变电设备状态检修的辅助决策系统设计与实现研究

杨智强，欧阳树林（国网江西省电力公司赣州供电分公司，江西赣州341000）

变电设备状态检修的辅助决策系统设计与实现研究

杨智强，欧阳树林（国网江西省电力公司赣州供电分公司，江西赣州341000）

变电设备状态检修过程中，传统的周期性设备检修模式存在着检修效率低、检修效果较差的问题，这给电网平稳、可靠运行带来了较大的隐患。软件的“检修人员安排辅助决策”功能为检修前的人员安排提供了良好的历史数据支撑和直观的图表显示。“检修历史经验库”为下一次检修提供了可查询、可追溯、能筛选、能排序的历史记录。“故障诊断与排查知识库”提供了归类的、高度总结的检修知识。通过设计变电设备状态检修的辅助决策系统，有利于提升检修效率和检修质量。本文主要分析了辅助决策系统功能设计，并就其功能如何有效实现，进行了研究。

变电设备；状态检修；辅助决策系统；设计与实现

前言

随着社会经济的快速发展，人们对电能的需求不断增加，这给供电带来了较大的压力。为了保证供电的稳定性和可靠性，加强故障检修工作显得十分必要。故障检修过程中，传统的检修方式以周期性为主，选择在一定时间内对设备运行状态及设备自身状况进行检修、维护。但是周期性检修方式暴露出较大的不足，尤其是随着供电规模的扩大，设备面临较大的负荷，导致设备出现故障的几率提升。同时，周期性的检修策略应用，对设备自身状态关注度较低，对设备采取全面性的检查，这在很大程度上导致了人力、财力的浪费，不利于供电企业更好地实现经济效益。

1 变电设备状态检修辅助决策系统设计

为了更好地满足变电设备状态检修需要，设计的辅助决策系统主要对设备状态检修过程中可能遇到的问题予以把握，包括了数据获取预处理、状态分析与评估两个方面内容。变电设备状态检修辅助决策系统设计需要对基本的配置予以把握，操作系统为Windows XP以上，硬盘空闲空间在100MB以上[1]。

1.1 系统整体设计

关于变电设备状态辅助决策系统的具体框架结构，我们可以从图1中看出。

图1 变电设备状态检修辅助决策系统设计框架图

变电设备状态检修辅助决策系统设计，主要采用C/S和B/S结合的体系结构，这一结构具有较高的标准化、规范化特征，能够对系统资源进行共享，以满足设备状态检修的实际需要。结合系统整体设计情况来看，辅助决策系统设计需要考虑以下几点内容：

1.1.1 状态分析评估子系统

状态分析评估子系统的设计，主要目的在于利用知识库的相关知识，对设备的状态进行分析和把握，从而对故障是否存在隐患问题予以明确认知，为设备检修提供重要依据。状态分析评估子系统的应用，要注重对设备状态进行详尽的评估，对设备故障类型予以分析和把握[2]。

1.1.2 知识库

知识库的设计，是辅助决策系统的一个重要组成部分，其知识主要来源于专家现场检修诊断经验。知识库设计过程中，需要对以下内容予以考虑：①设计状态判断库。状态判断库主要集中了设备状态判断规则和相关判断标准，为设备状态检测提供重要依据；②维修策略库。维修策略库主要针对于设备运行状态，为设备检修工作提供重要的指引，对故障问题予以有效解决；③故障模式库。故障模式库针对于设备故障类型，对故障类型予以分类，可以为设备故障检测提供重要参照。

1.1.3 数据库

系统中的数据库主要目的在于对相关数据信息进行存储，分为两种，一种是设备信息库；另一种是设备状态分析知识库。数据库的应用，对相关信息进行存储，从而为设备状态检修工作提供重要的数据参考。

变电设备状态辅助决策系统在设计过程中，需要从整体角度出发，对辅助决策系统的功能予以明确定义，并根据实际发展需要，保证系统各个环节设计能够满足系统整体需求，发挥其功能和作用。系统设计当中，包括了数据获取、预处理、设备状态监测、状态评估等内容。数据获取和数据预处理涉及到了数据在线监测、数据获取等内容。设备状态监测，涉及到了知识库、分析算法库，通过数据分析计算，对设备状态予以把握和分析[3]。除此之外，在进行设备评估过程中，包括了风险评估、故障诊断等内容，目的在于更好地发现变电设备运行的问题及故障隐患，从而提升系统的性能水平。

