电网输变电设备智能运维建设方案.docx

建立动态评价、预测预警、故障研判等分析模型，实现数据驱动的设 备状态主动推送，提高设备状态评价诊断的智能化和自动化水平。应用“大云物移''等新技术，依托数据中心信息汇集、数据分析及 信息流转功能，构建XX运检指挥决策体系，精确掌握设备实时状态 全景，全面管控运检业务及资源，实现决策指令、现场信息在运检管 控中心与作业现场实时交互，大幅提升运检管控决策科学性，提高现 场作业执行效率。3.2 变电状态监测变电状态监测主要支撑系统包括变压器油色谱在线监测系统、变 压器光声光谱在线监测系统、变压器铁芯/夹件在线监测系统、变压 器局部放电在线监测系统、有载调压分接开关绝缘油在线过滤系统、 GIS局部放电在线监测系统、SF6密度微水状态监测系统、容性设备在 线监测系统等。通过结合变电设备状态传感器、在线监测装置、智能穿戴、移动 终端、北斗定位等感知手段，实现电网设备、运检资源信息互联互通, 建立统一数据模型，实现设备识别、状态感知、资源展示的无缝衔接, 有力支撑全面设备状态管控和资源实时配置。同时应用移动终端等智能装备，构建全方位、多角度的线路、变 电站的立体巡检体系。开展成熟检测技术深化应用和不停电检测新技 术应用推广，建立基于设备不停电检测的技术体系。通过不停电检测, 基本掌握设备状态，准确预测设备隐患/故障，通过停电试验，完成 设备深度评估，优化制定检修策略，大幅降低设备停电时间，大幅减 少检修资源投入，实现社会效益和经济效益的全面提升。3.3 输电状态监测输电模块主要是输电线路分布式故障检测系统、雷电定位系统以 及视频监拍系统。分布式故障诊断装置分布安装于输电线路的导线 上，监测输电线路故障发生时刻的故障行波电流与工频故障电流及谐 波电流，同时采集这些信号并上传到数据中心；雷电定位系统（LLS） 能够全自动、大面积、高精度、实时地监测雷电活动，能够实时显示 云对地雷击发生的时间、位置、雷电流幅值和极性、雷电波波形、回 击次数和每次回击参数等。具有雷电信息的采集、处理、统计、储存 等功能，并具有雷电数据转发等功能。同时配备视频高清图像监拍装置，每天定时抓拍高清照片或主动 抓拍照片，上传到监控中心平台软件，及时浏览监控照片，分析处理 现场情况，排除线路险情。3.4 4物联大数据采集模块建设物联大数据采集模块，实现输变电监测终端的泛在物联，解 决不同监测厂家数据的大规模接入和应用问题。物联大数据采集模块 先期应用于无人机、巡检机器人等智能装备，实现数据的实时录入和 智能分析，完善输变电设备状态管控功能。后期在xx电网业主主导 下，相关监测厂家同意并改造接口后，可接入生产管理、调配一体化 等其他系统。除了支持以上数据接入方式以外，该模块还能提供统一 的数据接入标准，快速实现新增数据类型的接入。、实施保障(1)统筹规划，顶层设计统筹制定智能运检技术发展规划，强化顶层设计，规范智能运检 技术体系的技术路线和建设模式，加强横向协同，优化人、财、物资 源配置，推进规划、建设、运行、检修等体系在技术应用中的相互融 合和支撑。(2)创新驱动，全面变革规划以科技创新为驱动力，全面应用现代信息通信和智能化技 术，充分适应未来运检业务需求，通过输变电设备的运维、检修及生 产管理智能化发展，实现运检工作方式和管理模式的全面变革。(3)试点先行，协同推进统一组织，凝聚内外部合力，加强沟通协作，强化与优秀行业单 位的创新合作，开展智能运检技术的研究和应用，强化技术论证、应 用评估和试点示范，形成试点先行、协同推进的工作局面。五、项目方案近年XX电网在变电运维方面，设备缺陷主要发生在35kV、llOkV 变电站，220kV变电站大多为新投运电站，虽然设备故障率相对较低, 但设备可靠性要求较高，因此对于变电状态监测装置配置原则如下： 在变压器方面，应重点关注6座220kV变电站与故障频发llOkV变电 站，主要为10台220kV、20台llOkV主变，需配备光声光谱在线监测 装置、无载气色谱监测、局放监测、铁心接地等在线装置；在GIS、 避雷器和容性设备设备方面，应重点关注6座220kV、22座llOkV变 电站，配置GIS局部放电、微水在线监测及泄露电流监测装置实现站 内设备状态监测；43座变电站配置门禁和蓄电池监测系统，并配备 一部分局放、红外等带电检测设备。在输电线路运维方面，220kV线路跳闸率较低，llOkV线路有所 增长，35kV年均跳闸频次较高。