輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)

徐輝，于虹，劉冠辰，盧中西，董均宇，王璋奇

(1.華北電力大學(xué)機(jī)械工程系，河北 保定 071000；2.華北電力大學(xué)云南電網(wǎng)公司研究生工作站，昆明 650000；3.華北電力大學(xué)電力工程系，河北 保定 071000；4.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，昆明 650217；5.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司，昆明 650217)

輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)

徐輝1，2，于虹4，劉冠辰1，2，盧中西2，3，董均宇5，王璋奇1

(1.華北電力大學(xué)機(jī)械工程系，河北 保定 071000；2.華北電力大學(xué)云南電網(wǎng)公司研究生工作站，昆明 650000；3.華北電力大學(xué)電力工程系，河北 保定 071000；4.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，昆明 650217；5.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司，昆明 650217)

建立了一套輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用狀態(tài)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)來操作，通過結(jié)合本文制定的設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)細(xì)則，對(duì)現(xiàn)有一次、二次設(shè)備以及線路進(jìn)行系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)價(jià)。通過使用設(shè)備狀態(tài)自動(dòng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的使用，提高了設(shè)備狀態(tài)檢修的工作效率。

輸變電設(shè)備；電力設(shè)備；狀態(tài)檢修；智能評(píng)價(jià)

0 前言

設(shè)備狀態(tài)檢修主要采用動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模式開展評(píng)價(jià)工作，動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)相比計(jì)劃評(píng)價(jià)與手動(dòng)評(píng)價(jià)相比，使設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)工作存在諸多問題，不能有效、準(zhǔn)確的對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效的跟蹤。[5]以下為主要存在的問題：

1)針對(duì)性不足，自動(dòng)化程度不高。

2)數(shù)據(jù)無法量化，設(shè)備缺陷、運(yùn)行巡視、試驗(yàn)報(bào)告等數(shù)據(jù)沒有規(guī)范的數(shù)據(jù)格式要求，導(dǎo)致狀態(tài)評(píng)價(jià)無法從這些數(shù)據(jù)中提取可量化的評(píng)價(jià)依據(jù)。

3)狀態(tài)評(píng)價(jià)不及時(shí)、缺乏統(tǒng)一規(guī)范的檢修策略庫。

4)降低電網(wǎng)可靠性、影響企業(yè)效益最大化。

傳統(tǒng)的設(shè)備檢修方法存在著上述問題，降低了電力設(shè)備的檢修效率，影響著用戶用電的可靠性，有必要建立智能評(píng)價(jià)模式來完善設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)的運(yùn)行流程

輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)可自動(dòng)采用智能評(píng)價(jià)方式，即通過分析設(shè)備的缺陷信息、試驗(yàn)信息、運(yùn)行時(shí)間等信息，自動(dòng)分析出設(shè)備運(yùn)行的優(yōu)略程度，對(duì)故障發(fā)生的可能性進(jìn)行量化處理，最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)完之后智能分析模塊將結(jié)合相關(guān)的優(yōu)略程度從運(yùn)檢策略庫中選擇對(duì)應(yīng)的檢修策略給檢修工作提供指導(dǎo)。智能評(píng)價(jià)的最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)價(jià)的全自動(dòng)化[6]。智能評(píng)價(jià)主要建設(shè)的內(nèi)容分為：智能識(shí)別設(shè)備故障對(duì)應(yīng)細(xì)則的狀態(tài)量，通過設(shè)備故障特征的分析，確定故障屬于哪一類評(píng)價(jià)分類；智能識(shí)別故障嚴(yán)重程度，通過故障所屬分類以及故障嚴(yán)重特征分析出故障的嚴(yán)重程度 (優(yōu)略程度)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備扣分來達(dá)到運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算；智能匹配檢修策略，通過故障的嚴(yán)重程自動(dòng)從運(yùn)檢策略庫中尋找合適的檢修策略作為設(shè)備故障檢修建議。該系統(tǒng)的運(yùn)行流程及架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)運(yùn)行流程

圖2 輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

IT基礎(chǔ)設(shè)施層：主要包括系統(tǒng)的軟硬件，本系統(tǒng)采用 J2EE架構(gòu)，支持部署在 AIX、linux，windows平臺(tái)上，中間件服務(wù)器主要支持tomcat、websphere，數(shù)據(jù)庫主要采用的是oracle，而外部系統(tǒng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)則使用數(shù)據(jù)整合平臺(tái)進(jìn)行增量同步。

技術(shù)支撐層：通過 Hibernate訪問數(shù)據(jù)庫，spring作為服務(wù)層封裝主要的業(yè)務(wù)邏輯，以提供調(diào)用，頁面展示主要采用Flex實(shí)現(xiàn)。

標(biāo)準(zhǔn)層：本系統(tǒng)主要基于兩類標(biāo)準(zhǔn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要J2EE；業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)主要為設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該套標(biāo)準(zhǔn)由云南電網(wǎng)公司提供。

業(yè)務(wù)功能層：主要包括設(shè)備管理、設(shè)備狀態(tài)智能分析管理、設(shè)備狀態(tài)自動(dòng)評(píng)價(jià)管理、檢修策略管理以及設(shè)備狀態(tài)指標(biāo)管理等。

數(shù)據(jù)層：鑒于綜合停電計(jì)劃優(yōu)化以數(shù)據(jù)為核心內(nèi)容，綜合考慮后，建議采用相對(duì)較為穩(wěn)定，功能較為強(qiáng)大的Oracle：用于對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)、觸發(fā)器、方法等來滿足業(yè)務(wù)的需求。

