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当前,电科院业务领域从传统电网领域向多元化能源领域延伸。面对重点攻关任务的挑战,电科院积极探索柔性团队协同机制,组织起多支专业协同柔性团队。柔性团队联合各专业机构、集中优秀专家人才,围绕急难险重任务、重大专项合力攻关,有效突破专业壁垒,激发组织活力,提升工作质效。
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苏电科柔性团队系列报道,将为您逐一描绘各支柔性团队——
变压器状态监测、
评估及预警技术研究柔性团队
电科院变压器状态监测、评估及预警技术研究柔性团队,现有成员6人,博士5人,正高级职称1人、副高级职称3人,党员6人,涉及输变电技术中心、能源互联网技术研究中心和继保自动化通信技术中心。
团队执行负责人:吴鹏
团队核心成员:王同磊、陈锦铭、李建生、李晓涵、陈实
团队攻坚目标
变压器是电力输送的核心设备,一旦发生故障,可能产生严重后果,目前江苏电网拥有kV及以上电压等级变压器余台,多年高强度、大规模电网建设下,变压器设备更新改造压力加大、故障风险累积、维护成本上升。因此,精准掌握变压器的健康状态,针对性地实施变压器的状态监测、故障预警、健康评估和应急处置显得至关重要。
以往,变压器的色谱、试验记录、在线监测等数据分散在多个系统,状态评估和故障诊断主要依靠人工经验,专业人员需要查阅多个系统的运行数据,手动汇集后加以研判,不仅步骤繁琐,还无法实现常态化监视。
乘着“十四五”期间数字电网建设发展的东风,江苏电科院作为省公司技术支撑排头兵,背靠最大规模在运超特高压变压器(换流变),本着“战略引领,支撑为本、创新为魂”的发展理念,着力推动“全面提升电网可观测、可描述、可控制能力,实现全网透明化”。团队通过数字化手段赋能变压器状态监测、评估及预警技术,深化开展数字化技术攻关、装备研发和路径探索工作,以“技术数字化升级”驱动“业务数字化转型”,促进电网运行更安全、更智能、更高效。
团队总体目标:
研究变压器状态监测新技术
研究变压器故障预警技术
研究变压器健康状态评估方法
研究变压器故障应急处置技术
团队成立背景
变压器状态监测的数字化转型工作需要打破专业壁垒,实现多专业人员的通力配合。针对技术难点,团队成立攻坚小组,打破组织界限,融合输变电、能源互联网、继电保护三大专业骨干成员,组建跨中心、跨专业的柔性团队。
变压器状态监测
柔性团队负责人
吴鹏介绍:
变电设备检测的数字化是一项富有挑战性的工作。输变电专业人员在变压器的诊断分析、预警方面深耕多年,已经提出了丰富的诊断策略,但诊断算法的运行也离不开设备全过程、全周期的健康数据。为了构建扎实的数据底座,团队需要引入熟悉电网大数据、数字业务开发的专业人才。同时,设备健康诊断的现场落地也离不开继保二次专业的通力配合。
柔性团队围绕线圈类设备疑难问题攻关、健康管理和应急支撑能力提升,着力开展线圈设备缺陷早期预警及处置、变压器健康管理平台建设、变压器备品模式优化等工作,丰富设备缺陷早期预警手段、提升变压器健康管理系统可用度和功能性,实现变压器“柔性”备品目标。
团队成果
吴鹏:实现变压器备品管理模式优化
变压器出现缺陷或故障后,检修时间长,在目前保供严峻形势下,采用备用变压器更换异常变压器,可实现快速恢复送电。
备用变压器与在运变压器需满足一定参数匹配,方可作为该变压器备品。但为每一台变压器均配置备品从投资和维护成本来说是没有必要的,凭借多年工作经验,输变电技术中心的吴鹏提出根据相关标准精确计算,为参数接近的变压器配置同一台备品,减少备品数量。
在吴鹏带领下,专项工作团队开展现有备品匹配情况分析,建立了动态备品应急响应机制,可满足一定程度的在运变压器备品需求。该机制下,每季度统计现有备品情况,建立动态备品库。统计完成后将建立的动态备品库与全省kV在运变压器进行动态匹配,根据标准计算每台变压器可用备品情况。当某台变压器发生故障后,对匹配备品进行评估后选用,保证响应及时性。
