輸變電設備狀態智能評價管理系統

徐輝，于虹，劉冠辰，盧中西，董均宇，王璋奇

(1.華北電力大學機械工程系，河北 保定 071000；2.華北電力大學云南電網公司研究生工作站，昆明 650000；3.華北電力大學電力工程系，河北 保定 071000；4.云南電網有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217；5.云南電網有限責任公司，昆明 650217)

輸變電設備狀態智能評價管理系統

徐輝1，2，于虹4，劉冠辰1，2，盧中西2，3，董均宇5，王璋奇1

(1.華北電力大學機械工程系，河北 保定 071000；2.華北電力大學云南電網公司研究生工作站，昆明 650000；3.華北電力大學電力工程系，河北 保定 071000；4.云南電網有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217；5.云南電網有限責任公司，昆明 650217)

建立了一套輸變電設備狀態智能評價管理系統，該系統采用狀態動態評價來操作，通過結合本文制定的設備狀態評價細則，對現有一次、二次設備以及線路進行系統的狀態評價。通過使用設備狀態自動評價系統的使用，提高了設備狀態檢修的工作效率。

輸變電設備；電力設備；狀態檢修；智能評價

0 前言

設備狀態檢修主要采用動態評價模式開展評價工作，動態評價相比計劃評價與手動評價相比，使設備狀態評價工作存在諸多問題，不能有效、準確的對設備狀態進行有效的跟蹤。[5]以下為主要存在的問題：

1)針對性不足，自動化程度不高。

2)數據無法量化，設備缺陷、運行巡視、試驗報告等數據沒有規范的數據格式要求，導致狀態評價無法從這些數據中提取可量化的評價依據。

3)狀態評價不及時、缺乏統一規范的檢修策略庫。

4)降低電網可靠性、影響企業效益最大化。

傳統的設備檢修方法存在著上述問題，降低了電力設備的檢修效率，影響著用戶用電的可靠性，有必要建立智能評價模式來完善設備狀態評價系統。

1 系統的運行流程

輸變電設備狀態智能評價管理系統可自動采用智能評價方式，即通過分析設備的缺陷信息、試驗信息、運行時間等信息，自動分析出設備運行的優略程度，對故障發生的可能性進行量化處理，最終實現全自動評價，評價完之后智能分析模塊將結合相關的優略程度從運檢策略庫中選擇對應的檢修策略給檢修工作提供指導。智能評價的最終實現目標為實現狀態評價的全自動化[6]。智能評價主要建設的內容分為：智能識別設備故障對應細則的狀態量，通過設備故障特征的分析，確定故障屬于哪一類評價分類；智能識別故障嚴重程度，通過故障所屬分類以及故障嚴重特征分析出故障的嚴重程度 (優略程度)，從而實現設備扣分來達到運行狀態的計算；智能匹配檢修策略，通過故障的嚴重程自動從運檢策略庫中尋找合適的檢修策略作為設備故障檢修建議。該系統的運行流程及架構如圖1所示。

圖1 系統運行流程

圖2 輸變電設備狀態智能評價管理系統總體架構

IT基礎設施層：主要包括系統的軟硬件，本系統采用 J2EE架構，支持部署在 AIX、linux，windows平臺上，中間件服務器主要支持tomcat、websphere，數據庫主要采用的是oracle，而外部系統中的基礎數據則使用數據整合平臺進行增量同步。

技術支撐層：通過 Hibernate訪問數據庫，spring作為服務層封裝主要的業務邏輯，以提供調用，頁面展示主要采用Flex實現。

標準層：本系統主要基于兩類標準：技術標準和業務標準。技術標準主要J2EE；業務標準主要為設備狀態評價標準，該套標準由云南電網公司提供。

業務功能層：主要包括設備管理、設備狀態智能分析管理、設備狀態自動評價管理、檢修策略管理以及設備狀態指標管理等。

數據層：鑒于綜合停電計劃優化以數據為核心內容，綜合考慮后，建議采用相對較為穩定，功能較為強大的Oracle：用于對應的存儲、觸發器、方法等來滿足業務的需求。

圖3 輸變電設備狀態智能評價管理系統數據分析處理架構

持久層：支持Oracle關系型數據庫，滿足不同應用的需求；平臺能夠根據不同的數據庫類型，自動翻譯相應的數據庫操作語句，并支持ANSI SQL標準。采用開源的Hibernate持久層并將訪問的細節封裝在DAO層中來實現通用訪問數據庫的訪問，同時對于以復雜的數據庫操作還支持原生的JDBC訪問，以滿足各種復雜的需要。

