變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)設計與實現研究

楊智強，歐陽樹林（國網江西省電力公司贛州供電分公司，江西贛州341000）

變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)設計與實現研究

楊智強，歐陽樹林（國網江西省電力公司贛州供電分公司，江西贛州341000）

變電設備狀態(tài)檢修過程中，傳統(tǒng)的周期性設備檢修模式存在著檢修效率低、檢修效果較差的問題，這給電網平穩(wěn)、可靠運行帶來了較大的隱患。軟件的“檢修人員安排輔助決策”功能為檢修前的人員安排提供了良好的歷史數據支撐和直觀的圖表顯示。“檢修歷史經驗庫”為下一次檢修提供了可查詢、可追溯、能篩選、能排序的歷史記錄。“故障診斷與排查知識庫”提供了歸類的、高度總結的檢修知識。通過設計變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)，有利于提升檢修效率和檢修質量。本文主要分析了輔助決策系統(tǒng)功能設計，并就其功能如何有效實現，進行了研究。

變電設備；狀態(tài)檢修；輔助決策系統(tǒng)；設計與實現

前言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們對電能的需求不斷增加，這給供電帶來了較大的壓力。為了保證供電的穩(wěn)定性和可靠性，加強故障檢修工作顯得十分必要。故障檢修過程中，傳統(tǒng)的檢修方式以周期性為主，選擇在一定時間內對設備運行狀態(tài)及設備自身狀況進行檢修、維護。但是周期性檢修方式暴露出較大的不足，尤其是隨著供電規(guī)模的擴大，設備面臨較大的負荷，導致設備出現故障的幾率提升。同時，周期性的檢修策略應用，對設備自身狀態(tài)關注度較低，對設備采取全面性的檢查，這在很大程度上導致了人力、財力的浪費，不利于供電企業(yè)更好地實現經濟效益。

1 變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計

為了更好地滿足變電設備狀態(tài)檢修需要，設計的輔助決策系統(tǒng)主要對設備狀態(tài)檢修過程中可能遇到的問題予以把握，包括了數據獲取預處理、狀態(tài)分析與評估兩個方面內容。變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計需要對基本的配置予以把握，操作系統(tǒng)為Windows XP以上，硬盤空閑空間在100MB以上[1]。

1.1 系統(tǒng)整體設計

關于變電設備狀態(tài)輔助決策系統(tǒng)的具體框架結構，我們可以從圖1中看出。

圖1 變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計框架圖

變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計，主要采用C/S和B/S結合的體系結構，這一結構具有較高的標準化、規(guī)范化特征，能夠對系統(tǒng)資源進行共享，以滿足設備狀態(tài)檢修的實際需要。結合系統(tǒng)整體設計情況來看，輔助決策系統(tǒng)設計需要考慮以下幾點內容：

1.1.1 狀態(tài)分析評估子系統(tǒng)

狀態(tài)分析評估子系統(tǒng)的設計，主要目的在于利用知識庫的相關知識，對設備的狀態(tài)進行分析和把握，從而對故障是否存在隱患問題予以明確認知，為設備檢修提供重要依據。狀態(tài)分析評估子系統(tǒng)的應用，要注重對設備狀態(tài)進行詳盡的評估，對設備故障類型予以分析和把握[2]。

1.1.2 知識庫

知識庫的設計，是輔助決策系統(tǒng)的一個重要組成部分，其知識主要來源于專家現場檢修診斷經驗。知識庫設計過程中，需要對以下內容予以考慮：①設計狀態(tài)判斷庫。狀態(tài)判斷庫主要集中了設備狀態(tài)判斷規(guī)則和相關判斷標準，為設備狀態(tài)檢測提供重要依據；②維修策略庫。維修策略庫主要針對于設備運行狀態(tài)，為設備檢修工作提供重要的指引，對故障問題予以有效解決；③故障模式庫。故障模式庫針對于設備故障類型，對故障類型予以分類，可以為設備故障檢測提供重要參照。

1.1.3 數據庫

系統(tǒng)中的數據庫主要目的在于對相關數據信息進行存儲，分為兩種，一種是設備信息庫；另一種是設備狀態(tài)分析知識庫。數據庫的應用，對相關信息進行存儲，從而為設備狀態(tài)檢修工作提供重要的數據參考。

變電設備狀態(tài)輔助決策系統(tǒng)在設計過程中，需要從整體角度出發(fā)，對輔助決策系統(tǒng)的功能予以明確定義，并根據實際發(fā)展需要，保證系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)設計能夠滿足系統(tǒng)整體需求，發(fā)揮其功能和作用。系統(tǒng)設計當中，包括了數據獲取、預處理、設備狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估等內容。數據獲取和數據預處理涉及到了數據在線監(jiān)測、數據獲取等內容。設備狀態(tài)監(jiān)測，涉及到了知識庫、分析算法庫，通過數據分析計算，對設備狀態(tài)予以把握和分析[3]。除此之外，在進行設備評估過程中，包括了風險評估、故障診斷等內容，目的在于更好地發(fā)現變電設備運行的問題及故障隱患，從而提升系統(tǒng)的性能水平。

