配電自動化二次設(shè)備狀態(tài)評估技術(shù)研究

石巖

【摘 要】目前配電二次設(shè)備通常采用的定期巡檢和故障后檢修模式，故障原因分析與定位困難，無法批量、集中或有針對性消除配電二次設(shè)備存在的隱患，導(dǎo)致運(yùn)維效率低。在當(dāng)前普遍存在配電自動化運(yùn)維人員不足的現(xiàn)狀下，急需提升配電自動化終端運(yùn)行維護(hù)能力。為此研究配電自動化二次設(shè)備狀態(tài)評價，提前預(yù)知或有目的運(yùn)維十分必要。

【關(guān)鍵詞】配電自動化;二次設(shè)備;狀態(tài)評估技術(shù)

1二次設(shè)備狀態(tài)評估技術(shù)現(xiàn)狀

1.1模糊綜合評判法

在各個應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論，其中模糊綜合評判得到廣泛應(yīng)用。模糊綜合判定方法是通過建立模糊集合，對不可量化與不精確的概念應(yīng)用隸屬函數(shù)進(jìn)行簡單表達(dá)和處理，算法簡單有效，在實(shí)踐中證明能有效進(jìn)行評估。（1）專家估算法。根據(jù)被評估對象領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)，對評估對象投票或打分來確定其權(quán)重。一般采用多名專家投票或打分并取其平均值確定各個評價指標(biāo)的權(quán)重，權(quán)重的確定具有主觀判斷性。（2）德爾菲法。專家在收到評估對象時，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，分析被評估對象的各項(xiàng)評價指標(biāo)，給出其評價的分?jǐn)?shù)。德爾菲法在體操比賽、演講比賽等經(jīng)常得到應(yīng)用。（3）層次分析法。該方法是分析人力在決策思維基礎(chǔ)上，對相關(guān)事物分解、判斷、綜合，采用定性與定量結(jié)合的方式將復(fù)雜的問題進(jìn)行分解。在分解時可依據(jù)不同因素進(jìn)行分解，在完成分解后對不同因素進(jìn)行兩兩比較，確定其相對重要性并獲得權(quán)重。層次分析法可以較好的對電力系統(tǒng)中存在的多目標(biāo)決策問題提供可靠的解決方案，在輸配電領(lǐng)域起到了至關(guān)重要的作用。

1.2基于可拓集合的物元分析

本方法采用形式邏輯與辯證邏輯的結(jié)合，解決處理客觀存在的不相容問題，已用于產(chǎn)品質(zhì)量管理、規(guī)劃等方面。物元分析對事物采用取值范圍來表示某種性質(zhì)程度，其中具備該性質(zhì)的程度用正域表示，表示不具有該性質(zhì)的程度用負(fù)域，該性質(zhì)的分界用零表示，在變壓器的狀態(tài)評估中得到廣泛應(yīng)用。

1.3人工智能方法

（1）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估法

通過對人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)從信息處理角度進(jìn)行抽象并建立數(shù)學(xué)模型，模擬人類學(xué)習(xí)判定過程，具有并行、自學(xué)、容錯的處理方法。近年來，在模式識別、智能機(jī)器人、自動控制、預(yù)測估計(jì)、生物、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對變壓器等設(shè)備進(jìn)行故障評估與診斷也得到了廣泛應(yīng)用，但是，為能發(fā)現(xiàn)未知模式規(guī)律，需大量的訓(xùn)練樣本，并且因其評價模型隱含性，無法分析其因果關(guān)系，同時由于該算法本身的復(fù)雜性、收斂速度慢或陷入局部收斂等原因，往往通過與其它算法相結(jié)合，改善其缺陷，提升評價效果。

（2）基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的方法

本方法基于概率推理建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型，反映其概率信息過程，解決不定性和不完整性問題。該方法應(yīng)用于多個領(lǐng)域以解決復(fù)雜不確定性和關(guān)聯(lián)性問題。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)設(shè)備或資產(chǎn)的健康狀態(tài)評估。

（3）灰色關(guān)聯(lián)分析法

通過灰色關(guān)聯(lián)分析模型的方法可以對系統(tǒng)中各個存在的影響因素進(jìn)行評估，并對系統(tǒng)的變化趨勢進(jìn)行分析以及評估?；疑P(guān)聯(lián)度分析法不必進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理，可以根據(jù)具體情況增減指標(biāo)體系，具有代表性樣本少等特點(diǎn)，但也存在要求樣本數(shù)據(jù)具有時間序列特征，沒有合理的標(biāo)準(zhǔn)確定分辨率系數(shù)等缺陷。近年來灰色關(guān)聯(lián)分析法也被引入到電力設(shè)備的狀態(tài)評估領(lǐng)域。

2二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)用

2.1項(xiàng)目背景

A市配電自動化系統(tǒng)采用配電主站和現(xiàn)場配電終端兩層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)功能具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制與操作、拓?fù)渲⒎勒`閉鎖、事故反演、信息分區(qū)分流、基于地理背景的SCADA應(yīng)用、系統(tǒng)互聯(lián)、饋線故障處理、拓?fù)浞治?、配電仿真等基本?yīng)用功能，也建設(shè)了電網(wǎng)分析應(yīng)用等高級應(yīng)用功能。針對配網(wǎng)設(shè)備點(diǎn)多面廣，二次設(shè)備紛繁復(fù)雜，面對大量的配電二次設(shè)備，若采用人工方式，目前根本無法完成全部二次設(shè)備的常規(guī)監(jiān)視、管理工作。需考慮對二次設(shè)備、終端、通信、電源模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測與評估，自動化分析統(tǒng)計(jì)終端的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)、電池充放電情況，主動發(fā)現(xiàn)配電二次設(shè)備運(yùn)行缺陷，超前開展隱患消缺工作。