1.2 辅助决策系统功能

1.2.1 数据获取与处理

数据获取与处理过程中，需要构建信息资源目录体系，并将信息资源目录体系应用于信息模型当中，通过借助于系统的数据映射，对数据进行获取和更新。

1.2.2 状态分析与评估

变电设备运行状态分析及评估过程中，采取了设备-部件-状态量-判断依据的顺序进行状态分析与评估，并通过设计的相关权重系数，对设备的具体情况予以把握，为故障检修提供一定的依据。

2 变电设备状态检修的辅助决策系统功能实现

变电设备状态检修辅助系统功能的实现，需要在硬件设计和软件设计方面予以有效考虑，保证硬件功能和软件功能得到较好的发挥，从而为变电站设备状态检修提供重要的参考和帮助。

2.1 硬件功能实现

硬件功能实现，主要通过对PC平台进行应用，系统节点通过对局域网的利用，能够实现信息的快速交换。在这一过程中，系统功能主要借助于网络传输功能实现，利用路由器与外部系统进行连接，从而实现资源共享的目标。硬件功能实现方面，用户可以根据自身的实际需要，对硬件进行灵活配置。

2.2 软件功能实现

软件在服务器选择上，以Windows 2003 Server操作平台为主，操作系统设计过程中，利用Delphi编译语言，实现了C/ S模式下客户对设备数据、设备状态的有效访问，并能够对相关数据信息进行有效查阅。关于软件功能的具体实现方式，我们可以从下文分析中看出：

“变电检修辅助决策软件”能为变电检修业务全流程提供一定的决策和必要信息，实现了工作室/班组成员检修经验与知识的共享，增强了工作室成员的“传、帮、带”效果，进而提升电网检修效率。辅助决策系统设计，要对系统的软件主界面内容予以把握，具体我们可以从图2～3中看出。

图2 软件系统主界面Ⅰ

图3 软件主界面Ⅱ

辅助决策系统设计过程中，通过单击“故障排除知识库”，从主界面Ⅰ中弹出主界面Ⅱ这一窗口，可以对故障排除信息进行查阅，从而为变电设备故障检修提供重要的参考，为故障检修工作解决提供较大的便利，如图4。

图4 故障信息统计表

从图4中我们可以看出，借助于辅助决策系统，能够对变电站的故障信息进行获取，从而为故障检修提供重要的依据。同时，故障检修完成后，可以结合实际情况，对故障信息的变化情况进行记录，进行故障“删除”或是“添加”的操作。

图5 故障信息添加、删除操作

辅助决策系统的应用，在历史经验库中就相关检修内容进行记录，检修人员在实际检修过程中，通过对历史记录进行查验，可以对设备出现的故障问题进行较好的分析，为检修人员解决设备故障提供重要的参考。同时，利用辅助决策系统，还可以实现对员工的培训，通过让检修经验较差的人员跟随学习，能够使他们在实践过程中，对自身的技能水平进行有效的提升。

3 结束语

从本文的分析来看，我们可以看出，变电设备状态检修辅助决策系统是一种预知性的检修系统，注重对变电站实际运行情况进行检测，对运行过程中可能出现的故障隐患问题予以发现，从而采取有效措施对故障进行解决。辅助决策系统的应用，相对于传统的周期性检修而言，在效率和质量方面得到了较大的提升，有利于促进电网建设更加安全、可靠。因此，为了更好地促进智能电网建设及发展，要注重对辅助决策系统功能予以完善，提升辅助决策系统性能水平，使其能够为变电设备状态检修提供较好的辅助。

[1]郭红兵，夏洪刚，闫 军，刘志林，张 伟.输变电设备状态检修辅助决策系统开发与应用[J].内蒙古电力技术，2013，04：1～6.

[2]荀 华，刘志林，郭红兵.输变电设备状态检修辅助决策系统触发评价功能的开发与应用[J].内蒙古电力技术，2013，06：76～79.

[3]周 华，俞培祥，许 飞，姚 峰.国家电网公司输变电设备状态检修辅助决策系统标准与国内外同类标准的比较[J].智能电网，2015，03：279～ 282.

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2095-2066（2016）33-0026-02

2016-11-12