遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修 輔助決策系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

錢 海，朱興勇，楊 飛，田景輔，于 游

(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

節(jié)能與環(huán)保

遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修 輔助決策系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

錢 海，朱興勇，楊 飛，田景輔，于 游

(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

基于遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)檢修工作開(kāi)展的現(xiàn)狀，提出了繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作開(kāi)展的新思路，介紹了基于OMS信息管理平臺(tái)下的繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)建設(shè)的方案和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

繼電保護(hù); 狀態(tài)檢修; 輔助決策系統(tǒng)

1 現(xiàn)狀

目前，遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)備的檢修工作是依據(jù)DL/T 995—2006《繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的檢驗(yàn)周期、內(nèi)容和要求開(kāi)展相關(guān)常規(guī)檢驗(yàn)，以設(shè)備定期檢驗(yàn)為主，檢驗(yàn)類型主要包括新安裝裝置的驗(yàn)收檢修、運(yùn)行中裝置的定期檢驗(yàn)、運(yùn)行中裝置的補(bǔ)充檢驗(yàn)等。定期檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)方法、結(jié)果真實(shí)可信，試驗(yàn)項(xiàng)目齊全，缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生“過(guò)剩維修”或“拖延維修”的情況[1]。繼電保護(hù)裝置作為二次設(shè)備中的重要組成部分,能否正確動(dòng)作對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行影響較大。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，繼電保護(hù)設(shè)備類型和數(shù)量快速增加，采用定期檢驗(yàn)?zāi)Ｊ酱嬖谝欢▎?wèn)題[2-4]。

a.工作量大幅增加與檢修人員相對(duì)緊缺的矛盾日益突出。

b.電網(wǎng)檢修方式安排的一次設(shè)備停電時(shí)間逐步縮短，對(duì)繼電保護(hù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容的完整性容易產(chǎn)生影響，降低設(shè)備檢驗(yàn)質(zhì)量。

c.隨著繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，新型保護(hù)設(shè)備得到推廣應(yīng)用，其自身所具備的相對(duì)完善的自檢功能和信息反饋未得到充分利用，頻繁的檢修操作對(duì)設(shè)備的元器件運(yùn)行壽命帶來(lái)一定損害。

d.難以適應(yīng)智能變電站和智能二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行方式。

因此，在當(dāng)前智能電網(wǎng)快速發(fā)展的形勢(shì)下，以繼電保護(hù)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步為依托，探索科學(xué)合理的繼電保護(hù)設(shè)備檢修方式、狀態(tài)評(píng)估體系和輔助決策手段成為一項(xiàng)迫切的專業(yè)需求。

狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來(lái)安排檢修計(jì)劃和檢修決策，達(dá)到運(yùn)行安全可靠、檢修成本合理的一種檢修策略。隨著技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)檢修作為一種降低維修成本、縮短檢修停電時(shí)間、延長(zhǎng)設(shè)備壽命的檢修模式，越來(lái)越受到電網(wǎng)企業(yè)的重視[5]。

國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)生產(chǎn)檢修模式正處于從定期檢修模式逐漸向狀態(tài)檢修模式轉(zhuǎn)變的過(guò)程中。目前油浸式變壓器、SF6斷路器和架空線路等一次設(shè)備已經(jīng)開(kāi)展了狀態(tài)檢修工作，并取得了較好的效果[6]。根據(jù)國(guó)調(diào)中心關(guān)于開(kāi)展繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作的總體部署，適應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)“大檢修”科學(xué)管理體系的要求，遼寧電網(wǎng)開(kāi)始試點(diǎn)建設(shè)和應(yīng)用繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)。

通過(guò)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修系統(tǒng)的建設(shè)，國(guó)網(wǎng)遼寧電力調(diào)控中心能夠全面掌握調(diào)度范圍內(nèi)284座220 kV及以上電壓等級(jí)變電站的繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，依據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果，為繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)檢修策略及檢修計(jì)劃的安排決策提供依據(jù)，科學(xué)地制定繼電保護(hù)設(shè)備檢修計(jì)劃，杜絕盲目檢修的情況，提高供電可靠性，減少檢修停運(yùn)時(shí)間，降低運(yùn)行檢修費(fèi)用，保證設(shè)備的全壽命周期運(yùn)行，從而更好地保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2 遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修系統(tǒng)

2.1 建設(shè)方案

遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)建立在電網(wǎng)調(diào)度端，采用分級(jí)部署模式，即省調(diào)、地調(diào)分別在本地調(diào)控中心部署一套繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)，用于調(diào)控中心對(duì)本級(jí)調(diào)度管轄范圍內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)檢修輔助決策運(yùn)行管理，同時(shí)考慮到省調(diào)對(duì)地調(diào)的監(jiān)督管理職能，省調(diào)度的繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)還具備對(duì)下級(jí)地調(diào)狀態(tài)檢修相關(guān)信息的查詢統(tǒng)計(jì)和績(jī)效考評(píng)功能。系統(tǒng)的建設(shè)部署方案如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)建設(shè)部署方案圖

