0 引言
目**次設(shè)備在線監(jiān)視系統(tǒng)，都是基于二次設(shè)備自身的運(yùn)行信息及參數(shù)信息建立的，僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)站端保護(hù)動(dòng)作相關(guān)信息等的采集和傳輸，不具有針對(duì)性和多方面綜合對(duì)比分析功能。電網(wǎng)智能運(yùn)維管理系統(tǒng)依托變電站長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從告警監(jiān)視及管理、二次設(shè)備巡視、二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估、缺陷診斷及管理、監(jiān)視預(yù)警五個(gè)方面綜合分析二次設(shè)備運(yùn)行情況，提升電網(wǎng)故障分析及二次設(shè)備運(yùn)維的信息化水平。
1 總體方案
二次設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)屬于繼電保護(hù)信息系統(tǒng)應(yīng)用下的擴(kuò)展子單元，建立二次設(shè)備運(yùn)維的模型。依據(jù)二次設(shè)備在線運(yùn)維的需要，并充分利用故障信息管理系統(tǒng) FIS 現(xiàn)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)接入及處理機(jī)制，在原有的 FIS 模型基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和定制，從而直觀的幫助運(yùn)檢人員在遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，并結(jié)合設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)分析設(shè)備運(yùn)行健康狀況，進(jìn)而做到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可評(píng)估，缺陷可管理，風(fēng)險(xiǎn)可預(yù)警。二次設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)的特征包含：告警監(jiān)視及管理、二次設(shè)備巡視、二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估、缺陷診斷及管理、監(jiān)視預(yù)警分析、數(shù)據(jù)采集和人機(jī)操作主界面。如圖 1 所示。
圖1
2 實(shí)施方式
2.1告警監(jiān)視及管理模塊
通過對(duì)二次設(shè)備告警信息進(jìn)行擴(kuò)展建模，并對(duì)告警信息進(jìn)行分類，形成告警信息的知識(shí)庫，在此基礎(chǔ)上對(duì)二次設(shè)備運(yùn)維管理主站通過數(shù)據(jù)采集模塊采集來源于二次設(shè)備原生告警、由二次設(shè)備原生告警產(chǎn)生的主站平臺(tái)告警、主站對(duì)二次設(shè)備巡視產(chǎn)生的平臺(tái)告警，數(shù)據(jù)采集模塊接收到的告警信息進(jìn)行在線分析，實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視、診斷及檢修決策。
圖2
如圖 2 所示，二次設(shè)備的原生告警，通過前置及故障信息系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)換為平臺(tái)告警，而巡視將直接產(chǎn)生平臺(tái)告警；故障信息系統(tǒng)服務(wù)還將二次設(shè)備的原生告警的狀態(tài)，寫入實(shí)時(shí)庫表，以便進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估；告警展示模塊對(duì)平臺(tái)告警進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，并提供依據(jù)告警手工生成缺陷功能將告警轉(zhuǎn)換為缺陷；如果配置了自動(dòng)根據(jù)告警生成缺陷功能，則缺陷在線生成模塊可自動(dòng)根據(jù)生成規(guī)則將告警轉(zhuǎn)換為缺陷。
告警監(jiān)視及管理模塊通過對(duì)二次設(shè)備告警信息進(jìn)行擴(kuò)展建模，并對(duì)告警信息進(jìn)行詳細(xì)的分類，形成告警信息的知識(shí)庫，在此基礎(chǔ)上對(duì)主站收到的告警信息進(jìn)行在線分析，從而實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視與管理。
2.2二次設(shè)備巡視模塊
主站定義正常狀態(tài)*庫及巡視策略，并將標(biāo)準(zhǔn)值文件、巡視策略下發(fā)到子站，子站依此進(jìn)行定期巡視，并返回巡視異常結(jié)果；子站也可依據(jù)主站手工觸發(fā)巡視策略進(jìn)行巡檢，并
返回巡視結(jié)果。
判斷二次設(shè)備的信息是否正確，需將采集到的量值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，巡視結(jié)果主要通過巡視記錄文件記錄，巡視記錄文件描述了近期本變電站的巡視情況，記錄每一次巡視，并簡要記錄巡視的結(jié)果，生成的巡視報(bào)告文件內(nèi)容有如下要求：正常、異常的結(jié)果應(yīng)該都能看到，異常的結(jié)果需要較詳細(xì)地描述差異信息。