220kV线路由于故障率较低，建议 25km配备一套输电线路分布式故障监测装置，llOkV线路20km配备 一套输电线路分布式故障监测装置，35kV线路故障频发建议18km配 备一套输电线路分布式故障监测装置。由于雷击是线路故障最主要的 原因，同时支撑分布式故障监测系统对故障的准确查询和定位，配置 雷电定位系统，满足对兴义电网防雷要求。另外，在“三跨”、树障、 外破较多的线路布置一定数量视频监控系统，作为故障和外破监测的 补充。六、项目执行6.1人员培训及技术交流全面的技术培训对于提高用户对系统的管理和维护水平，保障用 户应用的稳定运行将起着重要作用。组织对用户的系统管理人员、操 作人员进行相关的技术培训、应用系统操作培训等。培训方案及进度 安排齐全、合理，培训方案关键控制点设置合理，便于操作和控制； 培训方案及进度安排分工明确，职责分工清晰，能够很好地保证培训 的高质量和按计划完成。组织技术人员及用户进行技术交流，及时确定用户的项目需求， 有针对性地提出解决方案及实施措施，实现技术信息积累和传播，确 保项目高质量的完成。技术交流的具体内容及形式可包括：（1）公司 内部有关技术问题的研究和探讨；（2）互相派员参观、访问、进修、 考察。（3）开展技术服务与技术咨询等。6.2时间进度2019年10月中旬，完成XX智能电网规划及实施方案编制、申 报工作；2019年12月底，完成XX智能电网新技术推广工作，完善XX智 能电网实施方案并签订实施合同，形成具体行动计划表；2020年5月前完成XX电网各变电站、输电线路等现场感知硬件 部署，同步开展平台顶层设计及开发；2020年底，完成立体巡检体系搭建，落实不停电状态检修体系; 全面开展大数据环境下的智能电网设备评价诊断辅助决策应用，建立 基于管控平台的生产指挥决策体系。6. 3人员投入为保证本项目的顺利进行，实现优质高效的目标，在项目启动阶 段将联合成立项目领导小组，全面负责系统建设中的各项任务。项目领导小组下设项目经理及由项目经理领导的软件开发组、质量管理组、测试组、应用实施组、商务及培训组、维护服务组，其组 织结构如下图所示。为了保证本工程项目的质量和安全，用户方将安排具有资质的 “信息系统工程监理单位”对本项目进行监理。本项目组将安排专人 负责与监理单位协调，项目组与监理单位紧密配合，保证本信息系统 工程高效、有序地实施。为了保证及时解决本工程项目中出现的技术问题，由公司政府行 业技术总监负责协调公司总部软件部门和技术支持部门、原厂商技术 支持部门，及时安排人员解决项目组遇到的技术问题。6. 4远程专家库建立远程运维专家库，征集和收录科技咨询专家信息，并对专家 信息进行适时维护和及时更新，以便选取相应专业的专家对建设管理 中出现的重大问题、重要方案、重大课题提供专业的咨询服务和指导 工作。七、展望XX电网未来的智能电力系统不仅承载电力流-也将承载着信息 流和业务流，“三流合一”的智能电力系统的价值也将随之跃升，而这 种跃升显然具有大云物移的时代特征。随着XX电力业务的迅速发展,在运营效益、电网安全、客户服务及拓展新业务等方面提出了更高要求，需充分依托“大云物移”等新技术，全面开展运检资源优化整合， 在电网设备的实时感知、在线监测、科学预警、智能诊断和辅助决策 等方面进一步深化应用，提升兴义电网设备智能化水平和运检智能化 管控能力。基于本次规划内容，XX电力可以朝着实训中心、设备监测检测 中心发展到全业务数据中心的方向前进。未来XX电网中传递的不仅 仅是电能，还有海量的数据，如何探索挖掘海量数据，释放其价值潜 力，是推动XX传统电力升级转型的关键。目录一、现状及必要性分析2（1）输变电设备专业管理方面3（2）设备本质安全方面4（3）智能运检技术方面4二、建设目标62. 1总体目标62. 2阶段性目标72. 3整体提升效果8三、主要工作内容83. 1输变电运检一体化管控平台93.2变电状态监测103. 3输电状态监测113. 4物联大数据采集模块11四、实施保障12（1）统筹规划，顶层设计12（2）创新驱动，全面变革12（3）试点先行，协同推进12五、项目方案12六、项目执行176. 1人员培训及技术交流176.2 时间进度176.3 人员投入186. 4远程专家库18七、展望19一、现状及必要性分析(1)输变电设备专业管理方面一是传统运检模式难以适应电网发展及体制变革要求。