基于智能診斷分析的二次設備主動檢修策略研究

尚國斌+王鵬+馬順緒

摘要：目前，二次設備管理方法仍需不斷改善，必須完善建設信息化平臺，采用多種途徑獲取二次設備的狀態量，從而將設備管理由“裝置級”轉換為“插件級”，綜合提升裝置的運行能力，保證其平臺數據狀態。為了綜合提高主動檢修效率，文章在智能診斷分析的基礎上進行了相關研究，希望對設備檢修模式的有效調整提供幫助。

關鍵詞：智能診斷分析；二次設備；主動檢修策略；設備管理；檢修效率 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）34-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.021

目前，二次設備技術發展較為迅速，產品質量得以不斷提升，很多裝置在設計之初就增加了自檢功能，盡管技術得到升級，但是對設備的管理依然處于“裝置級”階段，在上傳信號時總會出現多種裝置問題，常表現為裝置告警和裝置異常等。所以，如何有效地提升設備管理水平和運行能力一直是相關部門的研究熱點，對此本文進行了相關研究。

1 二次設備檢修存在的問題

1.1 監控信息較為落后

目前監控信息主要是利用SCADA系統對設備的異常信息進行上傳，不具有信息化集成平臺支撐，系統之間缺乏聯系性，很多信息狀態都較為獨立，總是難以有效地預判設備問題，不具備智能診斷設備的能力，所以不能滿足信息化控制的要求。所以今后的發展中，急需不斷建設信息集成平臺，完善二次設備管控系統，以此來統籌多樣信息系統，保證設備能夠順利運行，同時提高二次設備維護效率和精益化管理能力。

1.2 基礎信息缺乏專業化的管理

目前，很多二次設備的基礎信息缺少專業化的管理，現存的PMS系統是對二次設備的臺賬進行管理的主要系統，這個系統主要的運用方式為對二次設備的關鍵字段進行錄入管理，錄入方式依照粗放的整屏整裝置進行，同較為專業化的檢修和管理過程仍然存在著很大的差距，所以必須對其具有周期性的缺陷部件進行管理，同時進行細化和控制。

1.3 被動檢修方式較為落后

目前，二次設備出現問題或者缺陷時常采用被動檢修方式，這種方式難以滿足供電要求，一旦調控中心發現變電運行和維護系統出現問題后就會按照缺陷處理流程，將其報送至變電檢修部門，然后再由檢修部門的人員對缺陷問題進行檢修。這種檢修方式就是被動檢修，多采用的是應急搶修方式，在檢修過程中由于電網運行方式和人員安排等一系列原因導致供電企業的綜合檢修能力較差。所以今后的發展必須積極加強二次設備智能診斷的可行性研究和分析，確保智能系統在發現異常問題后自動發出設備預警，降低被動應急搶修的多種弊端問題。

2 智能診斷分析基礎之上的二次設備主動檢修策略探討

2.1 做好設備基礎管理，構建二次設備預警模式

對設備進行基礎管理首先要采用多種管理手段，包括資產全壽命管理等，然后對其二次設備基礎信息進行細化，有效地增加部分關鍵字段，系統管理中融入校驗碼、保護裝置版本信息、定期檢修時間以及插件管理等。在原有的設備檢修需求基礎之上，依照模塊輪換物資需求和設備缺陷物資需求建立最低庫存預警管理模式，對庫存進行預測，設立插件檢測周期提醒模式。同時管理包括技術與使用說明書在內的資料管理，只有做好基礎管理才能建立好主動檢修模式和策略。

2.2 建立智能化的診斷分析模式

所謂智能化的診斷分析模式就是對裝置的運行狀態和數據進行整合，采用告警信息等來支撐數據平臺，從而對設備的狀態進行故障診斷、定位以及檢修。其智能化診斷分析過程如下：首先，收集故障問題的狀態和告警信息，主要從故障信息系統、控制中心的監控系統以及主站系統進行收集；其次，將其整合至信息平臺，通過信息化平臺中的實時庫分類整理信息，并進行信號過濾，期間可以通過信息化平臺在線分析變電站的運行狀態，該分析過程具有實時性，還可以進行相關的推理；最后，通過這些操作之后即可以對故障設備進行定位，并查找出具體的故障原因，從而便于分析、處理故障，也便于人員的調配和指揮。具體的模式包括以下三點：

2.2.1 分類并處理告警信息。告警信息會來自不同的設備，對這些告警信息首先要依照主站的不同和設備的不同進行分類，將其細分至所屬的一次或二次設備。將分類之后的告警信息再依照告警的性質進行類別劃分，主要包括提示、時序、告警、變位、事故以及檢修等。分類過程要保證其智能化的正確性。

2.2.2 分析故障原因，做好故障定位。整理完告警信息之后可以分析事件，分析過程要保證其邏輯性和推理性，依照電網狀態監測量進行分析，分析的最終目的是明確設備告警的實際原因，判斷出設備告警的原因是外圍設備出現故障還是設備本體出現故障，之后依照智能化描述方式精確描述故障的原因。