2.3二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估模塊
包括在線監(jiān)測狀態(tài)評(píng)估和歷史運(yùn)行水平評(píng)估，在線監(jiān)測狀態(tài)評(píng)估依據(jù)非檢修設(shè)備的在線數(shù)據(jù)，如告警、特征值、運(yùn)行量值、通信狀態(tài)、自動(dòng)化測試等，對(duì)設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估；歷史運(yùn)行水平評(píng)價(jià)則根據(jù)非檢修設(shè)備的歷史信息，如動(dòng)作記錄、動(dòng)作正確性、缺陷記錄等數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的歷史運(yùn)行水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)合在線監(jiān)測狀態(tài)評(píng)估、歷史運(yùn)行水平兩個(gè)方面得出二次非檢修設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的綜合評(píng)價(jià)。如圖 3 所示。
圖3
設(shè)備的在線監(jiān)測狀態(tài)算法是對(duì)數(shù)字量（表征運(yùn)行狀態(tài)特征的模擬量）、邏輯量（告警）進(jìn)行權(quán)重評(píng)級(jí)，確定基本得分，在此基礎(chǔ)上根據(jù)各級(jí)數(shù)字量個(gè)數(shù)及越限個(gè)數(shù)、各級(jí)邏輯量個(gè)數(shù)以及數(shù)字量、邏輯量的權(quán)重進(jìn)行綜合計(jì)算，得到設(shè)備的在線監(jiān)測狀態(tài)。歷史運(yùn)行評(píng)估僅考慮歷史運(yùn)行因素的影響，不再考慮原始質(zhì)量信息及檢修情況的影響。
2.4缺陷診斷及管理模塊
缺陷診斷模塊實(shí)時(shí)接收平臺(tái)告警消息，根據(jù)具體的告警類型分別進(jìn)行診斷。若接收到新告警則生成一條缺陷，并向平臺(tái)發(fā)送告警通知界面發(fā)現(xiàn)新缺陷，若收到復(fù)歸的告警則較新缺陷的狀態(tài)，并向平臺(tái)發(fā)送告警告知界面有缺陷消除。缺陷診斷模塊應(yīng)定時(shí)對(duì)告警進(jìn)行查漏糾錯(cuò)，定時(shí)讀取實(shí)時(shí)庫表及 IED 實(shí)時(shí)庫表中參與缺陷診斷的記錄的告警值，如果存在告警隊(duì)列及缺陷告警映射隊(duì)列中不包含的告警，則需要將該告警放在告警隊(duì)列中等待缺陷診斷。
缺陷分為危急缺陷、嚴(yán)重缺陷、一般缺陷，危急缺陷是指繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置自身或相關(guān)設(shè)備及回路存在問題導(dǎo)致失去主要保護(hù)功能，直接威脅運(yùn)行；嚴(yán)重缺陷是指繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置自身或相關(guān)設(shè)備及回路存在問題導(dǎo)致部分保護(hù)功能缺失或性能下降，但在短時(shí)內(nèi)尚能堅(jiān)持運(yùn)行，需盡快處理的缺陷；一般缺陷是指除危急、嚴(yán)重缺陷以外的不直接影響設(shè)備運(yùn)行和供電能力，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置功能未受到實(shí)質(zhì)性影響，性質(zhì)一般、程度較輕，對(duì)運(yùn)行影響不大，可暫緩處理的缺陷。
圖4
缺陷診斷模塊實(shí)時(shí)接收平臺(tái)告警消息，根據(jù)具體的告警類型分別進(jìn)行診斷，將告警消息分類為危急缺陷、嚴(yán)重缺陷還是一般缺陷。
缺陷通過四種方式產(chǎn)生：告警手工轉(zhuǎn)換為缺陷；如果配置了自動(dòng)轉(zhuǎn)換，告警可根據(jù)規(guī)則自動(dòng)轉(zhuǎn)換為缺陷；通過工具人工增加缺陷；如果與缺陷管理系統(tǒng)有接口，可以通過缺陷管理系統(tǒng)獲取系統(tǒng)中的缺陷。此外，如果與缺陷管理系統(tǒng)有接口，可以將**種產(chǎn)生的缺陷提交到缺陷管理系統(tǒng)，向缺陷管理系統(tǒng)增加缺陷。
缺陷消除有三種方式：如果配置了告警自動(dòng)轉(zhuǎn)換缺陷，當(dāng)告警消除時(shí)，對(duì)應(yīng)的缺陷也消除；可通過手工消除缺陷；如果與缺陷管理系統(tǒng)有接口，在缺陷管理系統(tǒng)消除缺陷時(shí)，本系統(tǒng)收到通知可實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)缺陷的同步消除。
