繼電保護可視運維管控體系的探索及應用

馬鏞湛

引言

以“精益管理，安全第一，標準作業，分級負責，運維到位”為指導，在現有繼電保護運維管理規范的基礎上，充分借鑒卓越績效管理、精益管理的工作方法，通過問題診斷、對策改進、方法創新、深化應用等四個步驟，分析傳統運維存在的問題，提出繼電保護遠程運維思路，開發可視化運維管控平臺，實現繼電保護可視運維，提高智能化、精益化管理水平，并以業績卓越度和管理成熟度作為衡量遠程運維管理模式成效的指標。同時，在遠程運維管控平臺應用過程中，引入大數據分析理念，運用六大舉措革新運維工作模式，建立“可視化+遠程運維”的先進管理模式，以人才隊伍的專業性和建章立制的全面性，保障遠程運維的推廣和戰略目標的實現。

一、繼電保護可視運維管控體系研究思路

立足電網發展及管理現狀，結合實際，超前部署，通過搭建繼電保護可視運維平臺，加快智能運檢體系建設，堅持技術創新和管理變革兩手抓，不斷提升運檢智能化實用水平，推進運檢模式的轉變和工作效率的提升。突破傳統管控模式上時間和空間等方面的限制，建立以設備狀態自動感知、風險實時預警、裝置遠程巡檢、智能設備可視運維、電網事故快速分析為代表的實時化、全景化、跨空間的運維模式，同時對現場設備運行狀態進行多角度、多維度的分析，優化運檢策略、故障缺陷處理流程，逐步推進二次系統各項工作“遠程化”應用，實現二次設備從“被動檢修”到“主動運維”，從“經驗式分析”到“數據智能管理模式”的轉變，最終實現智能化運檢。

圖1 遠程運維平臺搭建框架

二、繼電保護可視運維管控體系實現路徑

（一）打破信息孤島短板，創新遠程平臺框架

針對傳統運維模式存在的短板，提出繼電保護遠程運維構想并完成實踐，為打破傳統運維“信息孤島”，推進運維大數據融合分析，樹立“用數據說話、用數據分析、用數據決策”的運維新理念，建立“可視化+遠程運維”管理模式，做實“三個轉變”：全面梳理傳統運維工作短板，確定平臺框架，搭建可視化管理目標。針對變電站現場運維存在問題短板、變電檢修人員在分析、定位、處理變電站缺陷過程中需要多次往返變電站、檢修人員數量和技術水平無法滿足電網規模的快速擴大、部分老舊110kV變電站功能上不夠完善等問題，采用 SCD 虛擬二次回路可視化技術，將傳統電纜二次回路以“看得見”“摸得著”的連接方式，展示給相關運維人員，改變智能變電站二次系統“看不見”“摸不著”的“黑匣子”狀態，提高繼電保護運維的透明度、可見性。

推動“信息孤島”向“平臺融合”轉變，實現設備全面狀態評價。打破傳統運維“信息孤島”局面，運用在線監測、遠程巡檢等技術，對設備信息進行自動采集，快速識別設備缺陷和隱患，應用數字比對技術創建模型庫[1]，作為變電站設備實時信息與當前方式下正確信息工況進行自動在線調取和核查完成對設備的巡視工作。實施巡檢留痕工作模式，實時了解設備運行狀況。通過圖像信息比對，與變電站監控系統聯動，實現智能巡檢過程的遠程管控。推動設備信息的全方位、多角度采集和智能分析處理，從而強化多源數據融合，推動設備全面狀態評價。

“事后應對”向“事前防范”轉變，實現風險主動預測預警。通過將歷史監測數據、同類型監測數據等信息比對分析，建立基于關聯分析的歷史、同類型數據校驗體系，智能分析、對比甄別異常數據。檢修端通過整合分析裝置自診斷及相關狀態信息，發現保護裝置自身的問題并及時發出報警信號，實現電網運行狀態實時監測和二次設備的運行狀態評估。調度端通過遠程管控系統對電網故障時所有保護動作信息進行篩選和智能分析，形成裝置級—變電站級—電網級三級故障報告。實現故障風險、設備隱患、家族性缺陷的事前預警，改變“事后應對”工作局面，做到“事前防范”。

