输变电设备状态检修管理系统的设计

王 俊

（国网四川省电力公司宜宾供电公司，四川 宜宾 644000）

0 引 言

电力企业针对输变电设备的检修和维护工作，是保障电网可靠运行的基础，在设备安全使用的条件下，避免出现电网事故。当前输变电检修主要采取故障检修、计划检修等模式，已不能满足设备数量不断增多的电网建设趋势。因此，需要尽快优化设备检修手段，注重信息化技术在输变电设备检修中的运用，通过建设信息管理系统来提高检修效率及质量。

1 输变电设备状态检修中运用信息化技术的重要意义

状态检修是指电力企业在安全、效益等目标的基础上，对输变电设备运行风险进行评估和分析，在决策指标下开展检修工作，从根本上提高电网系统运行安全性。采取状态检修方式，不仅能防范安全事故，还能延长设备的使用寿命，提高设备应用价值，减少电网建设成本。信息化时代下，可通过数据分析来掌握输变电设备运作状态，这一过程和信息化技术联系紧密。因此，为了提高设备状态检修准确性，要充分利用信息化技术，达到规避设备运作风险、优化供电质量的目的。在信息化技术支持下，可建设状态检修管理系统，在实践中丰富系统功能，确保管理系统能运用到供电各个环节中，使得信息化技术在设备检修中得以充分应用。

2 输变电设备状态检修系统分析

2.1 系统建设目标

在管理系统建设中，要运用多种先进技术，以指标化、规范化为指导原则，按照已有的组织架构、技术标准和管理要求，建设输变电设备管理系统。随着设备状态检修经验的积累，不断完善设备各项参数指标，找准设备检修重难点，为输变电管理计划制定提供借鉴。同时，在系统作用下，规范检修行为，制定统一的设备检修报告模板，要求工作人员做好设备检修记录，实现输变电设备检修科学化和规范化，发挥管理系统运用效能。

2.2 设计理念

在进行输变电设备状态检修系统设计时，需要结合电力企业安全管理标准，统筹考虑系统建设手段，确保网络、数据存储、通信、数据备份及病毒防护等方面的有效处理，全面提高系统安全稳定性。同时，还要保证管理系统和其他管理业务系统间形成信息共享渠道，保障数据传递效率，从而及时解决设备故障问题，将设备状态缺陷引起的损失降到最低。在遵循系统设计理念的条件下，可保障最终的系统建设效果，突出设备检修系统在电网安全运行上的辅助作用。

2.3 系统架构设计

输变电设备检修系统构建是供电领域重点研究内容，要使检修管理系统正常运行，首先要优化系统架构设计，在此基础上开发相应的功能系统。供电系统中，电力设备状态检修系统构建上，通常采取一级部署、两级运用的设计思路，在全网统一应用的开发平台上设计总的架构，确保软硬件功能符合设备检修需求，然后针对电网运行状况实施集中部署[1]。本文设备检修系统主要采用J2EE 技术，设计B/A/S 三层架构模式，分别包括业务逻辑层、表现层及持久化层。其中，业务应用系统又要求具备数据收集、数据预处理、设备运行状况监测、风险评估及风险预警等功能，能在数据交互中完成检修工作。

2.4 系统功能要求

输变电设备状态检修管理系统应具有定期评价、实施评价、检修计划制定、状态查询及风险评估等功能模块。通过实施评价功能，可帮助工作人员及时掌握系统运行状况，对输电线路以及设备健康状态进行实施评价，根据评价数据信息，制定设备检修计划，促使设备始终处于良好运行状态中，辅助输配电过程的进行。定期评价功能是指由平台管理人员设置定时任务，设定相应的评价时间及评价任务，根据既定的时间间隔来更新监测数据，确保设备检修管理是一个动态化过程。管理人员通过检修系统能全面掌握设备运作信息，确保设备检修决策合理性。此外，系统还能自动生成设备检修方案，为设备状态检修工作有序展开提供依据。

3 输变电设备状态检修管理系统设计分析

以输变电设备状态检修为主的管理系统，在系统框架设计上，应设计数据获取、监测预警、故障诊断、风险评估及决策等功能系统，具体功能模型如图1 所示。随着不同模型的构建，促使检修系统功能不断完善，使其跟上电网系统建设步伐，从根源上解决电网运行缺陷。

图1 状态检修系统功能模型

3.1 数据收集及处理

输变电设备检修维护中各类数据的来源如表1 所示。其中缺陷数据、实验数据及台账数据等来自于生产管理系统。按照状态检修准则进行缺陷分类和描述，可提高缺陷处理针对性。通过细化设备缺陷类型，制定可操作性强的设备检修计划。

3.2 设备状态评价

在设备状态评价方面，应建立设备运行状态评价模型，按照评价流程形成评价结果报告。设备评价信息主要分为设备状态信息、系统评价结论、设备缺陷、实验报告及部件状态情况等信息。利用系统自主分析功能，实时更新设备状态评价报告。设备评价模型依次为：设备—部件—状态量—评价依据[2]。不同设备的评价准则都存在专家知识库中，按照具体的缺陷定义、状态分析原则来得到准确的评价结果，为之后设备维护工作的开展提供条件。同时，还要构建系统推理模型，根据推理机加载出的解析规则，根据电力设备历史状态信息推理可能存在的缺陷，通过推理机作用，发出数据缺失告警信号，为设备维护工作顺利进行提供数据。状态评价数据反映出设备运行状态的评价过程及结论，根据数据信息制作曲线图，然后可生成评价报告，方便设备状态检修作业针对性展开。在风险评价方面，由于输变电设备运行风险的出现会对整个电力系统运行效益造成损失，因此在构建输变电设备检修系统时，需要建立风险评价模型，进行设备风险参数的量化处理，将其作为检修手段判断的参考依据之一。综合考虑设备故障发生率、财产损失程度等要素，估算电力设备风险值，随着相关数据信息的增加，建立起完整的风险数据库，使其能运用到各类设备风险评价中。

表1 输变电设备状态检修分析需要的各类数据来源

3.3 检修辅助决策

管理系统能自动生成检测建议，在状态检修原则基础上，进行系统逻辑分析处理，整合设备评价数据及风险评估数据制定辅助决策，促使管理人员明确检修重点和检修方式，针对系统中的设备缺陷采取对应的检修策略[3]。在此过程中，检修管理系统主要起到数据收集、数据分析及检修策略生成等作用，简化了设备状态检修工作，同时可在系统运行中适当进行人工干预，在两者协同作用下制定辅助检修决策。在检修辅助计划生成后，比较设备运行状态评价结果，适当调整检修时间，确保检修生产计划在输变电设备检修工作中的有效执行，提高设备安全性。具体地，输变电设备状态检修管理系统建设是一个复杂的过程，要想发挥系统功能，需要注重系统数据收集及处理、设备状态评价、知识库建设、设备状态展示以及辅助决策等功能系统的协调运用，逐步完成设备检修，由管理人员按照检修方案进行维护检修处理。

4 结 论

在电网运行过程中，需要做好输变电设备状态检修工作，有效抑制设备安全风险。实践表明，信息管理系统的建设和运行，是输变电设备检修工作改革主要方向。在辅助决策系统、生产管理系统及在线监测系统的协调作用下，提高输变电设备检修工作的信息化和智能化，能及时发现设备运行故障，并采取恰当的处理手段。本文加大了输变电设备状态检修管理系统的研究，并且加大这一检修技术的推广，具有重要意义。