中國電力網(wǎng)訊（通訊員胡迪、陳陽）“4座變電站站用交直流電源設備狀態(tài)良好。”4月18日，在國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學研究院內(nèi)，技術人員通過新一代站用智慧交直流電源微應用對4座智慧變電站開展站用電源設備健康狀態(tài)評估，保障變電站安全運行。
在變電站中，站用交直流電源主要負責為控制保護設備、輔助設備、監(jiān)控設備等提供穩(wěn)定可靠的電源。針對站用交直流電源配件多、檢測要求較高、自動化運維手段少、運維工作量大的情況，2023年年初以來，國網(wǎng)安徽電力組織安徽電科院開展相關研究。該院聯(lián)合國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司北京國電通網(wǎng)絡技術有限公司組建專業(yè)技術團隊，聚焦站用電源智慧運維，研發(fā)“精準感知+數(shù)智研判+決策孿生”的新一代站用智慧交直流電源微應用，實現(xiàn)設備信息全景可視化、故障分析診斷智能化、運檢管控業(yè)務智慧化。
人工智能綜合分析 電源數(shù)據(jù)感知更全面
2023年3月，專業(yè)技術團隊合肥供電公司開展站用交直流電源現(xiàn)狀調(diào)研及需求分析工作，發(fā)現(xiàn)站用交直流電源設備類型多、位置分散，造成在線監(jiān)測水平不高等問題。
經(jīng)過多次研討，專業(yè)技術團隊決定以“最小化精準采集+數(shù)字系統(tǒng)計算推演”的思路開展數(shù)字化、智能化的站用交直流電源設備運維體系建設。
站用電源一般由多塊電池組成電池組，內(nèi)部單體蓄電池的運行數(shù)據(jù)難以獲得。為單體蓄電池全部加裝感知裝置成本較大，也會影響電池運行的安全性。專業(yè)技術團隊先是綜合分析變電站內(nèi)感知裝置布局并進行優(yōu)化調(diào)整，加裝少量電流、電壓傳感器等感知裝置，在提升電源數(shù)據(jù)量測水平的同時避免了全量加裝傳感裝置成本高、影響電源運行安全等問題。
同時，專業(yè)技術團隊在新一代設備資產(chǎn)精益管理系統(tǒng)上構建新一代站用智慧交直流電源微應用，并打通微應用與電網(wǎng)資源業(yè)務中臺、主輔設備一體化管控系統(tǒng)等平臺和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路，將站用交直流電源設備的量測數(shù)據(jù)、歷史運行數(shù)據(jù)全部集成至微應用。
有了設備量測數(shù)據(jù)，微應用又通過人工智能技術綜合分析校正由于傳感器精度不足導致的數(shù)據(jù)偏差，基于較高準確度的量測數(shù)據(jù)計算站用交直流電源單體蓄電池內(nèi)部的溫度、內(nèi)阻數(shù)值，實現(xiàn)電源數(shù)據(jù)全景感知，支撐站用電源健康狀態(tài)在線評估、多時間尺度態(tài)勢預測推演。
2023年8月，新一代站用智慧交直流電源微應用上線試運行，截至目前已用于位于合肥的110千伏廣西路變電站、110千伏玉龍路變電站、220千伏錦繡變電站及500千伏長臨河變電站4座智慧變電站。
故障風險自主研判 設備狀態(tài)評估更精準
2023年11月15日，合肥供電公司南郊集控中心收到110千伏廣西路變電站1號電池組第23塊電池的健康狀態(tài)預警信息，提示這組電池浮充電流異常，第23塊電池的內(nèi)阻明顯高于電池組平均內(nèi)阻，建議更換。運檢人員立即趕赴現(xiàn)場檢測電池運行情況，發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部極柱虛接導致內(nèi)阻升高，按照微應用的建議更換電池后，交直流電源各項運行指標恢復正常。
專業(yè)技術團隊為新一代站用智慧交直流電源微應用構建了數(shù)字化資料庫、故障案例庫、家族缺陷庫3個數(shù)據(jù)庫，在精準量測、計算站用交直流電源數(shù)據(jù)的基礎上，充分挖掘設備試驗、實時監(jiān)測、歷史故障等歷史數(shù)據(jù)的價值，開展站用交直流電源設備健康狀態(tài)智能診斷等研究。
依托3個數(shù)據(jù)庫，微應用可持續(xù)沉淀故障案例和處置經(jīng)驗，通過專業(yè)技術團隊自研的站用電源風險研判算法，實現(xiàn)對設備關鍵狀態(tài)量的全過程趨勢分析，精準研判電源故障風險。
微應用還關聯(lián)了變電站檢修計劃，可按照風險隱患的輕重緩急程度將相關處置作業(yè)編入變電站檢修計劃，便于供電公司更好地管控運維成本、保障變電站可靠運行。
用上新一代站用智慧交直流電源微應用后，4座智慧變電站站用電源故障研判的精準性大幅提高。
運檢搶修協(xié)同互動 指揮決策更智能
“新一代站用智慧交直流電源微應用具有集成故障成因推演功能，可以在故障發(fā)生后馬上預演處置流程，明確搶修過程存在的風險點和注意事項，不僅提升了站用交直流電源的運維質(zhì)效，還能進一步保障一線作業(yè)人員的施工安全。”安徽電科院技術人員在110千伏廣西路變電站春檢現(xiàn)場介紹。
微應用以數(shù)字化資料庫、故障案例庫、家族缺陷庫3個數(shù)據(jù)庫和變電站站用電源三維模型為基礎，可以通過人工智能仿真計算技術得出應急處置決策、設備試驗決策、檢修決策等指揮決策建議，將故障應急處置用時縮短至30分鐘內(nèi)，大幅提高站用交直流電源運維搶修質(zhì)效。微應用上線試運行以來，已經(jīng)過上百次的真實數(shù)據(jù)分析及運檢人員的嚴格評估檢驗，多次為合肥供電公司運檢人員制訂巡檢策略提供支撐。
同時，針對電源設備全生命周期管理，微應用可以分析設備關鍵狀態(tài)量發(fā)展變化趨勢，形成設備畫像。這既便于供電員工精準掌握電源設備狀態(tài)，制訂科學合理的電源設備運行、退役、回收計劃，又可以用于設備家族性設備缺陷分析。
微應用還可與智慧倉庫聯(lián)動，展示智慧倉庫內(nèi)萬用表、示波器等檢修工器具的在庫情況，并可根據(jù)運檢搶修策略自動調(diào)配在庫工器具，有助于提升運維檢修效率。
目前，安徽電科院正在安徽電網(wǎng)推廣新一代站用智慧交直流電源微應用，爭取盡快覆蓋全省所有110千伏及以上變電站。
作者：胡迪、陳陽
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