“經驗驅動”向“數據驅動”轉變，實現精準故障問題研判。依據歷次跳閘報告，建立故障問題分類體系。當系統檢測到出現設備故障時，顯示端將進行警示，并輸出一份相關的故障分析報告，根據具體的故障設備和情況，進行不同故障分析報告的輸出，對會影響故障產生的因素進行分類分析，總結故障問題點的位置和原因，清晰、直觀地展示設備的故障點，并將歷次的故障分析報告進行匯總和分類管理，形成系統化的典型故障庫。開發通用數據治理專用工具[2]，融入各專業數據分析規則，形成相關數據治理機制，提升故障問題數據的完整性、準確性和及時性，實現基于數據驅動的故障問題研判。

表1 故障問題分類示例

（二）創新運維管理舉措，革新運維工作模式

依托可視運維平臺，創新運維“五大舉措”，包含革新設備遠程運維操作流程、創新二次設備遠程巡檢機制、構建運維“三化”管理模式、減少二次設備缺陷處理時間、打造直流系統遠程運維模式等，實現營配數據貫通，有效解決傳統運維模式出現的諸多矛盾，改進現場工作模式，減輕運維人員的勞動強度。

革新設備遠程運維操作流程。定值修改操作流程轉變成數字化智能工作模式，利用三級權限的保密設置，通過系統自動對裝置的操作記錄及定值單保存至電腦，做到事后追溯，有據可查。通過程序修改完善裝置信號遠程復歸功能，轉變工作人員需到現場進行復歸的工作模式，減輕運維人員勞動強度。通過IE600系統完善重合閘遠程投退功能，使變電運行人員能在遠端進行投退重合閘操作，大幅減少工作量。利用遠方核相操作技術，以控制每相電源開關，通過將信號回送方式及時將所有結果返回平臺中心，提高工作效率的同時也降低運維成本。

創新二次設備遠程巡檢機制。依據現有信息分站系統的定值、開關量、軟壓板、采樣值遠程調取功能，在遠程運維終端創建典型的定值、開關量、壓板模型庫，作為變電站設備實時信息與當前方式下正確信息狀態比對的基礎，增加信息子站數據自動對比功能，通過對裝置工況自動在線調取和核查完成對設備的巡視工作，實現以智能化的系統設備解決人機矛盾的重點問題，并且對數據進行保留，為以后的消缺工作提供寶貴的參考依據，提高工作效率。

構建運維“三化”管理模式。在可視化遠程運維管控平臺的基礎上，實施“二次設備物聯化”“保護裝置圖像化”“運維業務智能化”，建立“三化”管理模式，通過先進信息、通信、大數據、人工智能、互聯網技術的深度融合，實現變電運維全環節互聯互通、全息感知、高效分析、智能控制、靈活共享，達到“設備物聯化”；依托設備物聯建立設備的電子圖庫，在線連接變電運維各環節的人、機、物，狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活，達到“裝置圖像化”；最終達到變電運維的設備巡視精益運維，建立實時匹配、安全經濟、智能響應、高效服務的智慧運維模式，實現“業務智能化”，從而最終實現“物聯+圖庫+智能運檢”的深度融合。

減少二次設備缺陷處理時間。發生二次設備緊急缺陷時，變電檢修人員從接到調度令到處理故障往往需要經過“信息溝通—準備備品—現場檢查—執行消缺”等過程，通過二次設備全景展示、虛回路可視化、設備信息實時監視等技術，檢修人員可預先判斷保護裝置故障點位置，將故障點定位到板件級，大幅減少備品準備時間。在自動化設備電源回路中串聯中間繼電器并配置監視模塊，確保繼電保護的正常工作[3]。通過自動化遠端重啟的功能，實現一鍵操作、遠程控制、狀態信息及時反饋等功能，有效減少故障處理時間，從而達到快速恢復通信的目的，解決變電檢修人員為變電站的缺陷多次往返變電站的情況，實現對故障的快速定位、隔離和恢復等設備的管控。

