电厂电力系统智能化运维管理模式研究
李高红
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李高红,. 电厂电力系统智能化运维管理模式研究[J]. 电气学报,20248. DOI:10.12721/ccn.2024.157072.
摘要: 随着科技的不断进步,智能化运维已经成为电力系统发展的重要趋势。本文首先从物联网技术、大数据技术、人工智能技术等多个维度分析了电厂电力系统智能化运维管理的关键技术,继而提出了电厂电力系统智能化运维管理模式的实施路径,包括:构建智能化运维管理平台、智能化改造实施设备、建立智能运维管理体系等,以期为电力行业的智能化转型提供参考。
关键词: 电厂;电力系统;智能化运维;管理模式
DOI:10.12721/ccn.2024.157072
基金资助:

近年来,随着全球能源结构的优化调整和电力需求的持续增长,电厂电力系统的规模不断扩大,运维管理的复杂性也随之增加。传统的运维方式依赖大量人力,效率低下且易出错,已难以满足现代电力系统的需求。因此,探索并实施智能化运维管理模式,成为提升电力系统可靠性、灵活性的关键途径。

一、电厂电力系统智能化运维管理的关键技术

(一)物联网技术

物联网技术作为智能化运维的基石,其核心价值在于实现了电力设备的全面互联与实时监控。具体而言,通过在关键设备如变压器、发电机、开关柜等安装各种高精度传感器,物联网技术能够实时捕捉设备的运行状态参数,如电能质量、温度、湿度、振动频率等。这些数据如同设备的“生命体征”,为运维人员提供了丰富的信息源,使他们能够全方位、多角度地了解设备的健康状况。

(二)大数据技术

大数据技术应用于电力系统运维管理具有非常重要的现实意义。首先,面对海量的设备运行数据,大数据技术能够运用先进的算法和模型,进行深度挖掘和分析,揭示数据背后的规律和趋势。这种能力在设备故障预测、负荷预测和能效管理等方面尤为重要。另外,在设备故障预测方面,大数据技术能够通过对历史故障数据的分析,识别出设备故障的前兆特征,从而提前采取预防性维护措施,避免设备突然停机造成的损失。在负荷预测方面,大数据技术能够根据历史负荷数据和外部因素(如天气、节假日等)的变化,预测未来的电力需求,为电力调度和发电计划提供科学依据。

(三)人工智能技术

人工智能技术的引入,为电力系统运维管理带来了革命性的变化。人工智能技术中的机器学习和深度学习算法,能够处理复杂的非线性问题,实现对故障的快速定位和精准诊断。当设备出现故障时,人工智能技术能够迅速分析故障数据,提取故障特征,并给出处理建议或实现故障的自动化处理。在智能调度优化方面,人工智能技术也展现出了巨大的潜力。它能够根据电网的实时运行状态和负荷变化,自动调整电力资源的分配和调度策略,确保电网的安全、稳定、经济运行等。

二、电厂电力系统智能化运维管理的实现路径

(一)构建智能化运维管理平台

智能化运维管理平台是电厂电力系统智能化运维管理的核心枢纽,它集成了物联网、大数据、人工智能等先进技术,为运维工作提供了全面的技术支持和决策依据。

其一,架构平台基础。智能化运维管理平台是电厂电力系统智能化运维的核心。该平台应基于物联网、大数据和人工智能技术,构建一个集数据采集、传输、存储、分析和决策于一体的综合系统。如物联网技术使电力设备与平台之间能够实现实时、高效的通信,确保数据的准确采集与传输;大数据技术则负责海量数据的存储与管理,为后续的深度分析提供坚实的数据基础。而人工智能技术,则是整个平台的“大脑”,通过对数据的智能处理与分析,实现故障预警、智能调度等高级功能。

其二,数据采集与传输。数据采集是智能化运维管理的第一步。相关人员可以在电力设备上安装各种传感器,实时监测设备的运行状态和参数变化。这些传感器采集的数据通过物联网技术传输至智能化运维管理平台,确保数据的实时性和准确性。

其三,数据存储与管理。数据存储与管理是智能化运维管理平台的重要组成部分。由于电力设备数量众多,且运行数据量大、类型复杂,因此平台需要采用先进的数据存储技术,确保数据的可扩展性和可靠性。同时,平台还需要提供完善的数据管理功能,包括数据清洗、数据整合、数据加密等,以保证数据的安全性。

其四,数据分析与决策。数据分析与决策是智能化运维管理平台的核心价值所在。平台主要利用大数据和人工智能技术,对采集到的数据进行深度挖掘与分析,发现设备运行中的潜在问题和隐患。此外,平台还可以根据分析结果,自动生成优化运行策略和维护计划,进一步提升电力系统的运行效率与可靠性。

(二)智能化改造实施设备

设备智能化改造是电厂电力系统智能化运维管理的基础工作。通过对电力设备进行智能化升级和改造,可以显著提升设备的运行效率和可靠性,降低运维成本。

其一,安装传感器与智能控制模块。设备智能化改造是实现电厂电力系统智能化运维的关键环节。首先,相关人员需要在电力设备上安装各种传感器和智能控制模块。传感器负责实时监测设备的运行状态和参数变化,而智能控制模块则根据传感器采集的数据,对设备进行远程监控和自动控制。通过传感器和智能控制模块的安装,可以实现对电力设备的全面感知和精准控制,为智能化运维提供有力的技术支撑。

其二,优化数据驱动的运行。设备智能化改造不仅仅是硬件的升级,更是运行策略的优化。通过数据分析与智能算法的应用,可以实现对设备运行策略的优化调整。例如,根据设备的负载情况和能耗数据,动态调整设备的运行参数和工作模式,以降低能耗并提高运行效率。此外,通过智能算法还可以预测设备的故障趋势和剩余寿命,为预防性维护提供科学依据。

(三)建立智能运维管理体系

智能运维管理体系是电厂电力系统智能化运维管理的制度保障和人员支撑。通过制定科学的管理制度和流程、建立故障预警和应急响应机制等措施,可以确保智能化运维管理工作的顺利开展和有效实施。

其一,制定制度与流程。智能运维管理体系的建立需要制定完善的制度和流程。首先,相关人员应明确各级人员的职责和权限确保运维工作的有序进行;其次,应制定智能运维管理制度和流程明确数据采集、分析、决策以及运维操作的各个环节的具体要求和操作步骤,由此可以规范运维人员的行为,提高运维工作的效率和质量。

其二,建立故障预警与应急响应机制。故障预警与应急响应机制是智能运维管理体系的重要组成部分。通过智能化运维管理平台可以实现对电力设备的实时监测和预警。当设备出现异常或故障时,平台会自动发出预警信号并通知相关人员。运维人员可以根据预警信号迅速定位故障原因,并采取相应的处理措施,以防止故障扩大,并保障电力系统的安全、稳定运行。

结语

总而言之,在电厂电力系统智能化运维管理模式的探索中,物联网、大数据与人工智能技术的深度融合,不仅为运维管理提供了强大的技术支持,更推动了电力行业向智能化、高效化转型。而通过构建智能化运维管理平台、实施设备智能化改造及建立智能运维管理体系,电厂电力系统的运维效率与安全性能够得到显著提升。展望未来,期望相关人员能够继续加强技术研发与应用创新,推动智能化运维管理技术的不断成熟和完善,为电力行业的可持续发展贡献力量。

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