電力通信技術(shù)智能運(yùn)維技術(shù)研究

郭志浩

（國(guó)網(wǎng)徐州市供電公司，江蘇 徐州 221000）

0 引 言

智能電網(wǎng)涉及較多的技術(shù)，需要圍繞信息通信體系展開(kāi)分析，滿足智能電網(wǎng)的控制要求，防止智能電網(wǎng)出現(xiàn)不可控的情況。要想滿足智能電網(wǎng)的控制要求，需要精準(zhǔn)控制智能電網(wǎng)，提高對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的感知能力，確保智能電網(wǎng)的覆蓋面。智能電網(wǎng)信息通信采用因特網(wǎng)連接共享（Internet Connection Sharing，ICS）體系架構(gòu)，提高智能電網(wǎng)信息處理效率，保障智能電網(wǎng)能夠正常工作。

1 智能電網(wǎng)的信息通信技術(shù)要求

智能電網(wǎng)對(duì)信息通信體系具有依賴(lài)性，需要明確信息通信技術(shù)要求，構(gòu)建出效率較高的體系構(gòu)架，提高智能電網(wǎng)的應(yīng)用水平。智能電網(wǎng)的信息通信體系技術(shù)要求包括5點(diǎn)。第一，信息采集與處理。在智能電網(wǎng)的作用下，能夠提高信息的采集效率，構(gòu)建信息的實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，盡可能地發(fā)揮信息采集能力，并且實(shí)現(xiàn)高速率的信息存儲(chǔ)，以便處理信息，為智能電網(wǎng)的控制提供依據(jù)。第二，信息分析。信息分析是處理智能電網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵，需要綜合管理電網(wǎng)信息，明確各項(xiàng)信息的控制指標(biāo)，包括資產(chǎn)管理、發(fā)電計(jì)劃、生產(chǎn)優(yōu)化等，從而全面建設(shè)智能電網(wǎng)[1]。第三，信息顯示。智能電網(wǎng)涉及的信息內(nèi)容較多，需要注重信息的顯示模塊，將平面顯示、三維動(dòng)畫(huà)等結(jié)合起來(lái)，形成良好的顯示界面，便于與智能電網(wǎng)進(jìn)行交互。第四，信息集成。智能電網(wǎng)的信息種類(lèi)繁多，需要采取集成化的處理方式，高效處理信息，使智能電網(wǎng)處于穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境下。第五，信息安全。智能電網(wǎng)通信體系應(yīng)注重安全防護(hù)，確保運(yùn)行環(huán)境的安全性，做好重要信息的保密工作，提高信息安全的控制水平，使信息安全得到實(shí)時(shí)防護(hù)。電力信息通信體系的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 智能化電網(wǎng)中的電力通信技術(shù)

電力通信技術(shù)是保障智能電網(wǎng)信息接收與傳送的關(guān)鍵技術(shù)，也是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。在智能電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)，要提供完善的技術(shù)支撐，以適應(yīng)電力市場(chǎng)的發(fā)展。此外，為了更好地保障電網(wǎng)的安全，必須采用電力通信技術(shù)，才能有效地防止外界因素對(duì)電網(wǎng)的影響，從而使電網(wǎng)的運(yùn)行更加安全可靠。電力通信中電力應(yīng)用的優(yōu)化策略分為2個(gè)方面。一方面，增強(qiáng)電力通信的安全防護(hù)。采用高效安全的電力通信技術(shù)，必將推動(dòng)智能電網(wǎng)更加“人性化”。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，由于數(shù)字編碼技術(shù)在電力通信中使用會(huì)造成較長(zhǎng)的時(shí)延，從而不能充分利用電力通信功率。在數(shù)據(jù)被入侵時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失等負(fù)面后果。為了保證用戶的用電量，企業(yè)必須優(yōu)化與升級(jí)各個(gè)環(huán)節(jié)，加速技術(shù)的革新與發(fā)展，提升電力系統(tǒng)的安全性，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力[2]。另一方面，重視安全技術(shù)的應(yīng)用。電力系統(tǒng)的安全技術(shù)是工程建設(shè)中非常關(guān)鍵的內(nèi)容，但由于各種因素的干擾和影響，使得信息技術(shù)自身的運(yùn)作出現(xiàn)了一些問(wèn)題。要想對(duì)其進(jìn)行有效改善，就必須加速對(duì)其進(jìn)行新的技術(shù)研發(fā)，并進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。變電站內(nèi)的電力通信設(shè)備因其地理位置較遠(yuǎn)，又經(jīng)常受到氣候、環(huán)境等因素的影響，會(huì)出現(xiàn)老化、磨損等問(wèn)題。因此，在信息設(shè)備周?chē)O(shè)置避雷線、掩體等安全設(shè)施十分必要。此外，研究小組要細(xì)致地調(diào)查周邊，并及時(shí)排除可能存在的環(huán)境安全隱患，使其充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3 構(gòu)建電力信息系統(tǒng)智能化運(yùn)維技術(shù)