1.2 輔助決策系統(tǒng)功能

1.2.1 數據獲取與處理

數據獲取與處理過程中，需要構建信息資源目錄體系，并將信息資源目錄體系應用于信息模型當中，通過借助于系統(tǒng)的數據映射，對數據進行獲取和更新。

1.2.2 狀態(tài)分析與評估

變電設備運行狀態(tài)分析及評估過程中，采取了設備-部件-狀態(tài)量-判斷依據的順序進行狀態(tài)分析與評估，并通過設計的相關權重系數，對設備的具體情況予以把握，為故障檢修提供一定的依據。

2 變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)功能實現

變電設備狀態(tài)檢修輔助系統(tǒng)功能的實現，需要在硬件設計和軟件設計方面予以有效考慮，保證硬件功能和軟件功能得到較好的發(fā)揮，從而為變電站設備狀態(tài)檢修提供重要的參考和幫助。

2.1 硬件功能實現

硬件功能實現，主要通過對PC平臺進行應用，系統(tǒng)節(jié)點通過對局域網的利用，能夠實現信息的快速交換。在這一過程中，系統(tǒng)功能主要借助于網絡傳輸功能實現，利用路由器與外部系統(tǒng)進行連接，從而實現資源共享的目標。硬件功能實現方面，用戶可以根據自身的實際需要，對硬件進行靈活配置。

2.2 軟件功能實現

軟件在服務器選擇上，以Windows 2003 Server操作平臺為主，操作系統(tǒng)設計過程中，利用Delphi編譯語言，實現了C/ S模式下客戶對設備數據、設備狀態(tài)的有效訪問，并能夠對相關數據信息進行有效查閱。關于軟件功能的具體實現方式，我們可以從下文分析中看出：

“變電檢修輔助決策軟件”能為變電檢修業(yè)務全流程提供一定的決策和必要信息，實現了工作室/班組成員檢修經驗與知識的共享，增強了工作室成員的“傳、幫、帶”效果，進而提升電網檢修效率。輔助決策系統(tǒng)設計，要對系統(tǒng)的軟件主界面內容予以把握，具體我們可以從圖2～3中看出。

圖2 軟件系統(tǒng)主界面Ⅰ

圖3 軟件主界面Ⅱ

輔助決策系統(tǒng)設計過程中，通過單擊“故障排除知識庫”，從主界面Ⅰ中彈出主界面Ⅱ這一窗口，可以對故障排除信息進行查閱，從而為變電設備故障檢修提供重要的參考，為故障檢修工作解決提供較大的便利，如圖4。

圖4 故障信息統(tǒng)計表

從圖4中我們可以看出，借助于輔助決策系統(tǒng)，能夠對變電站的故障信息進行獲取，從而為故障檢修提供重要的依據。同時，故障檢修完成后，可以結合實際情況，對故障信息的變化情況進行記錄，進行故障“刪除”或是“添加”的操作。

圖5 故障信息添加、刪除操作

輔助決策系統(tǒng)的應用，在歷史經驗庫中就相關檢修內容進行記錄，檢修人員在實際檢修過程中，通過對歷史記錄進行查驗，可以對設備出現的故障問題進行較好的分析，為檢修人員解決設備故障提供重要的參考。同時，利用輔助決策系統(tǒng)，還可以實現對員工的培訓，通過讓檢修經驗較差的人員跟隨學習，能夠使他們在實踐過程中，對自身的技能水平進行有效的提升。

3 結束語

從本文的分析來看，我們可以看出，變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)是一種預知性的檢修系統(tǒng)，注重對變電站實際運行情況進行檢測，對運行過程中可能出現的故障隱患問題予以發(fā)現，從而采取有效措施對故障進行解決。輔助決策系統(tǒng)的應用，相對于傳統(tǒng)的周期性檢修而言，在效率和質量方面得到了較大的提升，有利于促進電網建設更加安全、可靠。因此，為了更好地促進智能電網建設及發(fā)展，要注重對輔助決策系統(tǒng)功能予以完善，提升輔助決策系統(tǒng)性能水平，使其能夠為變電設備狀態(tài)檢修提供較好的輔助。

[1]郭紅兵，夏洪剛，閆 軍，劉志林，張 偉.輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)開發(fā)與應用[J].內蒙古電力技術，2013，04：1～6.

[2]荀 華，劉志林，郭紅兵.輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)觸發(fā)評價功能的開發(fā)與應用[J].內蒙古電力技術，2013，06：76～79.

[3]周 華，俞培祥，許 飛，姚 峰.國家電網公司輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)標準與國內外同類標準的比較[J].智能電網，2015，03：279～ 282.

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2016-11-12