基于智能診斷分析的二次設(shè)備主動(dòng)檢修策略研究

尚國斌+王鵬+馬順緒

摘要：目前，二次設(shè)備管理方法仍需不斷改善，必須完善建設(shè)信息化平臺(tái)，采用多種途徑獲取二次設(shè)備的狀態(tài)量，從而將設(shè)備管理由“裝置級(jí)”轉(zhuǎn)換為“插件級(jí)”，綜合提升裝置的運(yùn)行能力，保證其平臺(tái)數(shù)據(jù)狀態(tài)。為了綜合提高主動(dòng)檢修效率，文章在智能診斷分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)研究，希望對(duì)設(shè)備檢修模式的有效調(diào)整提供幫助。

關(guān)鍵詞：智能診斷分析；二次設(shè)備；主動(dòng)檢修策略；設(shè)備管理；檢修效率 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM63 文章編號(hào)：1009-2374（2016）34-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.021

目前，二次設(shè)備技術(shù)發(fā)展較為迅速，產(chǎn)品質(zhì)量得以不斷提升，很多裝置在設(shè)計(jì)之初就增加了自檢功能，盡管技術(shù)得到升級(jí)，但是對(duì)設(shè)備的管理依然處于“裝置級(jí)”階段，在上傳信號(hào)時(shí)總會(huì)出現(xiàn)多種裝置問題，常表現(xiàn)為裝置告警和裝置異常等。所以，如何有效地提升設(shè)備管理水平和運(yùn)行能力一直是相關(guān)部門的研究熱點(diǎn)，對(duì)此本文進(jìn)行了相關(guān)研究。

1 二次設(shè)備檢修存在的問題

1.1 監(jiān)控信息較為落后

目前監(jiān)控信息主要是利用SCADA系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的異常信息進(jìn)行上傳，不具有信息化集成平臺(tái)支撐，系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)系性，很多信息狀態(tài)都較為獨(dú)立，總是難以有效地預(yù)判設(shè)備問題，不具備智能診斷設(shè)備的能力，所以不能滿足信息化控制的要求。所以今后的發(fā)展中，急需不斷建設(shè)信息集成平臺(tái)，完善二次設(shè)備管控系統(tǒng)，以此來統(tǒng)籌多樣信息系統(tǒng)，保證設(shè)備能夠順利運(yùn)行，同時(shí)提高二次設(shè)備維護(hù)效率和精益化管理能力。

1.2 基礎(chǔ)信息缺乏專業(yè)化的管理

目前，很多二次設(shè)備的基礎(chǔ)信息缺少專業(yè)化的管理，現(xiàn)存的PMS系統(tǒng)是對(duì)二次設(shè)備的臺(tái)賬進(jìn)行管理的主要系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)主要的運(yùn)用方式為對(duì)二次設(shè)備的關(guān)鍵字段進(jìn)行錄入管理，錄入方式依照粗放的整屏整裝置進(jìn)行，同較為專業(yè)化的檢修和管理過程仍然存在著很大的差距，所以必須對(duì)其具有周期性的缺陷部件進(jìn)行管理，同時(shí)進(jìn)行細(xì)化和控制。

1.3 被動(dòng)檢修方式較為落后

目前，二次設(shè)備出現(xiàn)問題或者缺陷時(shí)常采用被動(dòng)檢修方式，這種方式難以滿足供電要求，一旦調(diào)控中心發(fā)現(xiàn)變電運(yùn)行和維護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)問題后就會(huì)按照缺陷處理流程，將其報(bào)送至變電檢修部門，然后再由檢修部門的人員對(duì)缺陷問題進(jìn)行檢修。這種檢修方式就是被動(dòng)檢修，多采用的是應(yīng)急搶修方式，在檢修過程中由于電網(wǎng)運(yùn)行方式和人員安排等一系列原因?qū)е鹿╇娖髽I(yè)的綜合檢修能力較差。所以今后的發(fā)展必須積極加強(qiáng)二次設(shè)備智能診斷的可行性研究和分析，確保智能系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)異常問題后自動(dòng)發(fā)出設(shè)備預(yù)警，降低被動(dòng)應(yīng)急搶修的多種弊端問題。

2 智能診斷分析基礎(chǔ)之上的二次設(shè)備主動(dòng)檢修策略探討

2.1 做好設(shè)備基礎(chǔ)管理，構(gòu)建二次設(shè)備預(yù)警模式

對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)管理首先要采用多種管理手段，包括資產(chǎn)全壽命管理等，然后對(duì)其二次設(shè)備基礎(chǔ)信息進(jìn)行細(xì)化，有效地增加部分關(guān)鍵字段，系統(tǒng)管理中融入校驗(yàn)碼、保護(hù)裝置版本信息、定期檢修時(shí)間以及插件管理等。在原有的設(shè)備檢修需求基礎(chǔ)之上，依照模塊輪換物資需求和設(shè)備缺陷物資需求建立最低庫存預(yù)警管理模式，對(duì)庫存進(jìn)行預(yù)測，設(shè)立插件檢測周期提醒模式。同時(shí)管理包括技術(shù)與使用說明書在內(nèi)的資料管理，只有做好基礎(chǔ)管理才能建立好主動(dòng)檢修模式和策略。

