“三未”设备快速普查技术

张豪

(中国南方电网调峰调频发电公司广州蓄能水电厂，广东 广州 510950)

“三未”设备快速普查技术

张豪

(中国南方电网调峰调频发电公司广州蓄能水电厂，广东 广州 510950)

针对超过相关规定周期而长时间未操作、未维护、未轮换(简称“三未”)的设备提出快速普查技术，可以在不接入新设备，不改变原网络设置的前提下，直接在“二次安防”下的三区网络中模拟人工检索，自适应分时段不重复的结合历史开关量记录执行排查。且在计算机快速获取设备最后一次动作时间后，根据最后一次动作时间和当前时间差值是否超过阈值自动判断给出需要进行检查性操作设备的建议。使得长期依赖于人工处理的设备普查工作得以通过计算机多、快、好、省的自动完成，节省了运维成本的同时强化了电力生产运行对“三未”设备的风险管控能力。最后实例分析表明，所提技术具有较高的工程价值。

设备；开关量；普查；计算机；MATLAB

0 引 言

随着电网规模的扩大，负荷水平的不断提高，运行设备的检修管理难度日益提高[1]。开关、刀闸、主变分接开关等运行设备，未严格执行国家及行业标准规范、公司生产设备运行管理制度及厂家有关设备运维要求，超过相关规定周期而长时间未操作、未维护、未轮换(简称“三未”)的问题显现。

2003年美国电网“8.14”事故[2]，2005年莫斯科电网“5.25”事故[3]，2006年华中电网“5.29”事故和“7.1”事故[4]，2014年东莞“4.11”事故[5]，表明目前国内外技术水平远达不到使各设备完全可靠地工作，设备故障，不正确动作等异常状态都可能导致电网任一环节失效，进而引发连锁跳闸，最后成为事故扩大的直接原因。因此需要对众多涉网设备进行周期性排查梳理，制定相关风险防范措施，杜绝“三未”设备，以预防设备因素导致的电网事故。

当前相关研究多局限在检修模式，计划编制,运维策略及其可视化方面，针对“三未”设备普查则未见报道[1,6-7]。考虑到设备进行操作、维护、轮换时，其状态均会发生变化，且可通过送出开关量，记录下当下的时间和状态[6]。因此，可以通过梳理海量历史开关量记录，掌握设备最近一次动作情况，实现对“三未”设备的排查。然而由于开关量记录的数目较为庞大，且存在二次安防[8-9]要求下的相关访问限制，使得长期缺乏从海量开关量记录中批量筛选排查设备开关量记录的技术方法。致使无法使用计算机快速进行“三未”设备的排查工作。此外，一旦批量搜索方法不合理，使用计算机搜索，将极容易引起厂站主计算机假死，给设备运维带来不利影响。仅依靠人工排查费时费力，又极容易出错。

本文提出的“三未”设备快速普查技术，运用计算机模拟检索过程，实现了在不接入新设备且不改变原有生产信息管理系统配置的前提下，通过自适应算法自动分历史时段的直接从二次安防三区办公网中获取检索结果，最后自动判断给出需要进行检查性操作设备的建议。使得长期依赖于人工处理的繁琐工作得以自动通过计算机多、快、好、省的完成。

1 B/S架构和C/S架构的串联

通过查找开关量记录进行“三未”设备普查属离线的数据分析。对于此类分析其数据的传递操作，若另外建立与数据库的链路，或其他形式的数据通道，无疑存在以下问题：(1)不满足“二次安防”网络专用、横向隔离的要求；(2)使得生产管理系统的设置和设备配置变得复杂，不利于运维；(3)改造成本高。

可见若能模拟手工网页检索，无疑可将原以三区办公网为客户端，以生产管理系统数据源为服务器的B/S网络构架，与以办公电脑上专业软件为客服端，以三区办公网为虚拟服务器的C/S网络构架进行串联，进而实现快速普查技术专业软件与生产管理系统数据源的无缝连接。

不难发现，传统的手工网页检索过程为：(1)通过网页上的控件收集用户的检索要求；(2)进而触发网络请求获取包含检索信息的文件。可见网络请求中包含了手工录入的检索要求。由此通过计算机模拟手工检索的关键在于：(1)自动生成触发网络请求的信息；(2)通过正则表达式实现自动分类识别检索结果。

2 快速普查算法的开发

图1 程序流程框图

充分利用MATLAB在数据读写，数值计算，数据交互方面的优势[10-11]，以MATLAB和excel混合编程为实例介绍“三未”设备快速普查算法的开发。程序流程框图如图1所示，算法流程为：(1)使用excel存放用户预先设置的批量检索条件S，由MATLAB先从excel中读取检索条件；(2)再通过MATLAB的urlread函数根据算法程序结合检索条件自动生成的网络请求信息；(3)以△T为检索区间从网页中获取生产管理系统的检索结果；(4)接着使用regexp函数根据正则表达式分类识别开关量的时间记录和状态记录；(5)然后从检索结果中筛选出设备最后一次动作时间和状态，并将未能找到开关量记录的搜索条件标记为S1；(6)若S1不为空，则继续在前一个检索区间进行(2)，若S1为空则最后将检索结果重新写入excel中。