打造直流系統遠程運維模式。完善直流系統遠程維護系統配置，實現線上遠控手段快速恢復設備運行。通過顯示直流電源系統的各種工作狀態，實現對直流電源系統控母、合母電壓、負荷電流、蓄電池的單體電壓、總電壓、溫度等的實時監控。通過蓄電池組遠程充放電技術中心對程序設置多重保護，建立可自動化停止放電和直接切斷電阻回路模式，在雙重保障下大幅度提高放電過程的可靠性，減輕充放電工作人員的壓力，提高效率。

（三）強化運維配套措施，完善平臺運行保障

規范故障問題分析流程。對各類故障問題進行梳理分類，規范故障問題分析過程，實現問題可視化處理。流程包括軟壓板投退流程、調整定值區流程、基準數據庫建立流程、遠方修改定值流程、定值自動比對流程等。同時，根據可視運維管控平臺的功能特點，對每個流程的節點工作內容、工作標準、責任主體進行規范，提升故障問題處理能力。

圖2 軟壓板投退流程

編制遠程運維作業規定。可視運維平臺應用以來，為規范遠程運維作業工作權限、工作職責、實施方案和作業安全要求，公司以作業內容為基礎，編制《關于二次設備遠程運維作業規定（試行）》，制定運維計劃、設備遠程巡視、遠程操作工作票管理、設備缺陷管理、標準化作業、外來人員管理、檢查與考核等作業規定。

建立事故風險預控機制。在可視運維管理體系推廣應用過程中，強化事故風險預控意識，從檢修輔助決策智能化、優化設備環境風險評估體系、規范各類風險業務流程等方面，全面提升事故風險預控能力，有效預防電網設備故障和安全運行風險，為用戶提供更為安全可靠的優質電力。

打通專業人才培訓渠道。人才是可視運維管理平臺維護和優化的第一要素，為人才充電，為人才賦能，讓他們具備所需的專業能力是可視運維管控平臺高效運轉的重要基礎。實行“按需培訓”，結合“走出去、請進來”的人才培訓戰略，打通內外部培訓渠道，實行理論和實踐相結合的培訓方式，對相關部門的人員開展分級分類進行培訓，打造出一批高層次、復合型和緊缺型人才，以滿足遠程運維管控平臺與時俱進的管理要求，為二次運檢的遠程運維工作做長效支撐。

完善遠程運維考核機制。編制印發《二次運檢中心遠程運維績效考核管理辦法》，以崗位職責要求為重點，向生產一線傾斜，動靜態考核為原則，實行“分級管理，分類考核”，單位領導負責考核管理人員和部門（班組）負責人，各部門（班組）負責人考核部門（班組）一般員工，分維度開展月度考核，細化考評標準，設置動態考核系數，規范考核管理流程和時限要求，優化完善績效考核工具表單，實現績效考核機制與可視運維管控平臺的有效融合。

結語

構建繼電保護可視化運維管控體系，提出遠程運維構想并完成實踐，建立繼電保護可視運維管理平臺，推廣遠程運維工作模式單位，能夠高效提升繼電保護運維工作指標和經濟指標，全面提升二次設備運行效率，規范人機穩定作業標準化流程，在行業范圍內有效推廣遠程運維工作模式，在信息化時代為運檢專業指明前進方向。

參考文獻：

[1] 李角安. 繼電保護遠程運維管控技術研究與應用[J]. 技術與市場，2021，28（11）：149-150. DOI：10.3969/j.issn.1006-8554.2021.11.062.

[2] 曾志安， 劉輝， 湯小兵. 基于多維度業務數據融合的繼電保護移動運維系統設計及實現[J]. 電力大數據，2019，22（11）：29-37.

[3] 王彥潔. 智能變電站繼電保護在線監測系統關鍵技術及應用研究[D]. 哈爾濱理工大學，2020.DOI：10.27063/d.cnki.ghlgu.2020.000387.