邏輯層：邏輯層封裝控制基類、邏輯BEAN設計模式、BEAN管理模式，定義基礎功能Bean，使用統一的Spring中Bean注冊及使用方式，封裝基礎工具類。邏輯層通過屏蔽不同具體技術實現的細節。同時將數據轉化等的業務流程封裝在services的 bean類中。通過 Spring定制通用的service接口類為展現層提供接口。

表現層：平臺支持跨瀏覽器運行，主要采用支持IE，FireFox，Opera等多種瀏覽器。

2 實現的主要功能

輸變電設備狀態智能評價管理系統，讓設備狀態評價最終實現了系統的自動分析、評價、建議等一序列環節，極大的提高了狀態檢修工作的效率，實現了電力設備評價、預警、檢修業務的自動化流轉及標準化作業。

智能評價的實現，讓設備狀態評價最終實現了系統的自動分析、評價、建議等一序列環節，極大的提高了狀態檢修工作的效率，實現了電力設備評價、預警、檢修業務的自動化流轉及標準化作業。與此同時，系統提供多維度、分層的圖表數據，建立了電力設備運行健康狀態指標體系，為各層管控人員檢修決策工作提供了簡潔的圖形化應用平臺。

系統使用數據總線集成技術實現電力設備的資產臺賬、運行、試驗、在線監測等狀態評價源的多信息集成，并實現狀態評價結果、檢修輔助決策等信息的多渠道交互共享，為電力設備狀態評價結果準確性提供了全方位數據支持。系統采用大數據的分析方法，對同類設備大量的評價結果以檢修策略的橫向分析，可以為設備的未來健康度做出科學的預測，并且提供指導性的防御措施，從而實現對設備的缺陷的主動防御，有效的提高了設備的供電可靠性。

3 結束語

輸變電設備狀態智能評價管理系統，以設備全生命周期管理理念，以設備運行狀態智能評價為基礎、以故障樹診斷為高級應用，可以為優化檢修計劃提供決策分析，提高電網設備的健康度、可靠性和可用率，提高檢修工作的及時性、針對性、規范性和有效性，以及檢修工作的效率和效益，降低檢修資源消耗和檢修工作量。電網設備運行狀態評價和狀態檢修及檢修策略分析，將進一步提高電力行業安全運行和經濟運行水平。

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[4] 秦繼承，吳娟.基于電網狀態評估的風險防范管理體系應用研究 [J].中國電力，2007，40(4)：90-92.

[5] 漆銘鈞，湯美云，李喜桂，等.狀態檢修現狀分析及發展趨勢預測 [J].湖南電力，2011(S1).

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[7] 郭創新，高振興，張健，等.油浸式電力變壓器狀態評估模型及方法 [J].控制工程，2011(06).

[8] 宋人杰，王曉東.輸變電設備狀態檢修評估分析系統的研究 [J].繼電器，2008(09).

Research on Intelligent Transmission Equipment Evaluation Management System

XU Hui1，2，YU Hong4，LIU Guanchen1，2，LU Zhongxi2，3，DONG Junyu5，WANG Zhangqi1
(1.Department of Mechanical Engineering，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071000，China；2.North China Electric Power University Graduate Workstation，Yunnan Power Grid Corporation，Kunming 650000，China；3.Power Engineering，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071000，China；4.Yunnan Power Grid Electric Power Research Institute Co.，Ltd.，Kunming 650217，China；5.Yunnan Power Grid Company，Kunming 650217，China)

Setting up a state transmission equipment intelligent evaluation management system，which uses state of dynamic evaluation to operate through a combination of equipment status evaluation rules established by this article，the existing primary and secondary equipment and wiring system the state evaluation.By using the device status using automatic evaluation system，improve equipment condition-based maintenance efficiency.

transmission equipment；power equipment；condition-based maintenance；intelligent evaluation

TM76

B

1006-7345(2015)05-0084-03

2015-04-27

徐輝 (1989)，男，碩士研究生，華北電力大學云南電網公司研究生工作站，從事架空輸電線路設計、模式識別與智能診斷方面研究工作 (e-mail)xuhui2132224047＠163.com。

于虹 (1978)，女，博士后，高級工程師，云南電網有限責任公司電力科學研究院，主要從事電力系統及其自動化、模式識別與智能診斷方面工作 (e-mail)yuhong2388245＠163.com。

劉冠辰 (1990)，男，碩士研究生，華北電力大學云南電網公司研究生工作站，從事架空輸電線路設計、帶電作業工具力學研究方面工作 (e-mail)417030221＠qq.com。