的損耗和能源浪費(fèi)。通過調(diào)整線路的電流，可以減少電阻損耗和熱損耗，提高線路的傳輸效率[4]。最后，柔性輸電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)輸電線路的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，根據(jù)不同的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷情況進(jìn)行電壓與功率的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度和優(yōu)化。

2.4 緊湊型交流輸電技術(shù)

緊湊型交流輸電技術(shù)是智能電網(wǎng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。該技術(shù)通過提高輸電線路的電流密度和電壓水平，實(shí)現(xiàn)輸電線路的緊湊布置與高效傳輸。緊湊型交流輸電技術(shù)能夠減少輸電線路的占地面積和環(huán)境影響，提高線路的傳輸效率和能源利用率。在智能電網(wǎng)中，緊湊型交流輸電技術(shù)可以與智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，保障線路的安全運(yùn)行。此外，該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效調(diào)度和負(fù)荷分配，優(yōu)化電力資源的利用和分布，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，適用于城市和密集區(qū)域的電力傳輸。

3 智能輸變電設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

3.1 無線傳感技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，智能輸變電設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。其中，無線傳感技術(shù)作為一項(xiàng)引人矚目的前沿技術(shù)，在智能輸變電設(shè)備中的應(yīng)用逐漸受到重視。無線傳感技術(shù)無須物理連接就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，極大地提升了設(shè)備監(jiān)控的便捷性和效率。這項(xiàng)技術(shù)通過布置傳感器和監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備溫度、濕度、振動(dòng)等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，進(jìn)而進(jìn)行分析和處理。這不僅能夠隨時(shí)隨地掌握設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行預(yù)警，避免因設(shè)備故障而引發(fā)的事故[5]。此外，無線傳感技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了設(shè)備的運(yùn)行可靠性和安全性，還能降低設(shè)備的維護(hù)成本和人工投入。隨著無線通信技術(shù)和傳感技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善，無線傳感技術(shù)在智能輸變電設(shè)備中的應(yīng)用前景將更加廣闊，為電力系統(tǒng)的智能化建設(shè)和提升提供有力支持。

3.2 射頻識(shí)別技術(shù)

在智能輸變電設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中，射頻識(shí)別技術(shù)作為一項(xiàng)頗具潛力的前沿技術(shù)，吸引了越來越多的關(guān)注。射頻識(shí)別技術(shù)利用射頻信號(hào)進(jìn)行設(shè)備的識(shí)別和追蹤，通過將射頻標(biāo)簽或芯片嵌入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備信息的實(shí)時(shí)讀取和識(shí)別。這種技術(shù)不僅能夠提高設(shè)備管理的精確性和效率，還能為設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控提供更便捷的手段。射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在智能輸變電設(shè)備中有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全生命周期追蹤，從設(shè)備的制造、運(yùn)輸、安裝到運(yùn)行、維護(hù)等環(huán)節(jié)都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。通過射頻識(shí)別技術(shù)，可以提高設(shè)備的管理水平和利用效率，降低設(shè)備管理成本和人工投入。此外，射頻識(shí)別技術(shù)還能夠與智能監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制，進(jìn)一步提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性和安全性。隨著射頻識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用拓展，其在智能輸變電設(shè)備中的應(yīng)用前景將會(huì)越來越廣闊。

3.3 智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

在智能輸變電設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中，智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)逐漸成為電力行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)通過對(duì)大量的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)、故障預(yù)測(cè)等關(guān)鍵信息的提取和應(yīng)用。智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)不僅可以幫助電力企業(yè)深入了解設(shè)備的運(yùn)行情況，還能通過數(shù)據(jù)模式的挖掘發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的規(guī)律和趨勢(shì)。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以提前預(yù)測(cè)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)，從而采取相應(yīng)的維護(hù)和修復(fù)措施，避免設(shè)備故障對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成影響[6]。此外，智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可以幫助電力企業(yè)優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行計(jì)劃、調(diào)整負(fù)荷分配，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能調(diào)度和能源優(yōu)化利用。

4 結(jié) 論

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，輸變電設(shè)備的智能化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展日新月異。各種先進(jìn)技術(shù)相互融合，為電力系統(tǒng)的智能化、高效化、可靠化提供了強(qiáng)有力的支撐。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，電力企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)維護(hù)、自動(dòng)化控制等目標(biāo)，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率、安全性以及可靠性。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能輸變電設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用也將不斷拓展和完善，為電力系統(tǒng)的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。