按照缺陷診斷規(guī)則，若接收到新告警則生成一條缺陷，并向平臺(tái)發(fā)送告警通知界面發(fā)現(xiàn)新缺陷，若收到復(fù)歸的告警則較新缺陷的狀態(tài)，并向平臺(tái)發(fā)送告警告知界面有缺陷消除。應(yīng)實(shí)時(shí)獲取裝置的檢修狀態(tài)，對(duì)于處在檢修狀態(tài)下的裝置不進(jìn)行缺陷的診斷，根據(jù)告警信息和缺陷生成規(guī)則，自動(dòng)生成缺陷信息記錄，系統(tǒng)定期根據(jù)缺陷記錄，自動(dòng)對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)廠商、裝置型號(hào)、軟件版本、出廠時(shí)間等進(jìn)行多維度統(tǒng)計(jì)分析，給出分析結(jié)果；缺陷診斷模塊應(yīng)定時(shí)對(duì)告警進(jìn)行查漏糾錯(cuò)，定時(shí)讀取實(shí)時(shí)庫表及IED實(shí)時(shí)庫表中參與缺陷診斷的記錄的告警值，如果存在告警隊(duì)列及缺陷告警映射隊(duì)列中不包含的告警，則需要將該告警放在告警隊(duì)列中等待缺陷診斷。
2.5監(jiān)視預(yù)警分析模塊
監(jiān)視預(yù)警的實(shí)現(xiàn)方式，監(jiān)視預(yù)警是對(duì)設(shè)備亞健康狀態(tài)的一個(gè)提前預(yù)警，引起運(yùn)行維護(hù)人員的注意，通過做好設(shè)備的維護(hù)檢修工作，達(dá)到設(shè)備事故防范的目的，通過對(duì) 16 種預(yù)警類型分類，給出相應(yīng)的預(yù)警方案。
所有類別的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警都采用主站系統(tǒng)平臺(tái)告警來發(fā)送，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的類別采用告警原因來標(biāo)識(shí)。監(jiān)視預(yù)警是對(duì)設(shè)備亞健康狀態(tài)的一個(gè)提前預(yù)警，引起運(yùn)行維護(hù)人員的注意，通過做好設(shè)備的維護(hù)檢修工作，達(dá)到設(shè)備事故防范的目的。
2.6數(shù)據(jù)采集和人機(jī)操作主界面模塊
數(shù)據(jù)采集模塊，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來源，在I區(qū)，部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，用于采集繼電保護(hù)設(shè)備信息；在 II 區(qū)，部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器和歷史服務(wù)器，用于采集故障錄波器等二次設(shè)備數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。
人機(jī)操作主界面框架采用分級(jí)的配置實(shí)現(xiàn)，即電網(wǎng)級(jí)、地區(qū)級(jí)、廠站級(jí)、設(shè)備級(jí)四個(gè)層級(jí)。本包括電網(wǎng)地理圖可視化展示、動(dòng)作異常情況實(shí)時(shí)監(jiān)視、KPI 指標(biāo)監(jiān)視、告警情況統(tǒng)計(jì)、設(shè)備健康狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視、檢修設(shè)備的監(jiān)視及動(dòng)作設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)視。其它還有故障及動(dòng)作行為分析展示、運(yùn)行缺陷管理人機(jī)界面、知識(shí)庫管理界面、巡視報(bào)告界面展示等界面。
3 安科瑞變電所電力運(yùn)維云平臺(tái)
3.1云平臺(tái)架構(gòu)
3.2云平臺(tái)概述
我司的運(yùn)維平臺(tái)綜合運(yùn)用綜合保護(hù)裝置、多功能電力儀表、母排及線纜測溫裝置、 變壓器溫控儀、視頻攝像頭、水浸煙霧、溫濕度、門磁等多種傳感器統(tǒng)一接入變電所現(xiàn)場的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)封裝、壓縮、加密后上傳至云平臺(tái)。實(shí)時(shí)集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維巡檢安排，線上線下聯(lián)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時(shí)**，監(jiān)測各配電回路運(yùn)行狀態(tài)，即時(shí)定位故障，降低風(fēng)險(xiǎn)。通過手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到人員手機(jī)上，并通過GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過程。將企業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理，提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度，即時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù)，即時(shí)掌握用戶用電量情況，避免偏差考核；響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策，增加客戶粘性，為后期的增值服務(wù)開展做準(zhǔn)備。
3.3云平臺(tái)功能
3.4云平臺(tái)配置方案
安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司專注于工業(yè)絕緣檢測裝置,儲(chǔ)能EMS能源管理解決方案,企業(yè)能耗管理,安全用電解決方案,智慧用電等, 歡迎致電 18721098782
