基于智能诊断分析的二次设备主动检修策略研究

尚国斌+王鹏+马顺绪

摘要：目前，二次设备管理方法仍需不断改善，必须完善建设信息化平台，采用多种途径获取二次设备的状态量，从而将设备管理由“装置级”转换为“插件级”，综合提升装置的运行能力，保证其平台数据状态。为了综合提高主动检修效率，文章在智能诊断分析的基础上进行了相关研究，希望对设备检修模式的有效调整提供帮助。

关键词：智能诊断分析；二次设备；主动检修策略；设备管理；检修效率 文献标识码：A

中图分类号：TM63 文章编号：1009-2374（2016）34-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.021

目前，二次设备技术发展较为迅速，产品质量得以不断提升，很多装置在设计之初就增加了自检功能，尽管技术得到升级，但是对设备的管理依然处于“装置级”阶段，在上传信号时总会出现多种装置问题，常表现为装置告警和装置异常等。所以，如何有效地提升设备管理水平和运行能力一直是相关部门的研究热点，对此本文进行了相关研究。

1 二次设备检修存在的问题

1.1 监控信息较为落后

目前监控信息主要是利用SCADA系统对设备的异常信息进行上传，不具有信息化集成平台支撑，系统之间缺乏联系性，很多信息状态都较为独立，总是难以有效地预判设备问题，不具备智能诊断设备的能力，所以不能满足信息化控制的要求。所以今后的发展中，急需不断建设信息集成平台，完善二次设备管控系统，以此来统筹多样信息系统，保证设备能够顺利运行，同时提高二次设备维护效率和精益化管理能力。

1.2 基础信息缺乏专业化的管理

目前，很多二次设备的基础信息缺少专业化的管理，现存的PMS系统是对二次设备的台账进行管理的主要系统，这个系统主要的运用方式为对二次设备的关键字段进行录入管理，录入方式依照粗放的整屏整装置进行，同较为专业化的检修和管理过程仍然存在着很大的差距，所以必须对其具有周期性的缺陷部件进行管理，同时进行细化和控制。

1.3 被动检修方式较为落后

目前，二次设备出现问题或者缺陷时常采用被动检修方式，这种方式难以满足供电要求，一旦调控中心发现变电运行和维护系统出现问题后就会按照缺陷处理流程，将其报送至变电检修部门，然后再由检修部门的人员对缺陷问题进行检修。这种检修方式就是被动检修，多采用的是应急抢修方式，在检修过程中由于电网运行方式和人员安排等一系列原因导致供电企业的综合检修能力较差。所以今后的发展必须积极加强二次设备智能诊断的可行性研究和分析，确保智能系统在发现异常问题后自动发出设备预警，降低被动应急抢修的多种弊端问题。

2 智能诊断分析基础之上的二次设备主动检修策略探讨

2.1 做好设备基础管理，构建二次设备预警模式

对设备进行基础管理首先要采用多种管理手段，包括资产全寿命管理等，然后对其二次设备基础信息进行细化，有效地增加部分关键字段，系统管理中融入校验码、保护装置版本信息、定期检修时间以及插件管理等。在原有的设备检修需求基础之上，依照模块轮换物资需求和设备缺陷物资需求建立最低库存预警管理模式，对库存进行预测，设立插件检测周期提醒模式。同时管理包括技术与使用说明书在内的资料管理，只有做好基础管理才能建立好主动检修模式和策略。

2.2 建立智能化的诊断分析模式

所谓智能化的诊断分析模式就是对装置的运行状态和数据进行整合，采用告警信息等来支撑数据平台，从而对设备的状态进行故障诊断、定位以及检修。其智能化诊断分析过程如下：首先，收集故障问题的状态和告警信息，主要从故障信息系统、控制中心的监控系统以及主站系统进行收集；其次，将其整合至信息平台，通过信息化平台中的实时库分类整理信息，并进行信号过滤，期间可以通过信息化平台在线分析变电站的运行状态，该分析过程具有实时性，还可以进行相关的推理；最后，通过这些操作之后即可以对故障设备进行定位，并查找出具体的故障原因，从而便于分析、处理故障，也便于人员的调配和指挥。具体的模式包括以下三点：

