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(shè)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(xué)研究院內(nèi)，技術(shù)人員通過新一代站用智慧交直流電源微應(yīng)用對4座智慧變電站開展站用電源設(shè)備健康狀態(tài)評估，保障變電站安全運(yùn)行。
在變電站中，站用交直流電源主要負(fù)責(zé)為控制保護(hù)設(shè)備、輔助設(shè)備、監(jiān)控設(shè)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(yùn)維手段少、運(yùn)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(guān)研究。該院聯(lián)合國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司北京國電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司組建專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊，聚焦站用電源智慧運(yùn)維，研發(fā)“精準(zhǔn)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(yīng)用，實現(xiàn)設(shè)備信息全景可視化、故障分析診斷智能化、運(yùn)檢管控業(yè)務(wù)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(shù)團(tuán)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(shè)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(shù)團(tuán)隊決定以“最小化精準(zhǔn)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(shè)備運(yùn)維體系建設(shè)。
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(yùn)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(yùn)行的安全性。專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊先是綜合分析變電站內(nèi)感知裝置布局并進(jìn)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(yùn)行安全等問題。
同時，專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊在新一代設(shè)備資產(chǎn)精益管理系統(tǒng)上構(gòu)建新一代站用智慧交直流電源微應(yīng)用，并打通微應(yīng)用與電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺、主輔設(shè)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(shè)備的量測數(shù)據(jù)、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)全部集成至微應(yīng)用。
有了設(shè)備量測數(shù)據(jù)，微應(yīng)用又通過人工智能技術(shù)綜合分析校正由于傳感器精度不足導(dǎo)致的數(shù)據(jù)偏差，基于較高準(zhǔn)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(yù)測推演。
2023年8月，新一代站用智慧交直流電源微應(yīng)用上線試運(yùn)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(fēng)險自主研判 設(shè)備狀態(tài)評估更精準(zhǔn)
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(yù)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(yùn)檢人員立即趕赴現(xiàn)場檢測電池運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部極柱虛接導(dǎo)致內(nèi)阻升高，按照微應(yīng)用的建議更換電池后，交直流電源各項運(yùn)行指標(biāo)恢復(fù)正常。
專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊為新一代站用智慧交直流電源微應(yīng)用構(gòu)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(zhǔn)量測、計算站用交直流電源數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，充分挖掘設(shè)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(shè)備健康狀態(tài)智能診斷等研究。
依托3個數(shù)據(jù)庫，微應(yīng)用可持續(xù)沉淀故障案例和處置經(jīng)驗，通過專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊自研的站用電源風(fēng)險研判算法，實現(xiàn)對設(shè)備關(guān)鍵狀態(tài)量的全過程趨勢分析，精準(zhǔn)研判電源故障風(fēng)險。
微應(yīng)用還關(guān)聯(lián)了變電站檢修計劃，可按照風(fēng)險隱患的輕重緩急程度將相關(guān)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(yùn)維成本、保障變電站可靠運(yùn)行。
用上新一代站用智慧交直流電源微應(yīng)用后，4座智慧變電站站用電源故障研判的精準(zhǔn)性大幅提高。
運(yùn)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(yīng)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(yù)演處置流程，明確搶修過程存在的風(fēng)險點和注意事項，不僅提升了站用交直流電源的運(yùn)維質(zhì)效，還能進(jìn)一步保障一線作業(yè)人員的施工安全。”安徽電科院技術(shù)人員在110千伏廣西路變電站春檢現(xiàn)場介紹。
微應(yīng)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(chǔ)，可以通過人工智能仿真計算技術(shù)得出應(yīng)急處置決策、設(shè)備試驗決策、檢修決策等指揮決策建議，將故障應(yīng)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(yùn)維搶修質(zhì)效。微應(yīng)用上線試運(yùn)行以來，已經(jīng)過上百次的真實數(shù)據(jù)分析及運(yùn)檢人員的嚴(yán)格評估檢驗，多次為合肥供電公司運(yùn)檢人員制訂巡檢策略提供支撐。
同時，針對電源設(shè)備全生命周期管理，微應(yīng)用可以分析設(shè)備關(guān)鍵狀態(tài)量發(fā)展變化趨勢，形成設(shè)備畫像。這既便于供電員工精準(zhǔn)掌握電源設(shè)備狀態(tài)，制訂科學(xué)合理的電源設(shè)備運(yùn)行、退役、回收計劃，又可以用于設(shè)備家族性設(shè)備缺陷分析。
微應(yīng)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(yùn)檢搶修策略自動調(diào)配在庫工器具，有助于提升運(yùn)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(yīng)用，爭取盡快覆蓋全省所有110千伏及以上變電站。
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