220 kV及以上输变电工程智能调试技术的实践与创新
作者 邹海波
发表于 2025年11月

【摘 要】随着电网智能化建设的深度推进,220 kV及以上输变电工程对调试技术的精准性、高效性与安全性提出了更高的要求。文章基于智能调试技术的发展现状,结合典型工程案例,系统构建了智能调试技术的应用框架与全流程实施路径。研究表明,智能调试技术通过跨系统联动调试、基于深度学习的实时诊断等创新机制,可使调试效率提升45%~65%、单站成本节约43万元~150万元,并显著降低安全事故发生率。同时,针对技术落地过程中的设备兼容性、人才缺口等挑战提出系统性解决方案,为智能调试技术在输变电领域的规模化应用提供理论与实践支撑。

【关键词】智能调试技术;输变电工程;跨系统联动;工程效益

引言

受“双碳”目标驱动,新型电力系统对220 kV及以上输变电工程的智能化水平提出了刚性需求。作为电网骨干网架的关键环节,此类工程的调试质量直接影响电网的安全稳定运行以及经济效能。传统调试技术以人工逐项测试为核心,面临流程碎化、跨专业协作效率低下、故障定位后延等结构难题。依据传统调试模式,220 kV变电站平均调试周期达60~75 d,同时40%的隐蔽性缺陷需在投运后暴露,对电网建设高质量发展形成严重制约。因此,本文借助数字化建模、自动化控制与人工智能技术,借助构建“数据驱动—智能决策—闭环控制”的新式调试体系,达成了调试模式由“经验主导”往“智能驱动”的范式转化。

一、智能调试技术的发展现状与技术框架

(一)传统调试技术的局限性

当传统调试技术面对高电压等级输变电工程时,存在三重难以消除的技术壁垒[1]。人工分阶段操作造成调试工序零碎化,如220 kV变电站,仅母线保护调试,就需人工执行120余项测试步骤,单流程平均耗时8 h,整体调试周期较智能调试延长约50%。离线监测手段无法抓取瞬时性的故障,某500 kV变电站曾在调试阶段未查出电流互感器(Current Transformer,CT)暂态特性不匹配问题,自投运首月起,线路保护误动2次,直接造成150万元的经济损失。各专业子系统单独调试形成“信息孤岛”现象,某220 kV工程鉴于保护与安稳装置的面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)报文传输时延的差异,致使全站调试停滞3 d。

(二)智能调试技术的核心构成

智能调试技术构建了“三层四维”的技术架构体系,感知层部署高精度同步时钟装置、宽频带传感器及智能调试终端,实现全设备状态量实时采集[2];网络层采用基于IEC6185092的无缝通信网络,搭建带宽大于等于1 Gb/s的调试专用环网;应用层集成调试云平台,包含设备数字孪生模块、智能算法引擎与故障知识库,其中数字孪生模块基于建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术构建三维模型,算法引擎融合长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络与专家系统,采样值异常诊断准确率达98.3%。某330 kV系统通过该架构实现保护动作时间测量精度0.1 ms、开关量变位识别时延小于等于5 ms,均优于行业标准。

(三)技术标准与行业规范

当前,智能调试技术已形成“国家—行业—企业”三级标准体系,GB/T 38044—2019明确了采样值(Sampled Value,SV)报文测试、同步对时等核心指标测试方法;DL/T 1876—2018规范了全流程技术要求,强调跨系统联动调试测试覆盖率应大于等于95%;企业标准《输变电工程智能调试工器具配置指南》对调试设备参数作出具体规定,如要求智能调试终端支持至少8路SV报文并发测试[3]。

二、220 kV及以上项目智能调试技术的实践应用

(一)典型工程案例解析

某220 kV智能变电站(A工程)采用全流程智能调试手段,实现了多项效率记录的突破(见表1)。

本文刊登于《消费电子》2025年23期
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