2.2 系統(tǒng)功能

遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策應(yīng)用模塊主要功能包括：數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、狀態(tài)評(píng)價(jià)及診斷、檢修策略及計(jì)劃、績(jī)效考評(píng)、查詢統(tǒng)計(jì)等。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策應(yīng)用模塊總體功能架構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 總體功能架構(gòu)圖

a.數(shù)據(jù)管理功能模塊

數(shù)據(jù)管理模塊是狀態(tài)檢修業(yè)務(wù)開(kāi)展的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)管理模塊需要從其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)同步或者在狀態(tài)檢修系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)填報(bào)；并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、過(guò)濾、換算、組合等，使其成為反映設(shè)備健康狀態(tài)的狀態(tài)量數(shù)據(jù)，為狀態(tài)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

b.狀態(tài)評(píng)價(jià)及狀態(tài)診斷功能模塊

狀態(tài)評(píng)價(jià)及狀態(tài)診斷功能模塊是狀態(tài)檢修系統(tǒng)的核心功能模塊，其主要功能包括對(duì)繼電保護(hù)裝置及其二次回路反映設(shè)備健康狀態(tài)的各指標(biāo)項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)和分析；根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行診斷，診斷結(jié)果作為檢修決策的依據(jù)。

c.檢修策略及檢修計(jì)劃功能模塊

檢修策略及檢修計(jì)劃功能模塊是狀態(tài)檢修系統(tǒng)的最終應(yīng)用目標(biāo)，該模塊的主要功能是根據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)和狀態(tài)診斷結(jié)果，制定合理的檢修策略和檢修計(jì)劃，為二次設(shè)備檢修計(jì)劃提供依據(jù)。

d.流程管控功能模塊

繼電保護(hù)狀態(tài)檢修業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，涉及部門較多，系統(tǒng)基于信息可視化的流程管控，具有時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)置、信息執(zhí)行提示，提供運(yùn)行日志、方便瀏覽查詢等功能。

e.查詢統(tǒng)計(jì)功能模塊

系統(tǒng)提供與狀態(tài)檢修相關(guān)數(shù)據(jù)的綜合查詢、統(tǒng)計(jì)功能，包括設(shè)備的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)、設(shè)備巡視及巡檢數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的信息、檢修策略及檢修計(jì)劃等信息。

f.系統(tǒng)管理功能模塊

系統(tǒng)管理功能模塊是狀態(tài)檢修系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，主要功能包括：各類導(dǎo)則信息的自定義及動(dòng)態(tài)維護(hù)功能；用戶權(quán)限管理功能；日志信息管理功能；任務(wù)管理功能等。

g.績(jī)效考評(píng)功能模塊

績(jī)效考評(píng)是指綜合運(yùn)用科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)、方法和程序，對(duì)企業(yè)實(shí)施繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的體系運(yùn)作的有效性、策略適應(yīng)性及目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

a.先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念保證系統(tǒng)的靈活配置，適應(yīng)多級(jí)部署模式，保證系統(tǒng)具有廣泛的適應(yīng)性。系統(tǒng)采用先進(jìn)的可插拔式模塊化設(shè)計(jì)理念，通過(guò)靈活的權(quán)限配置手段，能夠滿足不同調(diào)度單位狀態(tài)檢修業(yè)務(wù)的不同需求，搭建滿足個(gè)性需求的狀態(tài)檢修系統(tǒng)；通過(guò)靈活的流程定義和流程自適應(yīng)功能，適應(yīng)多級(jí)部署模式；統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模式及數(shù)據(jù)定義方式在滿足多級(jí)部署的同時(shí)，又能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)調(diào)度單位狀態(tài)檢修系統(tǒng)的有機(jī)融合和無(wú)縫連接。

b.完整的解決方案全面覆蓋繼電保護(hù)狀態(tài)檢修業(yè)務(wù)需求。系統(tǒng)涵蓋繼電保護(hù)狀態(tài)檢修業(yè)務(wù)的所有業(yè)務(wù)需求，除了實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到狀態(tài)評(píng)價(jià)、狀態(tài)診斷、檢修策略和計(jì)劃等完整的繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策業(yè)務(wù)需求外，還從調(diào)度管理的職能出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了查詢統(tǒng)計(jì)、績(jī)效考核、檢修計(jì)劃的閉環(huán)管理等高級(jí)功能。

c.基于最新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行開(kāi)發(fā)，保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性。系統(tǒng)能夠保證始終基于最新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，能夠理解標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確含義，從而保證狀態(tài)檢修系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

遼寧電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)依托OMS業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，基于先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和軟件架構(gòu)，采用主流的開(kāi)發(fā)工具，滿足電網(wǎng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修業(yè)務(wù)功能需求，對(duì)提高繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的科學(xué)決策水平，提升繼電保護(hù)專業(yè)安全生產(chǎn)保障能力，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了積極作用。

[1] 王曉陽(yáng), 楊國(guó)生. 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作調(diào)研報(bào)告[R]. 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 2012.

[2] 焦振毅, 任建文, 王 力, 等. 電網(wǎng)智能設(shè)備檢修輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陜西電力, 2012,40(11)：52-57.

[3] 繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則：Q/GDW 11285—2014[S].

[4] 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修檢驗(yàn)規(guī)程：Q/GDW 11284—2014 [S].

[5] 韓 平, 趙 勇，李曉朋，等. 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)用化嘗試[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2010, 38(19):32-35.

[6] 葉遠(yuǎn)波, 孫月琴，黃太貴. 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修在現(xiàn)代化電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J]. 華東電力, 2011, 39(8):78-81.

Construction and Application on Condition Maintaining and Auxiliary Decision-making System for Relay Protection in Liaoning Power Grid

QIAN Hai, ZHU Xingyong, YANG Fei, TIAN Jingfu, YU You

(State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China)

The paper proposes a new idea for carrying out condition maintenance of relay protection based on current situation of the relay protection in Liaoning power grid and introduces the scheme and realization of construction for condition-maintaining and auxiliary decision-making system of relay protection based on OMS information management platform.

relay protection; condition maintaining; auxiliary decision-making system

TM77

A

1004-7913(2017)02-0028-02

錢 海(1972)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事繼電保護(hù)相關(guān)工作。

2016-11-15)