为彻底解决变压器备品问题,吴鹏创新提出研制电压比、阻抗值的柔性变压器,从源头上减少备品数量,提高电网物资利用率,实现覆盖全省三相分体变压器异常处理。目前,项目团队以完成柔性变压器的初步设计。
王同磊:打造变压器管理智慧大脑
作为变压器专业数字化专职,输变电技术中心的王同磊博士工作以来,就在前辈的指导下,深耕变压器智能监测技术,让变压器健康管理更智能高效,从设备角度维护电网安全稳定运行是他的目标。
为此,在省公司精心部署下,王同磊带领的团队着力推动变压器设备管理思路转变,从以往侧重于设备运维检修阶段的传统管理方式,向注重设备全过程管控、全方位感知、多层级区分的健康管理方式转变。“我们打造的变压器管理智慧大脑,作为变压器健康管理的数据、分析和决策核心,能够指导运维检修,提升设备管理质效。”王同磊介绍道。
“目前,我们已经打通了变压器多项数据库,构建了全寿命周期健康档案,研发了变压器综合诊断算法模块,智能定位故障并提供检修决策建议。上线了能效模块,有助于推动省公司开展在网运行变压器全面普查,制定淘汰计划并组织实施,加快变压器升级改造和能效提升。”王同磊介绍道。
自系统上线以来,专业管理人员通过系统的评估诊断模块,能够实时分析pms、在线监测、D等变压器运行数据,调用阈值分析筛选出异常数据,自动进行告警信息推送,并通过综合诊断算法诊断出故障原因,给出相应的检修决策,有效支撑供电公司变电运维工作。
试点应用过程中,发现多起变电设备色谱异常情况,系统算法给出的故障诊断结果和检修决策建议与专家组高度一致,迅速、高效支撑迎峰度冬等重点工作。
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陈锦铭:深度“破译”变压器底层数据
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数据是开展变压器状态监测、评估的底层核心要素。俗话说“巧妇难为无米之炊”,精密的诊断算法的运行离不开变压器的各类数据做支撑。围绕一台变压器,其产生的数据数据类型繁杂,且分布在不同口径、不同业务系统中,涉及物资、运维、检修、调度等多专业数据的融合贯通。为了理清变压器底层基础数据,变压器项目柔性团队融合了电网大数据分析团队加入其中。能源互联网技术研究中心的陈锦铭便是其中的技术骨干。陈锦铭是计算机专业出身,对于数据分析更是精于此道。
陈锦铭在深入调研变压器数据时发现,数据标签的不统一是制约数据应用一大难题。
陈锦铭介绍道:
数据标签就像设备的别名。打个比方来说,同样一个物件一处描述为‘西红柿’,另一处却变为了‘番茄’。如果不做关联融合,我们很容易误以为他们是不同的事物,从而遗落了关键信息。
为此,他带领团队整合了电网计算、数据分析、软件研发等多种专业能力,通过数据内容比对、多表关联分析、数据匹配等方式,实现了PMS台账、PMS维护记录、D和油色谱等多源数据的关联融合,并为数据打好统一标签,为变压器的状态诊断提供了完整、有效的数据集。同时,依托软件技术,实现了数据质量的实时在线监测,推动运行维护由人工维护向自动化运维转变。
“在数字技术飞速发展的新时代,大数据和人工智能技术应该迈出实验室大门,与业务需求密切结合,工程化、规模化解决生产实际问题。”陈锦铭谈到大数据应用时深有感触。
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工作计划
年,团队将设计完成特高频、超声波套管局放检测装置;完善柔性备品变压器设计方案。
年,团队将完成变压器绕组机械性能光纤传感测试系统;初步建成变压器健康评估、故障诊断模块。
年,团队将建设完成覆盖江苏电网kV及以上变压器的健康管理系统,具备变压器状态评估、故障诊断、中短期趋势预测、抗短路能力校核和寿命评估功能,团形成变压器监测、状态诊断和评估完整技术解决方案。
供稿:人力资源部、变压器状态监测评估及预警技术研究柔性团队
制作:党委党建部叶迪卓然孙笑寒