7月20日,浙江電力科學(xué)研究院變電技術(shù)室主任李晨登錄設(shè)備健康管理應(yīng)用,分析浙江電網(wǎng)某變電站2號(hào)變壓器的負(fù)載能力,保障迎峰度夏期間設(shè)備健康運(yùn)行。5月,國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司選取1座110千伏、5座220千伏、1座500千伏、1座1000千伏變電站開(kāi)展試點(diǎn),將站點(diǎn)變電站各項(xiàng)數(shù)據(jù)接入設(shè)備健康管理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了變壓器的全壽命周期健康管理和設(shè)備健康狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)及預(yù)警,助力提升變電設(shè)備管理數(shù)字化、精益化水平。
2021年以來(lái),浙江電科院牽頭組建設(shè)備健康管理專項(xiàng)團(tuán)隊(duì),依托設(shè)備資產(chǎn)精益管理系統(tǒng)(PMS3.0)打造設(shè)備健康管理應(yīng)用,進(jìn)一步優(yōu)化變電設(shè)備數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理模式,為變壓器狀態(tài)檢修提供可靠技術(shù)支撐。
變壓器有了健康檔案
設(shè)備信息掃碼全能看
目前,浙江電網(wǎng)有110千伏及以上電壓等級(jí)變壓器4500余臺(tái)。隨著電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大,海量的變壓器檢修監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分布在線下檔案和多個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)中,數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、分析工作量快速增加,設(shè)備運(yùn)維壓力增大,亟須提升變電設(shè)備管理質(zhì)效。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),2021年年初開(kāi)始,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等研究成果,開(kāi)展設(shè)備健康管理應(yīng)用研究。今年4月,設(shè)備健康管理應(yīng)用上線。該應(yīng)用包含信息管理、健康評(píng)價(jià)、業(yè)務(wù)管控三個(gè)模塊。為了方便運(yùn)檢人員工作,團(tuán)隊(duì)還在“i國(guó)網(wǎng)”上同步部署了相應(yīng)的模塊,提供掃碼、填報(bào)、查詢功能。其中,信息管理模塊通過(guò)關(guān)聯(lián)融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)13個(gè)中臺(tái)業(yè)務(wù)模塊的貫通,融合82類變壓器狀態(tài)參量數(shù)據(jù),為變壓器建立對(duì)應(yīng)的健康檔案,為設(shè)備故障或缺陷成因溯源分析提供支撐。
6月17日,衢州供電公司運(yùn)檢部員工鄭宇收到巡檢缺陷報(bào)告,顯示某變壓器套管紅外檢測(cè)存在異常發(fā)熱情況。為進(jìn)一步明確套管異常發(fā)熱原因,他通過(guò)應(yīng)用查看設(shè)備立體臺(tái)賬,觀察接頭、絕緣布置等套管內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維圖。對(duì)比紅外檢測(cè)圖像后,鄭宇迅速找到發(fā)熱點(diǎn)對(duì)應(yīng)的套管內(nèi)部結(jié)構(gòu),判斷發(fā)熱原因可能為套管頂部接頭接觸不良,并據(jù)此開(kāi)展精細(xì)化測(cè)溫,預(yù)備結(jié)合檢修周期盡快開(kāi)展隱患處置。
健康檔案匯集了設(shè)備立體臺(tái)賬、全壽命履歷和運(yùn)檢信息。其中,設(shè)備立體臺(tái)賬不僅可以展示設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)、生產(chǎn)廠家等信息,還能通過(guò)數(shù)字孿生等技術(shù)展示設(shè)備內(nèi)部部件參數(shù)和三維結(jié)構(gòu)信息;全壽命履歷包含設(shè)備從規(guī)劃設(shè)計(jì)、物資采購(gòu)、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)到退役處置5個(gè)階段的各類關(guān)鍵事件信息;運(yùn)檢信息匯集了設(shè)備巡檢、檢修、試驗(yàn)等記錄的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。同時(shí),專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)把健康檔案和變壓器實(shí)物ID碼一一對(duì)應(yīng),便于運(yùn)維人員快速調(diào)取設(shè)備信息。
“以往要獲得某臺(tái)變壓器全部的運(yùn)維檢修記錄和信息,我們需要登錄不同的系統(tǒng)、平臺(tái),分別收集設(shè)備臺(tái)賬、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)等信息,還需要花費(fèi)大量人力進(jìn)行信息關(guān)聯(lián)配對(duì)。”浙江電科院設(shè)備技術(shù)中心副主任鄭一鳴介紹,“現(xiàn)在掃掃碼,這些信息就一覽無(wú)余,方便多了。”
綜合評(píng)估設(shè)備健康狀態(tài)
直觀展現(xiàn)隱患處置流程進(jìn)度