2.2 建立智能化的診斷分析模式

所謂智能化的診斷分析模式就是對(duì)裝置的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，采用告警信息等來支撐數(shù)據(jù)平臺(tái)，從而對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行故障診斷、定位以及檢修。其智能化診斷分析過程如下：首先，收集故障問題的狀態(tài)和告警信息，主要從故障信息系統(tǒng)、控制中心的監(jiān)控系統(tǒng)以及主站系統(tǒng)進(jìn)行收集；其次，將其整合至信息平臺(tái)，通過信息化平臺(tái)中的實(shí)時(shí)庫分類整理信息，并進(jìn)行信號(hào)過濾，期間可以通過信息化平臺(tái)在線分析變電站的運(yùn)行狀態(tài)，該分析過程具有實(shí)時(shí)性，還可以進(jìn)行相關(guān)的推理；最后，通過這些操作之后即可以對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行定位，并查找出具體的故障原因，從而便于分析、處理故障，也便于人員的調(diào)配和指揮。具體的模式包括以下三點(diǎn)：

2.2.1 分類并處理告警信息。告警信息會(huì)來自不同的設(shè)備，對(duì)這些告警信息首先要依照主站的不同和設(shè)備的不同進(jìn)行分類，將其細(xì)分至所屬的一次或二次設(shè)備。將分類之后的告警信息再依照告警的性質(zhì)進(jìn)行類別劃分，主要包括提示、時(shí)序、告警、變位、事故以及檢修等。分類過程要保證其智能化的正確性。

2.2.2 分析故障原因，做好故障定位。整理完告警信息之后可以分析事件，分析過程要保證其邏輯性和推理性，依照電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測量進(jìn)行分析，分析的最終目的是明確設(shè)備告警的實(shí)際原因，判斷出設(shè)備告警的原因是外圍設(shè)備出現(xiàn)故障還是設(shè)備本體出現(xiàn)故障，之后依照智能化描述方式精確描述故障的原因。

2.2.3 制定設(shè)備故障報(bào)告。將分析判斷之后的故障設(shè)備進(jìn)行分類，給出其分類、分層和分級(jí)告警信息。首先是分類告警。所謂分類告警就是依照信息保護(hù)的類型和故障的類型顯示告警。其中保護(hù)信息類型多指保護(hù)告警、保護(hù)自檢、保護(hù)動(dòng)作以及故障波形等。而故障類型分為電容器、變壓器、開關(guān)、保護(hù)裝置等故障，還包括CT故障和PT故障等；其次是分層告警。分層告警的目的是有效識(shí)別標(biāo)識(shí)出現(xiàn)故障的線路和廠站，在進(jìn)入廠站接線圖后，對(duì)圖中保護(hù)和元件進(jìn)行線路連接，最終明顯標(biāo)識(shí)告警；最后是分級(jí)告警。分級(jí)告警主要依照的是元件的重要性和故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)，由此建立不同的告警方式。文中所指的信息多是指保護(hù)信息子站的設(shè)備狀態(tài)量信息，包括開關(guān)量、模擬量和定值等，還有在線監(jiān)測信息，包括監(jiān)視視頻、收發(fā)信機(jī)通道交換監(jiān)視信息等。除此之外還包括調(diào)度SCADA系統(tǒng)中的開關(guān)量、模擬量和告警事件等。這些信息在二次數(shù)據(jù)信息的結(jié)合利用之下構(gòu)建二次設(shè)備管控平臺(tái)，最終為二次設(shè)備檢修提供數(shù)據(jù)支持。

2.3 構(gòu)建主動(dòng)檢修模式

主動(dòng)檢修也叫做設(shè)備故障查找或者是改進(jìn)型檢修。建立主動(dòng)檢修模式的目的在于徹底消除或減少設(shè)備的故障問題，降低其安全隱患，這種主動(dòng)模式能夠檢修和改造設(shè)備的零件或者局部的結(jié)構(gòu)，便于從根本上清除故障隱患。主動(dòng)檢修模式具有一定的周期性，可以對(duì)設(shè)備的管理進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)化，通過逢停必維機(jī)制以及停電方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行主動(dòng)的檢修，這種方式降低了二次設(shè)備超周期運(yùn)行等情況的發(fā)生率，可以起到保護(hù)設(shè)備逆變電源的作用。除了周期式的主動(dòng)檢修模式外，還包括差異化的主動(dòng)檢修模式，也就是指對(duì)設(shè)備信息最終進(jìn)行的分層、分級(jí)和分類處理，依照設(shè)備歸屬的告警信息對(duì)告警進(jìn)行多樣類別劃分，依照上述所有的操作最終設(shè)定系統(tǒng)的主動(dòng)檢修策略。策略包含觀察、巡查、制定計(jì)劃以及立即搶修所有過程。