2.2.3 制定設備故障報告。將分析判斷之后的故障設備進行分類，給出其分類、分層和分級告警信息。首先是分類告警。所謂分類告警就是依照信息保護的類型和故障的類型顯示告警。其中保護信息類型多指保護告警、保護自檢、保護動作以及故障波形等。而故障類型分為電容器、變壓器、開關、保護裝置等故障，還包括CT故障和PT故障等；其次是分層告警。分層告警的目的是有效識別標識出現故障的線路和廠站，在進入廠站接線圖后，對圖中保護和元件進行線路連接，最終明顯標識告警；最后是分級告警。分級告警主要依照的是元件的重要性和故障的嚴重程度進行分級，由此建立不同的告警方式。文中所指的信息多是指保護信息子站的設備狀態量信息，包括開關量、模擬量和定值等，還有在線監測信息，包括監視視頻、收發信機通道交換監視信息等。除此之外還包括調度SCADA系統中的開關量、模擬量和告警事件等。這些信息在二次數據信息的結合利用之下構建二次設備管控平臺，最終為二次設備檢修提供數據支持。

2.3 構建主動檢修模式

主動檢修也叫做設備故障查找或者是改進型檢修。建立主動檢修模式的目的在于徹底消除或減少設備的故障問題，降低其安全隱患，這種主動模式能夠檢修和改造設備的零件或者局部的結構，便于從根本上清除故障隱患。主動檢修模式具有一定的周期性，可以對設備的管理進一步進行細化，通過逢停必維機制以及停電方式對設備進行主動的檢修，這種方式降低了二次設備超周期運行等情況的發生率，可以起到保護設備逆變電源的作用。除了周期式的主動檢修模式外，還包括差異化的主動檢修模式，也就是指對設備信息最終進行的分層、分級和分類處理，依照設備歸屬的告警信息對告警進行多樣類別劃分，依照上述所有的操作最終設定系統的主動檢修策略。策略包含觀察、巡查、制定計劃以及立即搶修所有過程。

3 策略制定過程中的信息化平臺建設

若想實現二次設備主動檢修的效率，必須在策略制定過程中完善信息平臺建設。信息平臺建設的目的在于深入挖掘設備各狀態中的管控業務，平臺的架構包括功能、體系、技術以及數據等架構，最終的平臺模塊功能應包括整體評價設備、實時診斷設備、專業輔助管理以及決策檢修策略等。平臺建設重點應具備以下兩點：（1）構建二次設備相關信息收集庫，分析好大數據，制定好相關策略。二次設備管控平臺和相關策略設立的基礎是保護信息主站，目的是多途徑收集設備信息，主要的方式為二維關系模型，能夠對二次設備檢修次序進行輸出優化，確立檢修等級、合理安排檢修時間。如果設備的使用壽命已盡或者趨于用盡時會產生預警，可以在一次設備的檢修計劃基礎之上自主生成二次設備的檢修計劃，然后對該計劃進行更新改造；（2）建立智能診斷輔助決策平臺，在管控平臺收集信息和信息狀態之后，決策平臺可定時段地對相關指標數據和狀態量進行比對評價，最后評估出最佳的健康狀態。比對方法采用關鍵量歷史數據比對法，經由決策平臺最終分析出設備故障原因和具體的故障位置，然后爭取在處理故障時提供相關參考。

4 策略擬實施應用后的作用分析

二次設備檢修策略是經由精藝化設計產生，制定完成之后需要進行試點實施應用，在應用過程中會產生多種應用效果，具體的應用價值和應用作用如下：

4.1 降低非計劃停電帶來的損失，保障用電安全

在供電設備出現異常情況后，應用該策略可以快速地設計檢修工作計劃，合理編排停電方式，并快速進行自主搶修工作，這樣可以將非計劃停電造成的損失降到最低，同時也能在一定程度上降低被動停電的發生率，最終提高用電安全。這種方式能夠保證設備的健康水平，最終提升供電的可靠性，也可以有效地緩解檢修人員的勞動強度。

4.2 提高設備狀態的掌控下，綜合提高管理能力

在主動檢修策略實施之后，可對設備狀態進行有效的把握，細化設備管理過程，獲取設備掌握的主動性，對其運行狀態有充分的把握，運用其間的信息化手段可以提高專業化的管理能力。在故障發生前，合理控制設備的狀態，充分把握設備狀態的主動權。如果故障發生之后轉變其原有的被動應急機制，建立主動性的計劃檢修機制。

5 結語

近年來，二次設備應用較為廣泛，對于一項電力系統發展而言，必須加強二次設備的主動檢修工作，建立二次設備管控平臺，提高其設備預警技術能力和信息管理技術能力，這是提升設備專業運行和管理能力的基礎，也是設備管理細化的重要舉措，今后各相關部門應積極做好相關檢修以及建設工作。

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（責任編輯：黃銀芳）