5月19日,寧波某變電站主變壓器低壓側(cè)遭受近區(qū)短路電流沖擊。設(shè)備健康管理應(yīng)用隨即抓取設(shè)備歷次不良工況、檢修記錄和當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),判斷設(shè)備抗短路能力下降。預(yù)警信息立即被推送到寧波供電公司運(yùn)檢部變電檢修專責(zé)何迪的手機(jī)上。設(shè)備健康管理應(yīng)用還同步推送了同型號(hào)設(shè)備的群體評(píng)價(jià)信息和運(yùn)檢策略建議:“該型號(hào)主變壓器抗短路能力優(yōu)秀,建議對(duì)本設(shè)備開(kāi)展3個(gè)月的跟蹤監(jiān)測(cè)。”參考該應(yīng)用提出的運(yùn)檢策略建議,何迪勾選了巡檢項(xiàng)目和周期選項(xiàng),并將相關(guān)任務(wù)信息推送給一線運(yùn)檢人員。后續(xù),何迪通過(guò)該應(yīng)用關(guān)注任務(wù)執(zhí)行情況和設(shè)備健康跟蹤評(píng)價(jià)情況,及時(shí)掌控設(shè)備狀態(tài)。若評(píng)價(jià)指標(biāo)持續(xù)保持正常,對(duì)這臺(tái)主變壓器的跟蹤觀察3個(gè)月后便可以解除。
專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)利用人工智能算法、大數(shù)據(jù)分析技術(shù),為設(shè)備健康管理應(yīng)用健康評(píng)價(jià)模塊開(kāi)發(fā)了變壓器健康分析模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備部件、單體設(shè)備、群體設(shè)備等不同層級(jí)的健康狀態(tài)評(píng)估。發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常數(shù)據(jù)時(shí),設(shè)備健康評(píng)價(jià)模塊會(huì)自動(dòng)告警,并縱向關(guān)聯(lián)設(shè)備全壽命履歷、橫向分析同類型設(shè)備情況,給出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)診斷結(jié)論和處置建議。同時(shí),設(shè)備健康評(píng)價(jià)模塊還會(huì)評(píng)估隱患的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),輔助供電員工合理安排變壓器檢修計(jì)劃,兼顧設(shè)備運(yùn)行安全和供電可靠性。
寧波供電公司變電檢修中心員工岳龍說(shuō):“以往分析變壓器缺陷,需要現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)數(shù)據(jù)變化,綜合分析異常信息,比較依賴檢修人員的經(jīng)驗(yàn)?,F(xiàn)在通過(guò)設(shè)備健康管理應(yīng)用,我們能遠(yuǎn)程隨時(shí)查看設(shè)備運(yùn)行的綜合數(shù)據(jù),還能參考異常情況的近似案例以及以往最常采用的運(yùn)檢策略,提升了我們的工作效率。”
設(shè)備健康管理應(yīng)用的業(yè)務(wù)管控模塊則自動(dòng)關(guān)聯(lián)了各類預(yù)警信息,可自動(dòng)更新設(shè)備檢查記錄、設(shè)備運(yùn)行評(píng)價(jià)診斷結(jié)果和運(yùn)檢策略實(shí)施情況,在變電站拓?fù)鋱D中呈現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)信息,展示綜合巡檢、檢修計(jì)劃安排及進(jìn)度,形成“變電站健康一張圖”。在“變電站健康一張圖”上,設(shè)備“預(yù)警-跟蹤-管控”隱患處置閉環(huán)流程進(jìn)度展示得更為直觀。
截至7月20日,該應(yīng)用已試運(yùn)行2個(gè)月,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)估與各類隱患的有效管控,為變壓器運(yùn)維提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
建設(shè)兩個(gè)工具庫(kù)
學(xué)知識(shí)、測(cè)算法更方便
設(shè)備管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型在提升管理精度和效率的同時(shí),也對(duì)運(yùn)維檢修人員的能力提出了更高要求。
專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)積極響應(yīng)數(shù)字化班組建設(shè)要求,在設(shè)備健康管理應(yīng)用中設(shè)置了設(shè)備知識(shí)庫(kù)、智能診斷庫(kù)兩個(gè)工具庫(kù)。設(shè)備知識(shí)庫(kù)匯集了各類設(shè)備典型結(jié)構(gòu)和故障分析案例,運(yùn)檢人員可以通過(guò)檢索學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),提升技能水平。
國(guó)網(wǎng)浙江超高壓公司工作負(fù)責(zé)人湯銷斌說(shuō):“以往開(kāi)展低抗開(kāi)關(guān)極柱更換作業(yè),我需要翻閱各類臺(tái)賬,準(zhǔn)備資料?,F(xiàn)在通過(guò)設(shè)備健康管理應(yīng)用,我能在線查閱間隔開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、二次回路圖和試驗(yàn)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),3分鐘左右就完成了資料準(zhǔn)備工作。”
而智能診斷庫(kù)則依托真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù),為各類新型感知技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘手段提供了可靠的測(cè)試驗(yàn)證環(huán)境,助力算法、技術(shù)等不斷優(yōu)化。“智能診斷庫(kù)已針對(duì)4類新型在線監(jiān)測(cè)裝置開(kāi)展了監(jiān)測(cè)算法實(shí)用化測(cè)試,結(jié)合裝置自檢和告警規(guī)則優(yōu)化技術(shù),大幅提升了裝置告警準(zhǔn)確率。”李晨介紹。
目前,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)正根據(jù)設(shè)備健康管理應(yīng)用試運(yùn)行數(shù)據(jù),持續(xù)迭代升級(jí)各項(xiàng)功能,拓展健康管理應(yīng)用適用的設(shè)備類別,加快設(shè)備管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型。(王劭鶴 江航)
評(píng)論