输变电设备状态智能评价管理系统

徐辉，于虹，刘冠辰，卢中西，董均宇，王璋奇

(1.华北电力大学机械工程系，河北 保定 071000；2.华北电力大学云南电网公司研究生工作站，昆明 650000；3.华北电力大学电力工程系，河北 保定 071000；4.云南电网有限责任公司电力科学研究院，昆明 650217；5.云南电网有限责任公司，昆明 650217)

输变电设备状态智能评价管理系统

徐辉1，2，于虹4，刘冠辰1，2，卢中西2，3，董均宇5，王璋奇1

(1.华北电力大学机械工程系，河北 保定 071000；2.华北电力大学云南电网公司研究生工作站，昆明 650000；3.华北电力大学电力工程系，河北 保定 071000；4.云南电网有限责任公司电力科学研究院，昆明 650217；5.云南电网有限责任公司，昆明 650217)

建立了一套输变电设备状态智能评价管理系统，该系统采用状态动态评价来操作，通过结合本文制定的设备状态评价细则，对现有一次、二次设备以及线路进行系统的状态评价。通过使用设备状态自动评价系统的使用，提高了设备状态检修的工作效率。

输变电设备；电力设备；状态检修；智能评价

0 前言

设备状态检修主要采用动态评价模式开展评价工作，动态评价相比计划评价与手动评价相比，使设备状态评价工作存在诸多问题，不能有效、准确的对设备状态进行有效的跟踪。[5]以下为主要存在的问题：

1)针对性不足，自动化程度不高。

2)数据无法量化，设备缺陷、运行巡视、试验报告等数据没有规范的数据格式要求，导致状态评价无法从这些数据中提取可量化的评价依据。

3)状态评价不及时、缺乏统一规范的检修策略库。

4)降低电网可靠性、影响企业效益最大化。

传统的设备检修方法存在着上述问题，降低了电力设备的检修效率，影响着用户用电的可靠性，有必要建立智能评价模式来完善设备状态评价系统。

1 系统的运行流程

输变电设备状态智能评价管理系统可自动采用智能评价方式，即通过分析设备的缺陷信息、试验信息、运行时间等信息，自动分析出设备运行的优略程度，对故障发生的可能性进行量化处理，最终实现全自动评价，评价完之后智能分析模块将结合相关的优略程度从运检策略库中选择对应的检修策略给检修工作提供指导。智能评价的最终实现目标为实现状态评价的全自动化[6]。智能评价主要建设的内容分为：智能识别设备故障对应细则的状态量，通过设备故障特征的分析，确定故障属于哪一类评价分类；智能识别故障严重程度，通过故障所属分类以及故障严重特征分析出故障的严重程度 (优略程度)，从而实现设备扣分来达到运行状态的计算；智能匹配检修策略，通过故障的严重程自动从运检策略库中寻找合适的检修策略作为设备故障检修建议。该系统的运行流程及架构如图1所示。

图1 系统运行流程

图2 输变电设备状态智能评价管理系统总体架构

IT基础设施层：主要包括系统的软硬件，本系统采用 J2EE架构，支持部署在 AIX、linux，windows平台上，中间件服务器主要支持tomcat、websphere，数据库主要采用的是oracle，而外部系统中的基础数据则使用数据整合平台进行增量同步。

技术支撑层：通过 Hibernate访问数据库，spring作为服务层封装主要的业务逻辑，以提供调用，页面展示主要采用Flex实现。

标准层：本系统主要基于两类标准：技术标准和业务标准。技术标准主要J2EE；业务标准主要为设备状态评价标准，该套标准由云南电网公司提供。

业务功能层：主要包括设备管理、设备状态智能分析管理、设备状态自动评价管理、检修策略管理以及设备状态指标管理等。

数据层：鉴于综合停电计划优化以数据为核心内容，综合考虑后，建议采用相对较为稳定，功能较为强大的Oracle：用于对应的存储、触发器、方法等来满足业务的需求。

图3 输变电设备状态智能评价管理系统数据分析处理架构

持久层：支持Oracle关系型数据库，满足不同应用的需求；平台能够根据不同的数据库类型，自动翻译相应的数据库操作语句，并支持ANSI SQL标准。采用开源的Hibernate持久层并将访问的细节封装在DAO层中来实现通用访问数据库的访问，同时对于以复杂的数据库操作还支持原生的JDBC访问，以满足各种复杂的需要。

逻辑层：逻辑层封装控制基类、逻辑BEAN设计模式、BEAN管理模式，定义基础功能Bean，使用统一的Spring中Bean注册及使用方式，封装基础工具类。逻辑层通过屏蔽不同具体技术实现的细节。同时将数据转化等的业务流程封装在services的 bean类中。通过 Spring定制通用的service接口类为展现层提供接口。

