(1国网山西省电力公司保德县供电公司山西忻州036600;2国网山西省电力公司忻州供电公司检修公司山西忻州034000)
摘要:通过研究智能配电网运维关键技术,实现配电网智能综合评估、自动风险识别、优化运维等,可以最大程度地实现配电网运维的安全、可靠、经济、高效。配电网设备运维智能化可以实现对设备生产运行信息的全景监视和指挥,确保配电网安全生产,提升设备运维管理、典型生产业务的工作协作能力和处置效率,支撑配电网一体化运维的创新模式。
关键词:智能配电网;设备运维;全景监视;风险识别
配电网作为面向用户供电的最终环节,在整个电网中起着重要的作用。设备运维的智能化,可以有效的降低电网成本,以可靠性为中心的运维被广为接受。RCM在配电网设备运维中的应用还相对较少,但越来越多的研究与应用工作已经开始进行。
1智能化配电网运行优化的内容
1.1智能化配电网生产运营智能化
智能化配电网设备在生产和运营过程中实现智能化和自动化控制是智能化配电网发展过程中的一个重要趋势,加强智能化配电网运营水平的提升,可以对智能化配电网各种设备的运行状态进行检测与控制,一旦发现任何问题,则可以自动采取相应的措施,自动进行处理,确保智能化配电网可以正常工作。由于智能化配电网设备是电能生产和运营过程中的重要部分,因此在智能化配电网智能化过程中占据十分重要的地位,智能化配电网设备生产和运营智能化过程不仅是单一的设备应用,更是多台设备组成的一个统一的系统的应用。
1.2智能化配电网维修管理智能化
智能化配电网的维护管理与维修智能化是配电网现代化过程中的一个必要的环节,智能化配电网维修管理包括维修信息智能化、维修备件模式化两个方面。在当前的智能化配电网运行过程中,由于很多高科技技术的运用,对各种设备的要求变得越来越高,在日常的运营过程中必须要对智能化配电网进行良好的维护管理,才能确保智能化配电网的各台设备能够处于正常的工作状态,能够积极应对各种巨大的电能生产任务。为了确保智能化配电网的管理和维护水平,在日常工作中可以自行对智能化配电网进行相应的维护管理和保养,从而预防智能化配电网的故障。与此同时要积极运用维修智能化技术,将传统的事后维修转变成为事前调节,可以在一定程度上降低智能化配电网的运营风险另一方面,由于智能化配电网的智能化系统比较复杂,其中使用了很多精密的电子器件,这些电子器件的成本都比较高,结构也比较复杂,一旦出现问题,会对整个配电系统产生较大的影响,因此加强智能化配电网维护管理维修智能化技术的应用,可以从根本上解决这一问题,实现对智能化配电网自身运行状况的检测,对故障进行预防和控制,从而确保智能化配电网的安全运营。
2配电网运行方式优化的方法
2.1方案权重判断法
方案权重判断法的运用,主要是按照树叶属性来建立并合理控制7个方案判断矩阵,实际上就是将数据标量化。在方案属性的决策表中,数据面临的问题:第一,定性的数据,须通过标量化的手段将其转化成为规范化数据;第二,虽然已经将表中的定量属性量化,但是因为数量级和量纲不统一,所以要想能进行比较,须进行规范化的处理才可以实现。定量判断这一部分综合属性数据,须要让其实现标量化。利用AHP相对标量法,形成7个方案的权重判断矩阵,每一个矩阵对应某一个指标的方案权重判断矩阵,如矩阵A1所表示的是与配电变压器之间负载率不平衡度指标相关联的方案权重判断矩阵,这样就可以优化智能配电网。
2.2权重判断矩阵法
利用权重判断矩阵法,可以围绕层次结构图将整个AHP计算过程展开,其最终的目标在于各个方案对于总目标相对重要性的评分,被称之为综合权重,而综合权重的大小又代表了方案本身的优劣性。在综合权重求解之前,须对层次结构中的局部权重加以求解。局部权重包含:第一,各个方案就其属性而言的相对优越性被称之为方案权重,要求得到A,B,C方案权重,然后再分别计算下一级自属性的属性权重和方案权重;第二,在同一层次的属性中,对于上一层属性的相对重要性称之为属性权重,如要求各个方案的总目标G综合权重,那么就要求得G的子属性A,B,C方案权重以及对应G的属性权重。利用该方式,就可以获取关于最底层树叶属性的方案权重,然后一层一层向上,就能计算出方案的综合权重,进而作为综合凭据对方案的配电网进行评分。
2.3遗传算法
遗传算法属于群体遗传机理和自然选择的搜索算法,模拟自然遗传和自然选择中的杂交、繁殖以及突变现象。所以,其3个基本的遗传算子为:选择、交叉与变异。选择与交叉完成了遗传算法的大部分搜索功能,变异则是增加遗传算法,帮助其找到最优解。
3配电网设备综合评估
配电网设备综合评估包括四个方面的内容,其中设备状态评价作为核心内容,依赖于天气灾害预报与支持、家族性缺陷自动识别与管理以及设备寿命预测三方面的内容。
3.1设备状态评价
设备状态评价需要建立配电网设备评价指标体系,通过利用多种在线监测手段,综合设备的应用环境、气候等因素,对设备内外部状态进行纵向(历史和现状)、横向(同类设备的运行状况)的比较分析,研究建立智能配电设备在线监视数据的综合分析模型,实现对各种实时信息的获取、整合、分析、重组,加强对电网实时、动态状态信息的分析、诊断和优化。
3.2天气灾害预警与支持
实现精细化、局地化、高精度的气象灾害监测与预警,并将气象支撑信息引入电力生产管理和应急决策预案之中,研究高精度数值天气预报,以保证气象预报模型的精准性。
3.3家族性缺陷自动识别与管理
家族性缺陷传统的定义为:由设计、材质、工艺共性因素导致的设备缺陷。该部分的研究内容包括:建立家族性缺陷来源表,建立家族性缺陷属性表,实现家族性缺陷自动识别算法,研究家族性缺陷自动识别与管理和其他运维功能的交互。
3.4设备寿命预测
通常情况下,对于设备老化引发的故障,一般遵循盆性分布率,即投运初期设备出现故障的概率较高;随着运行年限的增加,设备有一段稳定的运行期,故障概率较小;随着设备的老化,又有一段设备故障概率发生的高发期。该部分的研究内容包括:各类设备的基础老化失效模型;设备在不同外部环境影响下的失效模型;设备在不同运行条件影响下的失效模型,综合考虑设备实际运行条件的影响来修正失效模型,可以进一步提升失效模型的预测精度。
结束语:
智能化配电网是以信息化和智能化为核心的一种新型电网模式,智能化配电网运行优化,可以使得智能化配电网的管理工作更加便捷有效,同时可以使得智能化配电网的其他系统积极发挥相应的作用,加强智能化配电网运行优化,需要对智能化配电网日常工作中的各个环节都加强改造,比如实现生产运营智能化、检修维护智能化等,旨在提高智能化配电网的整体智能化水平。
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