基于WEB的變電站“一站一分析”平臺

張小兵，姜國輝，廖麗萍，徐雪雷，林鴻志

(國網湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南 株洲412000)

株洲供電公司運行管理部門共管轄株洲21 座110 kV 變電站，12 座220 kV 變電站，最遠距離達200 km。在實際運行維護中存在以下問題:1)對每個變電站沒有直觀的整體了解，運維人員變更時，對變電站設備的了解是通過老員工一對一的講解，而且老員工對設備的熟悉程度有限，無法全面掌握所有設備的現狀和歷史狀況。2)在異常、隱患及缺陷數據統計、標準化管理、計劃下達等各工序方面存在著工作繁瑣、不統一、容易出錯的問題，為此運行人員進行隱患及缺陷數據整理時都要耗費大量的時間和精力，設備狀態跟蹤率較低。3)對變電站一次設備間隔和控制室屏柜位置不熟悉，工作票許可時需到現場核對檢修位置與帶電部位，耽誤工作票許可時間，工作票辦理成本高，效率低。倒閘操作票填寫時不清楚壓板位置和名稱，不熟悉現場位置，延長操作票填寫時間，或者工器具準備不充分而拖延操作時間。

因此，開發一種基于WEB 的變電站“一站一分析”系統很有必要。

1 系統設計

1.1 系統模型

系統模型如圖1 所示，選用Visual C#編寫后臺服務程序〔1－2〕。

圖1 系統模型圖

1.2 使用工具

Web 服務器工程是在Microsoft Visual Studio 2012軟件環境中搭建〔3－4〕。Visual Studio 是微軟公司推出的目前最流行的Windows 平臺應用程序開發環境。其集成開發環境的界面被重新設計和組織，更加簡單明了。Visual Studio 2012 同時帶來了NET Framework 4.0，Microsoft Visual Studio 2010 CTP(Community Technology Preview—CTP)〔5－6〕。支 持Microsoft SQL Server 等多種數據庫。

后臺數據庫是采用Microsoft 公司推出的SQL Server 2008 關系數據庫，其主要特點:設計性能高、系統管理先進、強大的事務處理功能和支持對稱的多處理器結構、存儲過程、ODBC，并具有自主的SQL 語言〔7－8〕。

1.3 系統結構

系統中各變電子頁面由主頁、一次設備、二次設備、文件管理4 個部分組成。系統結構圖如圖2。

1.4 數據結構

數據庫管理系統采用SQL server 2008 數據庫，數據庫的設計主要包括了數據庫的結構設計和數據庫安全性設置。

1)數據庫結構設計，如圖3 所示。

2)數據庫安全配置。在對SQL Server 2008 進行安全配置之前，首先必須對操作系統進行安全配置，保證操作系統處于安全狀態。數據庫的用戶安全賬戶認證模式有2 種:Windows 認證模式和混合模式。Windows 認證模式是用戶通過現成的Windows 用戶賬戶來連接服務器，當1 個用戶試圖與1 個服務器連接的時候，SQL Server 將會認證用戶的Windows 賬號的名稱和密碼。混合模式是將Windows 認證模式和SQL Server 認證連接在一起。用戶可以通過Windows 用戶賬號進行連接，也可以在SQL Server 中直接建立用戶賬號。本系統采用SQL Server 和Windows 混合認證模式，集成了操作系統的安全系統和數據庫的安全系統，效率更高。

圖2 系統結構圖

圖3 數據庫結構

2 系統界面

2.1 主界面

主界面采用最常見的左、右分塊模板，左側是變電運維業務部各班組所轄變電站菜單樹，點擊菜單可以在主頁位置新增Tab 項頁面顯示相關內容;每個變電站包含首頁面、一次設備、二次設備和文件管理4 個部分。

2.2 一次設備頁面

以一次設備間隔為單元，可顯示或修改間隔內一次設備信息，除基本數據外還有設備銘牌照片和設備評估得分，并可以批量導入數據，省去繁瑣的數據輸入。

每個間隔點擊后可顯示該間隔的所有一次設備的運行編號、設備類型、間隔單元、電壓等級、設備型號、廠家、出廠日期、投運日期、銘牌相片和評估得分。在設備表格中可以用顏色很直觀的辨別改設備是否存在未處理的缺陷，歷史缺陷、隱患。