3.1 頂層設(shè)計(jì)一體化管理體系

按照運(yùn)維模式、運(yùn)維機(jī)制、服務(wù)體系共3方面，頂層設(shè)計(jì)省、地、縣級(jí)電力企業(yè)運(yùn)維部門(mén)的一體化運(yùn)維管理機(jī)制。建立由地、縣企業(yè)負(fù)責(zé)代維業(yè)務(wù)集中管理，運(yùn)維項(xiàng)目按照運(yùn)維品牌歸并原則，統(tǒng)一將業(yè)務(wù)外包需求和方案上報(bào)，由省企業(yè)進(jìn)行集中招投標(biāo)，再由地、縣企業(yè)負(fù)責(zé)開(kāi)展運(yùn)維方案組織和實(shí)施的運(yùn)維模式。運(yùn)維機(jī)制方面，集中管控運(yùn)維數(shù)據(jù)和應(yīng)用管理，實(shí)現(xiàn)省、地、縣通信運(yùn)維數(shù)據(jù)、通信方式等業(yè)務(wù)融合。按照省企業(yè)負(fù)責(zé)500 kV和特高壓電站通信網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)受理和協(xié)調(diào)；地市企業(yè)負(fù)責(zé)地區(qū)通信網(wǎng)550 kV和220 kV及以下通信網(wǎng)絡(luò)管理和通信站運(yùn)維檢修；縣級(jí)企業(yè)負(fù)責(zé)縣域通信網(wǎng)和110 kV及以下通信設(shè)備巡視、檢修工單受理、隱患排查等工作[3]。服務(wù)體系方面，改變以前分散型服務(wù)受理模式，由省企業(yè)統(tǒng)一管理服務(wù)平臺(tái)，然后以下發(fā)工單的形式給到各地、縣企業(yè)，實(shí)現(xiàn)快速處理，待運(yùn)維結(jié)束后由省企業(yè)統(tǒng)一安排電話服務(wù)回訪，實(shí)現(xiàn)服務(wù)閉環(huán)。

3.2 建立智能運(yùn)維管理思路

建立以方式精細(xì)化、計(jì)劃-執(zhí)行-檢查-處理（Plan-Do-Check-Act，PDCA）檢修標(biāo)準(zhǔn)化、調(diào)度集約化為智能運(yùn)維管理思路，以“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)為改進(jìn)依托，增強(qiáng)電力系統(tǒng)智能運(yùn)維管理能力。

3.2.1 方式精細(xì)化

采用精細(xì)化方式管理運(yùn)維數(shù)據(jù)，電力通信運(yùn)維部門(mén)賦予一線工作人員上級(jí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)權(quán)限，實(shí)現(xiàn)各級(jí)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)更新，保持運(yùn)維現(xiàn)場(chǎng)和數(shù)據(jù)資料一致性，降低溝通成本，提高服務(wù)效率，達(dá)到運(yùn)維數(shù)據(jù)扁平化、精細(xì)化管理。建立指標(biāo)評(píng)估體系，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、軟硬件情況、生命周期以及故障預(yù)警等方面的全面排查梳理，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)方式評(píng)估的精細(xì)化，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.2.2 建立基于PDCA的檢修標(biāo)準(zhǔn)化流程和規(guī)范

確定上報(bào)檢修計(jì)劃、制定檢修方案、審核檢修風(fēng)險(xiǎn)、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化檢修的檢修流程，制定計(jì)劃?rùn)z修和臨時(shí)檢修作業(yè)分類(lèi)庫(kù)，制作現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、指導(dǎo)卡，做到檢修步驟有標(biāo)準(zhǔn)可依，安全管控有據(jù)可循，提升檢修安全性。

3.2.3 調(diào)度集約化

從橫向和縱向2個(gè)維度進(jìn)行電力通信運(yùn)維管理。橫向上，對(duì)所轄區(qū)域的各部門(mén)通信資源采用集約化的管理模式，整合集中分析運(yùn)營(yíng)維護(hù)操作的方案和遠(yuǎn)程監(jiān)控的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，協(xié)調(diào)各部門(mén)的業(yè)務(wù)工作?？v向上，省企業(yè)統(tǒng)一調(diào)度轄區(qū)范圍內(nèi)的各層級(jí)網(wǎng)絡(luò)檢修工作、重要拓?fù)渥兏?、站點(diǎn)網(wǎng)元接入等工作，充分發(fā)揮從上到下的集約化優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)資源集中管理并配置優(yōu)化。

3.3 建立智能運(yùn)維平臺(tái)

3.3.1 總體架構(gòu)