表现层：平台支持跨浏览器运行，主要采用支持IE，FireFox，Opera等多种浏览器。

2 实现的主要功能

输变电设备状态智能评价管理系统，让设备状态评价最终实现了系统的自动分析、评价、建议等一序列环节，极大的提高了状态检修工作的效率，实现了电力设备评价、预警、检修业务的自动化流转及标准化作业。

智能评价的实现，让设备状态评价最终实现了系统的自动分析、评价、建议等一序列环节，极大的提高了状态检修工作的效率，实现了电力设备评价、预警、检修业务的自动化流转及标准化作业。与此同时，系统提供多维度、分层的图表数据，建立了电力设备运行健康状态指标体系，为各层管控人员检修决策工作提供了简洁的图形化应用平台。

系统使用数据总线集成技术实现电力设备的资产台账、运行、试验、在线监测等状态评价源的多信息集成，并实现状态评价结果、检修辅助决策等信息的多渠道交互共享，为电力设备状态评价结果准确性提供了全方位数据支持。系统采用大数据的分析方法，对同类设备大量的评价结果以检修策略的横向分析，可以为设备的未来健康度做出科学的预测，并且提供指导性的防御措施，从而实现对设备的缺陷的主动防御，有效的提高了设备的供电可靠性。

3 结束语

输变电设备状态智能评价管理系统，以设备全生命周期管理理念，以设备运行状态智能评价为基础、以故障树诊断为高级应用，可以为优化检修计划提供决策分析，提高电网设备的健康度、可靠性和可用率，提高检修工作的及时性、针对性、规范性和有效性，以及检修工作的效率和效益，降低检修资源消耗和检修工作量。电网设备运行状态评价和状态检修及检修策略分析，将进一步提高电力行业安全运行和经济运行水平。

[1] Tracy Pears，Paul Barnfather，Neil Brand.Using Condition Based Risk Management(CBRM)to Demonstrate the Benefits of different Asset Replacement Strategies[C].Energy 21C. September.2009.

[2] E Hamilton and D Hughes.‘CBRM，the practical application of intelligent asset management to United Utilities distribution network’[C].Distribution Europe 2004，April 2004.

[3] 田丰，盛四清，李艳青，等.灰靶理论在CBRM状态评估中的应用 [J].电力科学与工程，2011，27(5)：1-4.

[4] 秦继承，吴娟.基于电网状态评估的风险防范管理体系应用研究 [J].中国电力，2007，40(4)：90-92.

[5] 漆铭钧，汤美云，李喜桂，等.状态检修现状分析及发展趋势预测 [J].湖南电力，2011(S1).

[6] 喇元，王红斌，董明，等.风险评估在电力系统中的应用[J].广东电力，2011(06).

[7] 郭创新，高振兴，张健，等.油浸式电力变压器状态评估模型及方法 [J].控制工程，2011(06).

[8] 宋人杰，王晓东.输变电设备状态检修评估分析系统的研究 [J].继电器，2008(09).

Research on Intelligent Transmission Equipment Evaluation Management System

XU Hui1，2，YU Hong4，LIU Guanchen1，2，LU Zhongxi2，3，DONG Junyu5，WANG Zhangqi1
(1.Department of Mechanical Engineering，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071000，China；2.North China Electric Power University Graduate Workstation，Yunnan Power Grid Corporation，Kunming 650000，China；3.Power Engineering，North China Electric Power University，Baoding，Hebei 071000，China；4.Yunnan Power Grid Electric Power Research Institute Co.，Ltd.，Kunming 650217，China；5.Yunnan Power Grid Company，Kunming 650217，China)

Setting up a state transmission equipment intelligent evaluation management system，which uses state of dynamic evaluation to operate through a combination of equipment status evaluation rules established by this article，the existing primary and secondary equipment and wiring system the state evaluation.By using the device status using automatic evaluation system，improve equipment condition-based maintenance efficiency.

transmission equipment；power equipment；condition-based maintenance；intelligent evaluation

TM76

B

1006-7345(2015)05-0084-03

2015-04-27

徐辉 (1989)，男，硕士研究生，华北电力大学云南电网公司研究生工作站，从事架空输电线路设计、模式识别与智能诊断方面研究工作 (e-mail)xuhui2132224047＠163.com。

于虹 (1978)，女，博士后，高级工程师，云南电网有限责任公司电力科学研究院，主要从事电力系统及其自动化、模式识别与智能诊断方面工作 (e-mail)yuhong2388245＠163.com。

刘冠辰 (1990)，男，硕士研究生，华北电力大学云南电网公司研究生工作站，从事架空输电线路设计、带电作业工具力学研究方面工作 (e-mail)417030221＠qq.com。