2.3 二次設備頁面

以控制室保護屏間隔為單元，可以顯示和修改二次裝置缺陷及隱患信息，并且可以添加、刪除保護屏中的裝置，批量導入所有保護屏壓板清冊。

2.4 文件管理頁面

文件管理中媒體區可以上傳、下載、試聽倒閘操作錄音文件。文檔區可以上傳變電站值守人員信息、聯系電話、安全工器具臺賬、運行規程、設備維護卡、缺陷管理任務單、隱患排查、五防一保、設備評估信息、保護定制、融冰典型操作票等。

3 效果比較

3.1 實時跟蹤設備狀態

可以根據設備巡視及維護中發現的問題，及時在變電站辦公電腦錄入電氣設備及保護裝置異常、隱患及缺陷信息，并啟動閉環流程，完成“發現—錄入—安排—消除”流程。實時跟蹤設備狀態，通過該平臺可詳細了解變電站設備問題。

3.2 縮短設備信息歸檔時間

由于缺陷及隱患都是登記在系統中保存，改變了傳統的變電站及班組缺陷、異常和隱患記錄形式，使記錄混亂、管理不統一、整改不及時等現象得到遏制。發現設備問題在變電站進行錄入，直接在平臺中導出缺陷管理及隱患排查任務單，根據任務單準備好整改備品。

3.3 提高工作票和倒閘操作票可控性

平臺中變電一次設備和二次設備位置圖可方便快捷地核對工作票的正確性，不需要到各站查勘實際位置，節省往返時間。工作票辦理時間由原來的25 min 縮短至8 min。

倒閘操作票填寫時可以參考一次設備位置優化操作票順序，查看保護壓板名稱及保護屏雙重編號名稱，為倒閘操作票的填寫和執行節省時間。

由于不清楚設備歷史異常隱患，在倒閘操作中會出現突發故障，導致倒閘操作中斷或中止，使用該系統可以導出設備隱患排查表，分析該突發事故的發生率，做好操作前預防措施，實現了倒閘操作時間可控性。

3.4 提供了強大的資料管理平臺

“一站一分析”平臺可上傳值守人員、維護人員信息、安全工器具臺賬、運行規程、設備維護卡、缺陷管理、專項隱患排查、五防一保、事故預想、倒閘操作注意事項、季度設備評估結果、保護定制、融冰操作票及其他日常管理文件。提供上傳、下載、查看、刪除、打印和音頻在線試聽功能。

3.5 提供變電站綜合分析功能

設備信息錄入時，設計了設備評估扣分功能，根據設備運行狀態，以及在運行中發生的異常和隱患對該設備扣分，該平臺以評估扣分為基礎，輸出特定格式的“一站一分析”報告，值班員可以深入探討，確保變電站穩定運行。

報告內容包括:主變“N－1”情況分析，設備基本情況，“保主變”排查存在的問題及分析，防誤操作排查存在的問題及分析，繼電保護排查存在的問題及分析，開關柜檢查，運行超10年主設備排查情況，設備曾經出現過的異常運行情況，防汛情況、土建、排水、隱蔽工程情況存在的問題及分析，變電站周邊環境情況。

4 結論

開發人員通過Visual Studio 2010 軟件自由的使用.NET Framework 4.0，設計風格一致、功能豐富的動態網頁，實現了與后臺數據庫交互迅速簡便，大大提高了程序設計的效率。系統采用結構松散的B/S 模式，利用SQL Server 數據庫管理設備基礎信息和錄入數據，智能輸出“一站一分析”報告。該平臺為變電站值班人員和運行管理人員提供詳細的變電站設備穩定運行方面的客觀信息，從而大大提高變電站管控能力，以及運行水平和事故處理能力。同時，可以參考報告合理安排設備檢修計劃，預防變電站因設備異常導致的事故發生。

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