基于XML的輸變電設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)交換模型研究

許曉路+谷凱凱+周正欽++馮振新++李夢(mèng)齊

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2016.09.002

摘 要： 將XML Schema與輸變電設(shè)備狀態(tài)管理相融合，綜合分析設(shè)備多源異構(gòu)數(shù)據(jù)格式，提供統(tǒng)一的狀態(tài)數(shù)據(jù)交換模型，構(gòu)建設(shè)備健康檔案，實(shí)現(xiàn)了輸變電設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、有序、高效集成，為輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估及故障診斷提供支撐平臺(tái)，對(duì)推進(jìn)輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修、故障診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及輔助決策全周期管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 輸變電設(shè)備； 狀態(tài)監(jiān)測(cè)； 數(shù)據(jù)交換； XML Schema

中圖分類(lèi)號(hào)：TM 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）09-05-04

A power transmission equipment data exchange model based on XML

Xu Xiaolu1，2， Gu Kaikai1，2， Zhou Zhengqin1，2， Feng Zhenxin1，2， Li Mengqi1，2

（1. NARI Group Corporation（State Grid Electric Power Research Institute）， Nanjin， Jiangsu 211000， China；

2. Wuhan NARI Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute）

Abstract： Combine XML schema and transmission substation equipment state management， by analyzing equipment multi-source heterogeneous data formats comprehensively， the unified state data exchange model is provided； with the construction of equipment health records， the state data of transmission and substation equipment is integrated orderly， efficiently and meeting the standards， which provides a support platform for transmission and substation equipment condition evaluation and fault diagnosis. Thus， a solid foundation for promoting the power transmission and substation equipment state maintenance， fault diagnosis， risk assessment and decision-making cycle management has been laid.

Key words： transmission and substation equipment； state monitoring； data exchange； XML Schema

0 引言

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)和推進(jìn)，電力系統(tǒng)邁向了大電網(wǎng)、高電壓、智能化、信息化的發(fā)展階段，構(gòu)建電力設(shè)備健康檔案成為掌握設(shè)備全壽命周期狀態(tài)的重要手段。目前國(guó)內(nèi)輸變電設(shè)備狀態(tài)信息集成仍然存在諸多問(wèn)題。設(shè)備在線監(jiān)測(cè)手段、方法還不成熟，尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范[1]；并且設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)來(lái)源多樣[2]，致使多源異構(gòu)狀態(tài)數(shù)據(jù)集成困難。為了實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的集成，建立完善的設(shè)備健康檔案，必須首先解決多源異構(gòu)系統(tǒng)的輸變電設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)集成問(wèn)題。

目前，解決多源異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的方法有：數(shù)據(jù)庫(kù)遷移和轉(zhuǎn)換、多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、軟件廠商的中間件集成、建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。然而從國(guó)內(nèi)外實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)集成現(xiàn)狀的分析和比較看，以上各種方案各有利弊，從實(shí)用化角度看，這些方案都不能很好的解決問(wèn)題。本文提出一種基于XML Schema模型的輸變電設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)交換模型，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建設(shè)備健康檔案，從而有利于建立適用于輸變電設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估及診斷模型[3]。

1 電力設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)源分析

依據(jù)電力行業(yè)的一般規(guī)定和工作要求，輸變電設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)模型的信息源通常包括投運(yùn)前信息、運(yùn)行信息、檢修試驗(yàn)信息、其他信息等。如圖1所示。

⑴ 投運(yùn)前信息。投運(yùn)前信息主要包括設(shè)備技術(shù)臺(tái)賬、安裝驗(yàn)收記錄、試驗(yàn)報(bào)告及圖紙。其中設(shè)備技術(shù)臺(tái)賬包括設(shè)備名稱(chēng)、生產(chǎn)廠家、設(shè)備型號(hào)、出廠編號(hào)、生產(chǎn)日期、投運(yùn)日期、設(shè)備詳細(xì)參數(shù)、設(shè)備銘牌信息等。試驗(yàn)報(bào)告包括型式試驗(yàn)報(bào)告、出廠試驗(yàn)報(bào)告、交接試驗(yàn)報(bào)告。

⑵ 運(yùn)行信息。運(yùn)行信息主要包括巡檢信息、缺陷、不良工況、在線監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè)等，是實(shí)時(shí)把握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)之一。

⑶ 檢修試驗(yàn)信息。檢修試驗(yàn)信息包括例行試驗(yàn)報(bào)告、診斷性試驗(yàn)報(bào)告、專(zhuān)業(yè)化巡檢記錄、檢修報(bào)告等，是現(xiàn)行電力設(shè)備的管理模式的基礎(chǔ)信息之一。對(duì)于設(shè)備狀態(tài)評(píng)估診斷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析、縱向?qū)Ρ确治?，與同類(lèi)設(shè)備橫向比較，不同狀態(tài)量之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析等，以全面評(píng)估診斷設(shè)備狀態(tài)，提高設(shè)備可靠性運(yùn)行可靠性。

⑷ 其他信息。主要包括ERP系統(tǒng)中的部分人、財(cái)、物信息等，以及設(shè)備在系統(tǒng)等級(jí)中的重要度信息，為設(shè)備可靠性及經(jīng)濟(jì)性檢修提供必要數(shù)據(jù)支撐[4-7]。

2 狀態(tài)數(shù)據(jù)交換模型框架

XML Schema可以用于基于XML內(nèi)置數(shù)據(jù)類(lèi)型和用戶自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型的文本元素的校驗(yàn)，還可以具有面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的繼承概念，迅速的重用一些常用的數(shù)據(jù)格式。通過(guò)對(duì)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)源的分析可知，所涉及的狀態(tài)數(shù)據(jù)源眾多，結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜。而XML及其Schema校驗(yàn)機(jī)制可以很好的解決多數(shù)據(jù)形式的數(shù)據(jù)源交互問(wèn)題，基于XML Schema的數(shù)據(jù)交換模型形式如圖2所示。