3 策略制定過程中的信息化平臺(tái)建設(shè)

若想實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備主動(dòng)檢修的效率，必須在策略制定過程中完善信息平臺(tái)建設(shè)。信息平臺(tái)建設(shè)的目的在于深入挖掘設(shè)備各狀態(tài)中的管控業(yè)務(wù)，平臺(tái)的架構(gòu)包括功能、體系、技術(shù)以及數(shù)據(jù)等架構(gòu)，最終的平臺(tái)模塊功能應(yīng)包括整體評(píng)價(jià)設(shè)備、實(shí)時(shí)診斷設(shè)備、專業(yè)輔助管理以及決策檢修策略等。平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)具備以下兩點(diǎn)：（1）構(gòu)建二次設(shè)備相關(guān)信息收集庫，分析好大數(shù)據(jù)，制定好相關(guān)策略。二次設(shè)備管控平臺(tái)和相關(guān)策略設(shè)立的基礎(chǔ)是保護(hù)信息主站，目的是多途徑收集設(shè)備信息，主要的方式為二維關(guān)系模型，能夠?qū)Χ卧O(shè)備檢修次序進(jìn)行輸出優(yōu)化，確立檢修等級(jí)、合理安排檢修時(shí)間。如果設(shè)備的使用壽命已盡或者趨于用盡時(shí)會(huì)產(chǎn)生預(yù)警，可以在一次設(shè)備的檢修計(jì)劃基礎(chǔ)之上自主生成二次設(shè)備的檢修計(jì)劃，然后對(duì)該計(jì)劃進(jìn)行更新改造；（2）建立智能診斷輔助決策平臺(tái)，在管控平臺(tái)收集信息和信息狀態(tài)之后，決策平臺(tái)可定時(shí)段地對(duì)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)和狀態(tài)量進(jìn)行比對(duì)評(píng)價(jià)，最后評(píng)估出最佳的健康狀態(tài)。比對(duì)方法采用關(guān)鍵量歷史數(shù)據(jù)比對(duì)法，經(jīng)由決策平臺(tái)最終分析出設(shè)備故障原因和具體的故障位置，然后爭取在處理故障時(shí)提供相關(guān)參考。

4 策略擬實(shí)施應(yīng)用后的作用分析

二次設(shè)備檢修策略是經(jīng)由精藝化設(shè)計(jì)產(chǎn)生，制定完成之后需要進(jìn)行試點(diǎn)實(shí)施應(yīng)用，在應(yīng)用過程中會(huì)產(chǎn)生多種應(yīng)用效果，具體的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用作用如下：

4.1 降低非計(jì)劃停電帶來的損失，保障用電安全

在供電設(shè)備出現(xiàn)異常情況后，應(yīng)用該策略可以快速地設(shè)計(jì)檢修工作計(jì)劃，合理編排停電方式，并快速進(jìn)行自主搶修工作，這樣可以將非計(jì)劃停電造成的損失降到最低，同時(shí)也能在一定程度上降低被動(dòng)停電的發(fā)生率，最終提高用電安全。這種方式能夠保證設(shè)備的健康水平，最終提升供電的可靠性，也可以有效地緩解檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.2 提高設(shè)備狀態(tài)的掌控下，綜合提高管理能力

在主動(dòng)檢修策略實(shí)施之后，可對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效的把握，細(xì)化設(shè)備管理過程，獲取設(shè)備掌握的主動(dòng)性，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)有充分的把握，運(yùn)用其間的信息化手段可以提高專業(yè)化的管理能力。在故障發(fā)生前，合理控制設(shè)備的狀態(tài)，充分把握設(shè)備狀態(tài)的主動(dòng)權(quán)。如果故障發(fā)生之后轉(zhuǎn)變其原有的被動(dòng)應(yīng)急機(jī)制，建立主動(dòng)性的計(jì)劃檢修機(jī)制。

5 結(jié)語

近年來，二次設(shè)備應(yīng)用較為廣泛，對(duì)于一項(xiàng)電力系統(tǒng)發(fā)展而言，必須加強(qiáng)二次設(shè)備的主動(dòng)檢修工作，建立二次設(shè)備管控平臺(tái)，提高其設(shè)備預(yù)警技術(shù)能力和信息管理技術(shù)能力，這是提升設(shè)備專業(yè)運(yùn)行和管理能力的基礎(chǔ)，也是設(shè)備管理細(xì)化的重要舉措，今后各相關(guān)部門應(yīng)積極做好相關(guān)檢修以及建設(shè)工作。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）