人工智能技术的变电运维软件设计与研究

人工智能技术的变电运维软件设计与研究

韩奇霖

国网蒙东赤峰供电公司红山变电工区  内蒙古赤峰市  024000

摘要：随着桌面端应用的不断拓展和完善,利用移动终端便携性好、操作方便、人机交互方式灵活等优点,建设智能变电运维移动终端APP,实现信息系统与运维人员的无缝接合成为当务之急。运维过程中运维人员利用智能变电运维移动终端应用程序(以下简称智能变电运维APP)可实时掌握变电站和设备的运行状况和风险动态,记录并共享关键信息,与远程专家进行快速沟通和缺陷会诊,以信息化方式规范作业步骤使巡维作业可控可查,实现对变电设备运行、维护、操作、验收、检修等业移动作业的一站式信息平台支撑。

关键词：人工智能技术；变电运维；软件设计

前言

现代社会当中，电能已经成为人类社会发展必不可少的能源，尤其是在当前我国经济转型发展的关键时期，电能的需求更是日益扩大。因此，如何做好电能的供应工作，全面满足人们生活和经济发展的电能需求，助推供给侧结构性改革，就显得意义重大。而变电运维技术作为电力运行系统中的一个关键环节，其稳定的运行是保障电力系统可靠性的重要基础。因此，系统的对变电运维技术进行研究具有十分重要的现实意义，能够更好的夯实整个电力运行的基础，从而促进经济社会的有序发展。

1变电运维技术概述

在整个电力系统中，对于相关技术的要求较高，尤其是变电运维技术，可以说是电力系统的关键一环，它主要是针对电力系统中的变电设备。由于电力系统的复杂性，很多变电设备会出现损坏、不稳定的问题。所以在日常运行中必须要通过变电运维技术，严格依据相关电力运维的规章制度和标准，按照规定程序对变电设备进行维护和管理。从一定程度上来说，变电设备运维技术的好坏直接决定了电力系统运行可靠与否。从本质上来看，良好的变电运维技术为电力系统在高压、低压、输电、配电等方面提供的是“检”和“修”，具体的说其主要的特征包括如下四个方面：（1）检修范围广。由于变电设备种类较多，在分布上也比较分散，这就使得变电运维工作无论是在空间范围上，还是在技术范围上都比较广。（2）检修条件多样化。不同的变电设备所处的环境千差万别，而环境带来的影响也是多种多样，这使得变电设备的检修条件也就具有了多样性。（3）变电设备故障频率大，一些设备分布不均，检修移动范围大，增加了检修的难度，问题出现的不集中，使运维管理更加不便。（4）技术标准高。变电运维是专业性的工作，对于相关工作人员的专业素养要求比较高，如果不具备必要的专业能力，很容在变电运维过程中出现问题，甚至导致事故发生。

通过对变电运维人员日常作业的跟踪与调研,总结出运维人员对变电运行业务的实际需求。智能变电运维APP以服务于一线运维人员日常工作为首要目标,结合信息系统便捷查看,设备风险快速预警,任务闭环可靠管控,在线信息实时传输等作业需求,在智能变电运维主站系统的基础上,设计各类功能模块,简化和主站系统的交互过程,成为供电基层单位日常巡检维护的终端便捷工具。智能变电运维APP重点关注运维人员现场作业的便捷操作性,结合现场作业实际需求,研究分析变电设备运行、维护、操作、验收、检修等各个业务环节在移动端的应用场景,并对驾驶舱主站系统功能进行提取和优化,确保APP能有效的服务于现场的各类作业。APP秉承连贯性服务理念,将各项功能模块有机结合并嵌入到工作流程当中,将变电运维人员日常工作的各类工作流程信息化、自动化和标准化,为运维人员提供“一条龙”的服务支撑。