2.2具體應(yīng)用

在配電自動化建設(shè)過程中，對缺陷的處理劃分為：部門缺陷和跨部門缺陷。在某供電公司，部門缺陷主要包括主站系統(tǒng)、通訊設(shè)施、以及相應(yīng)配套的監(jiān)測裝置。在配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)完成后，可應(yīng)用配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)，通過缺陷管理功能，主動發(fā)現(xiàn)缺陷，指導(dǎo)運(yùn)維人員現(xiàn)場消缺，并在消缺后，在配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)確認(rèn)缺陷是否消失，形成閉環(huán)管理?？绮块T缺陷是在該供電公司調(diào)度部門管理，主要采用離線管理方式，遵循部門間管理流程。在該供電公司，智能配電終端存在相應(yīng)的缺陷，有設(shè)備供應(yīng)廠家的售后人員負(fù)責(zé)，可利用配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維支撐系統(tǒng)及時通知廠家的運(yùn)維人員運(yùn)維消缺，通過系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)管是否對設(shè)備消缺，有效輔助監(jiān)管廠家的運(yùn)維人員是否到位。通信等二次設(shè)備發(fā)生缺陷時，在確認(rèn)缺陷后，推送給負(fù)責(zé)配電自動化的人員收到缺陷后，配電自動化人員按照工作流程填寫相應(yīng)的工作票并進(jìn)行準(zhǔn)備。在完成缺陷處理后，通過系統(tǒng)實(shí)時查看是否處理完畢，形成閉環(huán)檢查。應(yīng)用配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)優(yōu)化了當(dāng)前的管理流程，提升了工作效率。

（1）基于二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)優(yōu)化缺陷管理，形成閉環(huán)缺陷管理流程。

在工作中應(yīng)用配電二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)的缺陷分類及自動分析告警功能、對缺陷通過手動錄入PMS2.0進(jìn)入缺陷管理流程。在消缺后，通過配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)確認(rèn)消缺結(jié)果，在確認(rèn)消缺后，才能在PMS2.0中結(jié)束本次消缺單，有效實(shí)現(xiàn)缺陷的信息化和閉環(huán)管理，提高設(shè)備運(yùn)維效率，保障設(shè)備供電的可靠性與安全性。將缺陷信息人工或自動維護(hù)到前端web頁面，并與PMS2.0系統(tǒng)中缺陷管理做交互，獲取缺陷管理的進(jìn)度信息，并于前端展示，將待處理缺陷推送至缺陷處理和校核模塊，確認(rèn)缺陷狀態(tài)、等級、是否消缺等信息。

（2）主動消缺應(yīng)用

在工作中，應(yīng)用配電二次設(shè)備評估與運(yùn)維支撐系統(tǒng)推送的缺陷，在進(jìn)行缺陷確認(rèn)后，進(jìn)行針對性運(yùn)維，避免一直以來無目標(biāo)的運(yùn)維方式。如2016年5月8口二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)主動推出相關(guān)終端信息，推出缺陷配電終端的相關(guān)信息，提示運(yùn)維人員需對X市直供區(qū)長期不在線終端表和X市直供區(qū)一直不在線終端表中所示配電終端設(shè)備維護(hù)，運(yùn)維消缺工作從原來的無序定周期巡檢的80個，降低至27臺。

（3）配電自動化化運(yùn)行指標(biāo)分析提升

根據(jù)該省電力公司配電自動化管理要求，作者所在單位需要定期分析配電自動化化運(yùn)行指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)常態(tài)化管理。在工作中，通過應(yīng)用二次設(shè)備評估與運(yùn)維支撐系統(tǒng)，一方面可以快速生成缺陷和各種指標(biāo)。另一方面可以監(jiān)管作者管轄范圍內(nèi)運(yùn)維人員指標(biāo)，并督促其及時消缺。作者所在單位通過應(yīng)用配電自動化二次設(shè)備評估與運(yùn)維系統(tǒng)，配電自動化終端在線率達(dá)98%以上，遙控使用率和遙控成功率均達(dá)到100%，對配電自動化系統(tǒng)正常運(yùn)行起到了保駕護(hù)航，推動了配電自動化深化和實(shí)用化應(yīng)用。

3結(jié)束語

隨著配電自動化系統(tǒng)建設(shè)，推動配電自動化實(shí)用化，配電自動化設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理高效化、少量化顯得十分必要。為提升對配電自動化二次設(shè)備的針對性運(yùn)維，進(jìn)一步提升配電自動化運(yùn)維效率，分析并借鑒一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)，開展配電自動化二次設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)評價研究。為此針對A市供電公司配電自動化應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者本職工作，在實(shí)踐中探索應(yīng)用各種配電自動化技術(shù)，提升配電自動化運(yùn)行可靠性，降低運(yùn)維工作難度和工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏寅，張曉青.配電自動化二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評估與檢修決策研究[J].電力工程技術(shù)，2018，3703：155-160.

（作者單位：國網(wǎng)寧城縣供電公司）