电力通信网中通信电源监控系统运行维护与管理

刘泽华

（广东电网有限责任公司清远供电局，广东 清远 511515）

0 引 言

通信电源监控系统是由监控中心、监控站、监控单元组成，在运行过程中需要对大量的电源开关进行控制和监视，工作频率较大，所以为了保证系统对电力通信网中通信电源的监控质量，需要对系统进行合理的维护和管理[1]。通信电源监控系统开发完成后，在运行维护和管理阶段，传统方法需要通过人工采集、记录运行信息，导致维护和运行效率较差，且多类系统运行信息无法整合，影响系统运行管理工作的及时性，所以此次对电力通信网中通信电源监控系统运行维护与管理进行研究。

1 电力通信网中通信电源监控系统运行维护

此次电力通信网中通信电源监控系统运行维护分别从系统的软件维护和硬件维护两方面进行研究分析。

所有的软件维护工作完成后通过软件和系统测试，验证软件维护工作是否有效，形成了一套完整的软件维护机制。通信电源监控系统在硬件维护过程中会涉及到3 种维护方法，包括预防维护、最小护理以及置换，其中预防维护是根据系统的可靠度对硬件实施预防性维护工作；最小护理是当系统硬件发生失效时进行的恢复性维护工作，置换则是系统硬件出现较大的故障时对硬件设备进行更换维护[2]。硬件维护以提高系统硬件设备使用寿命为目的，通过硬件维护模型对这3种维护方式做出合理选择与时间安排。

1.1 系统软件维护

通信电源监控系统软件维护工作分为改错性维护、适应性维护、完善性维护三部分。（1）改错性维护是对系统软件在开发阶段和测试阶段都没有发现，而在系统运行过程中出现的错误进行修改维护。改错性维护在软件维护工作中占26%，该类错误是软件的开发错误和程序错误等，主要修改系统软件在设计中遗留的通信电源监控逻辑和功能的错误；修改系统软件代码编写中未发现的性能错误；修改数据输入超界或者系统软件功能不完整的运行错误。（2）适应性维护主要是对因系统运行环境改变而出现的软件错误进行修改，运行环境的改变包括系统数据库改变、监控数据格式改变、系统运行规则变化等[3]。适应性维护主要是对软件的编码进行改善；修改软件对通信电源监控程序；调整软件程序等。（3）完善性维护是以提高系统软件整体功能作为目的，为扩充软件功能、提高软件性能、加快软件运行效率而进行的维护工作，占所有软件维护工作的60%以上。图1 为系统软件维护工作流程。

图1 系统软件维护工作流程

1.2 系统硬件维护

根据系统硬件的实际维护过程，以成本率最小为目标构建硬件设备维护数学模型，对数学模型中所涉及的相关变量进行优化，相关变量包括系统硬件可靠度、系统硬件失效率等（可靠度是指在规定时间和条件下，系统硬件正常运行的概率），最后利用遗传算法求解最优的系统硬件设备维护策略。假设系统硬件在整个寿命周期内维护周期数为N，每个维护周期的间隔时间为Ti(i=1,2,…,N)。在前N-1 次硬件维护中，当系统硬件设备可靠度超过事先设置的可靠度阈值K时，对系统硬件进行预防维护；在第N次达到可靠度阈值K时，说明此时系统硬件设备出现了故障，对设备进行置换维护；如果系统硬件在维护周期内出现失效现象，则对系统硬件采取最小护理维护方式，恢复系统硬件对通信电源监控功能，在保证硬件可靠度的条件下最小化系统硬件寿命周期内的维护成本率。

根据分析，硬件在每个维护周期内可靠度与硬件失效率之间的关系如下：

其中，Ti为硬件维护周期的间隔时间；hi(t)为系统硬件i-1 次与第i次维护周期内的失效率；k(t)为系统运行时间t时硬件设备的可靠度。当系统硬件可靠度达到事先设定的阈值K时进行预防维护，结合式（1）可得阈值K计算公式为：

其中，b为硬件失效率递增因子，α为硬件寿命周期递减因子。根据上文提出的假设，在硬件维护周期i-1与维护周期i内，硬件最小维护成本为：

其中，C为硬件维护成本；Cp为硬件单次维护成本；Cr为硬件第一个维护周期的最小维护成本；Cd为硬件停机成本。在系统实际运行过程中，硬件设备不可能无期限地进行维护，所以在建立数学模型时需要限制硬件维护周期的上限，设硬件维护周期上限为N*，根据通信电源监控系统基本硬件特征，将可靠度下限值设定为0.5，建立系统硬件维护数学模型如下：

对于该数学模型的求解选用遗传算法，该算法可以在给定的可靠度范围内计算出最小维护成本，最后得到可靠度阈值K以及维护次数N作为数学模型输出结果，以此实现了通信电源监控系统硬件维护。

2 电力通信网中通信电源监控系统运行管理

此次根据电力通信网中通信电源监控系统运行特征，提出一种“调度+管理中心”模式。在自动化管理模式中，在通信电源监控系统中成立调度机构，并且在调度机构中建立管理中心，以系统运行调度管理为主，控制中心负责系统运行中的监视、操作管理业务。

由于管理中心不受系统运行环境限制，可提高对系统的管理力度，并且极大地节省了人力资源。此外，调度机构和管理中心所承担的管理责任都有了明确的划分，更利用系统专业化运作，提高系统对电力通信网中通信电源的监控质量和效率，以此实现了对系统的运行管理。

3 结 论

此次结合电力通信中通信电源监控系统的运行特征，对系统运行维护和管理进行了研究，以供参考。