2基于人工智能技术设计变电运维软件

2.1建立变电运维功能模块

变电运维软件设计中，功能模块的设计至关重要，本文在此项设计中，以实时性为主，将运维软件的位置信息和移动轨迹实时展现，保证设备运维的精准性。本文将变电设备的运行情况及其在监控室内操作环境进行限定，在软件的操作界面上标记出主要运维区域与次要运维区域，通过变电设备在软件操作界面的位置信息，对变电设备的行驶轨迹进行快速精准地把握。此外，变电设备周围的电场强度是运维主要的监测指标。当变电设备处于故障状态时，在软件的功能模块界面进行警示，对现场检修人员的安全性作出了保障。本文设计的变电运维功能模块将运维软件的行驶轨迹与作业地点记录在册，并存储于数据库中，通过管理人员对历史运维的检查，历史数据可以对变电设备的运维状态进行了解，为设备保护提供便捷条件，进而缩短设备运维时间。

2.2基于人工智能技术的变电运维管理方法

人工智能技术是一种以信息互联网技术为核心的智能技术。在变电站设备正常运行期间，无论是变电管理模式中的控制层还是流程管理层，都需要对运行信息进行采集与交换，通过电力运行和维护过程中产生的数据信息，构建信息化人工智能技术的管理方法，实施智能电网的运营。变电领域存在众多的运行数据，在人工智能技术的应用下，对变电站进行运营维护，可以保证管理下的设备运行数据得到实时监测，将变电运维的管理工作实行的更加全面。将人工智能技术与设备运行管理相结合，对变电站设备的运行状态进行实时跟踪。一旦设备在运行期间出现故障，将借助人工智能技术，自动发送维修请求，实现智能运维，可以有效提高变电设备管理的效率。在使用人工智能技术进行运维管理之前，变电站设备管理工作通常都是由变电站维修管理人员进行管理，一般都是设备出现运行故障造成一定损失之后，对变电站运行造成影响才会追根溯源找到变电设备故障原因，这种管理模式在技术上存在一定的局限性，为变电站日常维护增加一定困难。采用人工智能技术应用到变电运维管理中后，设备的运行数据会实时发送到控制中心，设备运行状态始终能够得到智能监测，实现智能化的运维和管理。

2.3设计变电运维软件监测数据库

目前，几乎所有的软件开发都离不开数据库的设计，在一定程度上决定了软件的监测性能，因此数据库的设计重中之重。本文以Oracle数据库为标准，保证数据库设计的安全性与稳定性。在安装和熟悉的操作界面方向上，监测性能更佳。在Windows平台上，Oracle数据库是一个平衡点，考虑到数据库的数据存储容量，本文采用MySQL进行数据存储。并利用C与C++语言开发，保证数据库的兼容性。此外，本文通过Java、C#、VB等工作接口，实现历史数据的实时查询。通过Id、TaskName、TaskNum、WorkMode、Status、Timestamp等字段的设计，保证可以保证变电设备的运维环境在正常情况下，由此得出hat_worker_relation表，为本文设计的变电设备运行数据库，通过数据库的设计，可以最大化地保证变电设备的运维条件与运维环境，保证运维时间可以适应电力发展环境。

结束语

本文通过分析现场运维人员实际工作需求,确定了智能变电运维移动终端应用程序APP的业务需求与软件架构。设计了移动运维功能模块,包括实时告警、任务管控、作业协助、专家会诊等实用化功能。该移动APP的英文为变电设备运行、维护、操作、验收、检修等业务提供移动作业的一站式信息平台支撑,有助于提高了巡维业务工作效率和变电站运行管理水平。

参考文献:

[1]陈浩敏,李鹏,郭晓斌,许爱东,陈波,习伟,姚浩,吴玉生.面向巡维中心的变电站驾驶舱一体化监控系统关键技术[J].电网与清洁能源,2015,31(7):60-63+68.

[2]杨增强,杨国峰,田小壮.750kV变电设备电力检修移动管控系统研究和应用[J].自动化与仪器仪表,2016,(5):