虽然智能 技术和装备发展迅速，但是其在XX电网推广应用程度还不够高，现 场设备巡视、状态监测、数据抄录及分析工作仍然主要以人工为主， 信息获取方式传统，来源单一，管理机制尚待完善，精益化管理要求 难以落实，运维矛盾日益突出。二是电网不断提升的安全需求与专业人员相对不足的矛盾日益 突出。近几年，专业管理和运检人员严重不足，XX电网规模不断扩 大，而人员没有同步增加，导致输变电设备运维检修、试验检测等工 作压力剧增，且智能化自动化运维技术应用极少，员工运维检修、施 工试验的整体水平提升缓慢；与此同时，电网本质安全的要求不断提 提升，引起大面积停电的因素长期存在，电网不断提升的安全需求与 专业人员相对不足的矛盾日益突出。(2)设备本质安全方面一是设备管控不到位。设备及其状态检测体系选型设计不合理， 部分典设不满足实际应用需求，建设标准偏低，设备到场、安装、调 试、投运、检修等关键环节质量把控不严，在线监测产品应用层面较 浅，设备全流程管控未有效开展。二是部分设备运维检修不到位。受人员数量少、装备不齐全等因 素影响，部分电网设备未修、失修情况长期存在，部分检修试验项目 未按规程开展。部分区域设备状态检测手段较为单一，现有在线监测 装置不足且稳定性差，无法有效掌握设备状态。(3)智能运检技术方面一是信息化手段不足、实用化水平不高。现有运检新技术未能充 分发挥优势和效能，生产现场的可视化、互动化水平有限，限制了对 生产现场的远程管控和技术支持能力，各类状态感知终端等难以实现 数据实时自动上传生产管理系统等系统平台，难以在生产现场实时查 询各系统数据，制约了生产现场自动化、信息化水平的提升。同时， 输变电专业信息化系统未开展顶层设计，现有的生产管理系统各模块 功能不完善，管理功能缺失，各变电站状态感知水平参差不齐，缺乏 统一实用的输变电设备智能精益化管控平台。二是输变电设备监测体系尚不完善。已安装的少许设备，时间不 长、普及率较低、维护工难度大、使用效果无法体现；输变电设备监 测手段缺乏，设备的各重要状态参量在线监测技术仍未实现全面突 破；设备与传感器集成度不高，建设改造难度大；技术规范不完善， 未能有效对装置质量、安装规范性、运行可靠性开展验收和评估等问 题，在线监测系统实用化和运维水平亟待提升，导致现有带电检测和 监测技术手段单一，配置标准不足，应用率低，难以及时发现缺陷， 难以满足现场应用要求。四是现有状态检测手段不足。随着设备状态检修技术的发展，国 网南网已应用了大量的状态检测手段，XX电网只开展了少量设备在 线监测、带电检测工作，检测项目也主要集中在红外检测、油气检测, 检测设备主要为变压器、GIS,远远无法代替传统的定期停电试验，特别是对近年来通过少量的在线监测、带电检测发现潜伏性缺陷的能 力严重不足，设备故障时有发生，运检人员疲于事后应对。五是移动终端、无人机、巡检机器人的应用还需进一步普及。现 场设备巡视、红外测温、数据抄录及分析工作仍然主要通过人工巡视 及抄录，人员的精力主要用在数据采集上，反而弱化了数据分析。据 不完全统计，现场人员每月常规花费在数据抄录、数据统计上的时间 约为165小时。因此急需投入移动终端、无人机、巡检机器人用以代 替人工巡检勘察，提高巡检效率。六是“大云物移”技术尚未开展应用，物联网、大数据、云计算 等技术尚未开展。XX电网的无纸化办公、移动作业、物联网建设、 大数据分析应用及云计算仍处于起步阶段，体系架构尚不完善状态感 知体系缺失、智能分析手段薄弱，运检智能化水平有待进一步提高。因此，为全面提升XX电网智能运维水平，建议以XX电网运检智 能化分析管控系统为平台，应用“大云物移”等新技术，围绕输变电 设备精益化管控需求，全面融合运检专业多源系统数据，发挥集约化 生产指挥的中枢作用，并基于海量业务信息大数据分析、多源数据融 合实现智能诊断等创新成果与传统运检业务深度融合，以设备、输电 线路、运维、检修和生产管理智能化为途径，构建智能运检体系，全 面提升设备状态管控和运检管理穿透力，支撑XX电网智能运检体系 建设。二、建设目标2. 1总体目标1 .设备可靠，突出实效。以提高输变电设备管理质量和效率为核 心，着力夯实坚强电网基础设施建设，严格保证传感设备可靠性及其 寿命，加装前后充分测试，保障输变电设备状态感知装置可靠、高效 运行，提升设备管控力。2 .