值得注意的是大型厂站的开关量记录较为庞大，若批量搜索海量开关量记录时，单次检索区间△T过大，或重复执行已获得检索结果的检索操作时，将会长时间占用生产管理系统数据服务和办公电脑的进程。同时考虑到批量检索的目的是获取设备最近一次动作时间TSS和状态，因此由最近的时间开始往前进行搜索(简称前向搜索)时，获得检索结果的概率最大。以广东某蓄能发电厂为例，每月产生的开关量记录数量在13万到20万之间，单次检索区间ΔT易设置在3个月。

将动作时间TSS和当前检索时间作差，若差值超过阈值δT，则安排计划进行检查性操作，若差值不超过δT则无需安排计划进行检查性操作。其中检查性操作是指操作工作本身无操作设备的需要，但为验证被操作设备的操作性能是否满足要求而进行的设备操作。

3 实例分析

以下对广东某蓄能电厂A厂2015年1月1日至2016年2月1日的开关量记录进行实例分析。

(1)由MATLAB读取表1所示的检索条件S，通过urlread函数从生产管理系统在检索区间ΔT(即[T1，T2]，T1=2015-10-01 00:00，T2=2016-01-01 00:00)内进行检索。S11未检索得到结果。S12检索得到结果后，使用regexp函数由正则表达式获取的开关量时间记录和状态记录如表2所示。则500 kV 50012刀闸最近一次动作时间TSS12为2015-12-27,16:23:49:060。

表1 搜索条件S

表2 检索结果V1

(2)将S中未检索得到结果的S12存至S1中，再以S1为检索条件，在生产管理系统继续对前一个检索区间T(即[(T1-ΔT)，T1]，ΔT=3个月)进行检索。仍未搜索得到，则继续前向检索，直至检索区间[(T1-3×ΔT)，(T1-2×ΔT)]，获得检索结果V2如表3所示，则500 kV 50267地刀最近一次动作时间TSS11为2015-01-06,08:54:34:101。

(3)将动作时间TSS11和TSS12与当前检索时间T2作差，差值分别为359天和4天，由于500 kV 50267地刀的差值超过阈值10个月，需对安排计划进行检查性操作。

表3 检索结果V2

通过计算机编程直接在办公网模拟手工检索，在不接入新设备且不改变原有生产信息管理系统配置的前提下，自适应分时段不重复地执行排查，最后自动判断并给出需要进行检查性操作设备的建议，使得长期依赖于人工处理的繁琐工作得以自动通过计算机多、快、好、省地完成。

4 结束语

本文提出的“三未”设备快速普查技术，通过开关量记录获得待排查设备最后一次动作时间，并根据该时间和当前时间差值是否超过阈值,安排计划进行检查性操作，为通过计算机排查“三未”设备提供了基础条件，有效建立杜绝“三未”设备的方法。同时对分时段批量搜索开关量记录的技术方法进行标准化，避免长时间占用生产管理系统数据服务和办公电脑的进程，并解决数据传递的问题，使得快速批量排查“三未”设备成为可能。

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The Technology for Quick General Survey of “Three No” Equipment

Zhang Hao

(CSG Peak and Frequency Regulation Power Plant Guangzhou Pumped Storage Plant, Guangzhou Guangdong 510950, China)

With respect to equipment which has had no operation, no maintenance and no rotation (called “three no” equipment) for a long time beyond the specified limit, this paper presents a technique for quick general survey, which can simulate manual retrieval directly in the three-district network of “secondary security and protection” without switching in new equipment or changing original network settings, and carry out the survey in a adaptive time sharing and non-repeated way under consideration of the record of historical switching quantity. After the computer quickly obtains the time of the latest operation of the equipment, it will automatically judge if the difference between the time of the latest operation and current time exceeds the threshold value and make a suggestion regarding necessary operation for equipment inspection. Thus, general survey of equipment which has relied on manual process for a long time can now be completed automatically by computers better, faster and more economically, so that operation and maintenance costs are saved while risk control ability for “three no” equipment is strengthened in power generation. Finally, analysis of actual cases show that the proposed technology has quite high engineering value.

equipment;switching quantity; general survey; computer; MatLab

10.3969/j.issn.1000-3886.2016.05.023

TM622

A

1000-3886(2016)05-0071-03

张豪(1987-)，男，广西藤县人，硕士，从事抽水蓄能电厂运行维护工作。

定稿日期: 2016-06-28