圖3 輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析處理架構(gòu)

持久層：支持Oracle關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，滿足不同應(yīng)用的需求；平臺(tái)能夠根據(jù)不同的數(shù)據(jù)庫類型，自動(dòng)翻譯相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫操作語句，并支持ANSI SQL標(biāo)準(zhǔn)。采用開源的Hibernate持久層并將訪問的細(xì)節(jié)封裝在DAO層中來實(shí)現(xiàn)通用訪問數(shù)據(jù)庫的訪問，同時(shí)對(duì)于以復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫操作還支持原生的JDBC訪問，以滿足各種復(fù)雜的需要。

邏輯層：邏輯層封裝控制基類、邏輯BEAN設(shè)計(jì)模式、BEAN管理模式，定義基礎(chǔ)功能Bean，使用統(tǒng)一的Spring中Bean注冊(cè)及使用方式，封裝基礎(chǔ)工具類。邏輯層通過屏蔽不同具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。同時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化等的業(yè)務(wù)流程封裝在services的 bean類中。通過 Spring定制通用的service接口類為展現(xiàn)層提供接口。

表現(xiàn)層：平臺(tái)支持跨瀏覽器運(yùn)行，主要采用支持IE，F(xiàn)ireFox，Opera等多種瀏覽器。

2 實(shí)現(xiàn)的主要功能

輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)，讓設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)分析、評(píng)價(jià)、建議等一序列環(huán)節(jié)，極大的提高了狀態(tài)檢修工作的效率，實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備評(píng)價(jià)、預(yù)警、檢修業(yè)務(wù)的自動(dòng)化流轉(zhuǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

智能評(píng)價(jià)的實(shí)現(xiàn)，讓設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)分析、評(píng)價(jià)、建議等一序列環(huán)節(jié)，極大的提高了狀態(tài)檢修工作的效率，實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備評(píng)價(jià)、預(yù)警、檢修業(yè)務(wù)的自動(dòng)化流轉(zhuǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。與此同時(shí)，系統(tǒng)提供多維度、分層的圖表數(shù)據(jù)，建立了電力設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)指標(biāo)體系，為各層管控人員檢修決策工作提供了簡(jiǎn)潔的圖形化應(yīng)用平臺(tái)。

系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)總線集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的資產(chǎn)臺(tái)賬、運(yùn)行、試驗(yàn)、在線監(jiān)測(cè)等狀態(tài)評(píng)價(jià)源的多信息集成，并實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果、檢修輔助決策等信息的多渠道交互共享，為電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性提供了全方位數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)的分析方法，對(duì)同類設(shè)備大量的評(píng)價(jià)結(jié)果以檢修策略的橫向分析，可以為設(shè)備的未來健康度做出科學(xué)的預(yù)測(cè)，并且提供指導(dǎo)性的防御措施，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的缺陷的主動(dòng)防御，有效的提高了設(shè)備的供電可靠性。

3 結(jié)束語

輸變電設(shè)備狀態(tài)智能評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)，以設(shè)備全生命周期管理理念，以設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)智能評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)、以故障樹診斷為高級(jí)應(yīng)用，可以為優(yōu)化檢修計(jì)劃提供決策分析，提高電網(wǎng)設(shè)備的健康度、可靠性和可用率，提高檢修工作的及時(shí)性、針對(duì)性、規(guī)范性和有效性，以及檢修工作的效率和效益，降低檢修資源消耗和檢修工作量。電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)和狀態(tài)檢修及檢修策略分析，將進(jìn)一步提高電力行業(yè)安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

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Research on Intelligent Transmission Equipment Evaluation Management System

XU Hui1，2，YU Hong4，LIU Guanchen1，2，LU Zhongxi2，3，DONG Junyu5，WANG Zhangqi1
(1.Department of Mechanical Engineering，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071000，China；2.North China Electric Power University Graduate Workstation，Yunnan Power Grid Corporation，Kunming 650000，China；3.Power Engineering，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071000，China；4.Yunnan Power Grid Electric Power Research Institute Co.，Ltd.，Kunming 650217，China；5.Yunnan Power Grid Company，Kunming 650217，China)

Setting up a state transmission equipment intelligent evaluation management system，which uses state of dynamic evaluation to operate through a combination of equipment status evaluation rules established by this article，the existing primary and secondary equipment and wiring system the state evaluation.By using the device status using automatic evaluation system，improve equipment condition-based maintenance efficiency.

transmission equipment；power equipment；condition-based maintenance；intelligent evaluation

TM76

B

1006-7345(2015)05-0084-03

2015-04-27

徐輝 (1989)，男，碩士研究生，華北電力大學(xué)云南電網(wǎng)公司研究生工作站，從事架空輸電線路設(shè)計(jì)、模式識(shí)別與智能診斷方面研究工作 (e-mail)xuhui2132224047＠163.com。

于虹 (1978)，女，博士后，高級(jí)工程師，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，主要從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、模式識(shí)別與智能診斷方面工作 (e-mail)yuhong2388245＠163.com。

劉冠辰 (1990)，男，碩士研究生，華北電力大學(xué)云南電網(wǎng)公司研究生工作站，從事架空輸電線路設(shè)計(jì)、帶電作業(yè)工具力學(xué)研究方面工作 (e-mail)417030221＠qq.com。