智能运维，可靠高效。利用“云大物移智”技术，以生产业务 数据为驱动，实现自动感知、自动预判、自主决策的设备管理和作业 管控模式，达到设备智能巡视、智能安全、智能决策建设目标，将现 场运维人员从重复性、低效率的工作中解放出来，更多开展数据分析 工作，通过智能化手段大力提升生产力。3 .降本增效，精益集约。加强统一标准规范建设，促进已有数据 和XX电网运检智能化分析管控系统数据的互联互通，节约开发成本; 充分利用“大云物移智链”等新技术，深度挖掘数据价值，实现运检 资源高效配置和现场作业高效执行，提升输变电设备管理精益化水 平。4 .2阶段性目标智能运检体系的研究与建设以分三个阶段进行。2019年8-10月，规划及实施方案编制阶段。启动并开展新技术 发展规划以及实施方案的编制工作。2019年10-12月，新技术推广及实施方案完善阶段。开展XX电 网运检智能化分析管控系统试点示范工程建设，开展成熟的新技术新 材料新装备的推广应用，开展实施方案的可行性研究并确定最终执行 方案。2020年1T2月，全面建设阶段。总结试点示范工程建设，编制 完善运检智能化相关的技术标准体系，引导智能设备制造技术的发 展，规范运维、检修环节的新技术应用。加大智能化设备应用力度， 实现关键参量传感器与主设备的制造一体化，为智能管控奠定基础； 完善带电检测为主、在线监测为辅、停电试验相结合的设备状态检测 体系，机器人技术、可穿戴智能设备技术得到普遍应用，运检人员由 从事单一运检业务向从事验收检测、分析诊断为主的复合型、专家型 人才转变，运维智能化水平和巡检效益全面提高；开发设备检测智能 试验系统，实现主要设备自动化试验、故障检测与初步维修，开展检 修机械臂应用、机器人不停电作业，提高现场工作效率和安全性，提 升检修工作的智能化水平；完成管控系统建设，特高压站及设备的多 维可视化展示、监测预警、故障诊断、辅助决策、风险管控、资源智 能调配等功能，实现电网运检智能化管控平台的建设。2. 3整体提升效果综合运用大数据、云计算、物联网等现代信息通信手段，结合输 变电在线监测、带电检测、机器人、无人机、移动终端等智能装备应 用，实现XX电力全流程智能、实时、可视、移动、互动。1）设备智能化。通过带电检测、在线监测、智能巡检、穿戴式 装备、移动终端等新技术应用，开展设备状态自动采集和实时诊断， 实现电网主设备在线状态信息的全面收集、运行工况的智能科学分析 和状态评估；2）通道智能化。通过环境监测、安全评估、灾害预警等技术和方法的应用，开展通道环境状态实时监测、重要输电通道安全评估和主要电网灾害的评估等，实现通道环境管控的智能化；3）运维智能化。利用大数据、云计算等技术，构建覆盖设备全 寿命周期和运检业务全过程管控体系，可实现电网设备检修计划自动 生成和执行提示，实现各类运检业务和生产指挥决策的智能化；4）检修智能化。在设备智能化基础上，通过使用人工智能、物 联网、数据挖掘等技术，开展停电检修、带电作业、工厂化检修等， 可实现电网设备事故的精准定位和科学分析等，实现检修工作智能 化。三、主要工作内容以“设备全面感知、构建统一标准、探索多元应用”为总体思路, 依托移动互联、人工智能等现代信息通信技术，通过开展输变电设备 智能管控关键技术研究、标准体系建设和典型场景应用验证，试点建 设在线监测、辅助控制等装备，结合新型智能传感及通讯技术，构建 开放互联的输变电设备运维网络，切实推动输变电设备运检模式转 变，提高设备运检效率。设备全面感知构建统一标准探索多元应用3.1输变电运检一体化管控平台以智能运检技术发展为指导，融合生产管理系统与其他各业务系 统的数据，系统收集、汇总、整理生产管理系统共享数据源。系统具 备多维可视化展示、监测预警、状态评价、故障研判、检修决策、风 险管控、资源智能调配等功能，分阶段、分步骤有序实施，建立基于 物联网、云计算、大数据等现代信息网络技术的电网运检智能分析管 控平台，推动运检工作方式和生产管理模式的革新。全面开展输变电设备基础信息排查及治理，确保台账及基础资料 的完整性、准确性、及时性和关联性。在电网运检智能化分析管控平 台上完善XX电网输变电设备集中管理功能，实现全面应用。建立数据中心，实现变电模块、输电模块以及物联大数据采集模 块的数据实时录入和智能分析，融合海量视频、图像、设备信息、运 检业务、通道环境信息、调度系统等多源数据，在数据挖掘基础上，