建立包含各機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)和總企業(yè)運(yùn)維平臺(tái)的智能運(yùn)維平臺(tái)架構(gòu)。總企業(yè)運(yùn)維平臺(tái)主要統(tǒng)籌管理各機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)，涵蓋運(yùn)維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心、數(shù)據(jù)分析預(yù)警、運(yùn)維管理共3個(gè)模塊。系統(tǒng)通過(guò)分析分支機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)上傳的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。平臺(tái)可及時(shí)將整合擴(kuò)充的知識(shí)庫(kù)更新到分支機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)，為一線運(yùn)維人員、管理員和上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)[4]。機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)主要包含綜合監(jiān)管、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析預(yù)警以及運(yùn)維實(shí)施管理共4個(gè)模塊。系統(tǒng)通過(guò)綜合分析數(shù)據(jù)，形成相關(guān)的處理意見(jiàn)，為一線運(yùn)維人員及管理者制定解決方案進(jìn)行運(yùn)維實(shí)施提供參考依據(jù)。

3.3.2 功能架構(gòu)介紹

（1）運(yùn)維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心模塊用于存儲(chǔ)各分支機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)上傳的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及預(yù)警決策數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比新增的運(yùn)維問(wèn)題、處理辦法與現(xiàn)有運(yùn)維知識(shí)儲(chǔ)備庫(kù)案例，將實(shí)用可借鑒案例及時(shí)更新到知識(shí)庫(kù)，以便類(lèi)似問(wèn)題預(yù)警和借鑒參考，采用總企業(yè)與分支機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)各自存儲(chǔ)、相互備案、隨時(shí)調(diào)取的方式，保證數(shù)據(jù)的完備性和安全性。

（2）數(shù)據(jù)分析預(yù)警模塊在總企業(yè)運(yùn)維平臺(tái)和各機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)均有部署，通過(guò)比對(duì)現(xiàn)有總企業(yè)或者各機(jī)構(gòu)運(yùn)維知識(shí)庫(kù)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的預(yù)警，提出解決方案和處理措施，并運(yùn)用郵件、短信等方式將結(jié)果通知到一線運(yùn)維人員。

（3）運(yùn)維管理模塊用于管理平臺(tái)的所有運(yùn)維用戶，根據(jù)其工作職責(zé)和崗位特性配置功能權(quán)限，增強(qiáng)系統(tǒng)操作運(yùn)維管理的靈活性。

（4）綜合監(jiān)管模塊可實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)管理監(jiān)控對(duì)象，實(shí)現(xiàn)立體化、全過(guò)程化的綜合監(jiān)管功能，是整個(gè)運(yùn)維體系的基礎(chǔ)和核心[5]。該模塊以系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)管為基礎(chǔ)，集中監(jiān)視各個(gè)電力專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況并傳輸數(shù)據(jù)，是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)預(yù)警、配置、性能的集中呈現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)預(yù)警實(shí)時(shí)集中管控、快速定位故障等功能，有效提高運(yùn)維反應(yīng)效率和運(yùn)維管理水平。

（5）數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)模塊用于采集平臺(tái)監(jiān)管系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類(lèi)、歸納、整理、存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)打包的方式同步至機(jī)構(gòu)運(yùn)維平臺(tái)，為數(shù)據(jù)分析和預(yù)警提供支撐。

3.3.3 智能平臺(tái)

智能平臺(tái)的搭建打通了省、地、縣通信運(yùn)維信息壁壘，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維人員從人工監(jiān)控、電話報(bào)修到自動(dòng)化、智能化處理故障的工作模式轉(zhuǎn)變。平臺(tái)通過(guò)對(duì)采集到的上百萬(wàn)條原始預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、過(guò)濾壓縮，最終形成幾百條故障預(yù)警數(shù)據(jù)，大大縮短了運(yùn)維人員故障排查的時(shí)間，減少了故障排查的成本，提高了運(yùn)維的處理效率。

3.4 運(yùn)維技術(shù)管理數(shù)字化

要想實(shí)現(xiàn)運(yùn)維技術(shù)管理數(shù)字化，需要提高技術(shù)人員的電力系統(tǒng)運(yùn)維水平，通過(guò)研究比對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)交互環(huán)節(jié)連接的問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)定位，提出切實(shí)可行的解決方案，建立與之相匹配的運(yùn)維系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)之間的穩(wěn)定連接，使系統(tǒng)運(yùn)行處于最佳狀態(tài)，降低數(shù)據(jù)交流過(guò)程中發(fā)生故障的概率，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，促進(jìn)運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

4 結(jié) 論

智能電網(wǎng)的信息溝通建立于信息通信技術(shù)上，其整體運(yùn)行、終端控制、網(wǎng)絡(luò)安全都與信息通信技術(shù)存在密不可分的內(nèi)在聯(lián)系。隨著信息通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，智能電網(wǎng)的發(fā)展將會(huì)朝著更加自動(dòng)化、安全及便捷的方向發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的智能化發(fā)展。