2.2.1 分类并处理告警信息。告警信息会来自不同的设备，对这些告警信息首先要依照主站的不同和设备的不同进行分类，将其细分至所属的一次或二次设备。将分类之后的告警信息再依照告警的性质进行类别划分，主要包括提示、时序、告警、变位、事故以及检修等。分类过程要保证其智能化的正确性。

2.2.2 分析故障原因，做好故障定位。整理完告警信息之后可以分析事件，分析过程要保证其逻辑性和推理性，依照电网状态监测量进行分析，分析的最终目的是明确设备告警的实际原因，判断出设备告警的原因是外围设备出现故障还是设备本体出现故障，之后依照智能化描述方式精确描述故障的原因。

2.2.3 制定设备故障报告。将分析判断之后的故障设备进行分类，给出其分类、分层和分级告警信息。首先是分类告警。所谓分类告警就是依照信息保护的类型和故障的类型显示告警。其中保护信息类型多指保护告警、保护自检、保护动作以及故障波形等。而故障类型分为电容器、变压器、开关、保护装置等故障，还包括CT故障和PT故障等；其次是分层告警。分层告警的目的是有效识别标识出现故障的线路和厂站，在进入厂站接线图后，对图中保护和元件进行线路连接，最终明显标识告警；最后是分级告警。分级告警主要依照的是元件的重要性和故障的严重程度进行分级，由此建立不同的告警方式。文中所指的信息多是指保护信息子站的设备状态量信息，包括开关量、模拟量和定值等，还有在线监测信息，包括监视视频、收发信机通道交换监视信息等。除此之外还包括调度SCADA系统中的开关量、模拟量和告警事件等。这些信息在二次数据信息的结合利用之下构建二次设备管控平台，最终为二次设备检修提供数据支持。

2.3 构建主动检修模式

主动检修也叫做设备故障查找或者是改进型检修。建立主动检修模式的目的在于彻底消除或减少设备的故障问题，降低其安全隐患，这种主动模式能够检修和改造设备的零件或者局部的结构，便于从根本上清除故障隐患。主动检修模式具有一定的周期性，可以对设备的管理进一步进行细化，通过逢停必维机制以及停电方式对设备进行主动的检修，这种方式降低了二次设备超周期运行等情况的发生率，可以起到保护设备逆变电源的作用。除了周期式的主动检修模式外，还包括差异化的主动检修模式，也就是指对设备信息最终进行的分层、分级和分类处理，依照设备归属的告警信息对告警进行多样类别划分，依照上述所有的操作最终设定系统的主动检修策略。策略包含观察、巡查、制定计划以及立即抢修所有过程。

3 策略制定过程中的信息化平台建设

若想实现二次设备主动检修的效率，必须在策略制定过程中完善信息平台建设。信息平台建设的目的在于深入挖掘设备各状态中的管控业务，平台的架构包括功能、体系、技术以及数据等架构，最终的平台模块功能应包括整体评价设备、实时诊断设备、专业辅助管理以及决策检修策略等。平台建设重点应具备以下两点：（1）构建二次设备相关信息收集库，分析好大数据，制定好相关策略。二次设备管控平台和相关策略设立的基础是保护信息主站，目的是多途径收集设备信息，主要的方式为二维关系模型，能够对二次设备检修次序进行输出优化，确立检修等级、合理安排检修时间。如果设备的使用寿命已尽或者趋于用尽时会产生预警，可以在一次设备的检修计划基础之上自主生成二次设备的检修计划，然后对该计划进行更新改造；（2）建立智能诊断辅助决策平台，在管控平台收集信息和信息状态之后，决策平台可定时段地对相关指标数据和状态量进行比对评价，最后评估出最佳的健康状态。比对方法采用关键量历史数据比对法，经由决策平台最终分析出设备故障原因和具体的故障位置，然后争取在处理故障时提供相关参考。

4 策略拟实施应用后的作用分析

二次设备检修策略是经由精艺化设计产生，制定完成之后需要进行试点实施应用，在应用过程中会产生多种应用效果，具体的应用价值和应用作用如下：

4.1 降低非计划停电带来的损失，保障用电安全

在供电设备出现异常情况后，应用该策略可以快速地设计检修工作计划，合理编排停电方式，并快速进行自主抢修工作，这样可以将非计划停电造成的损失降到最低，同时也能在一定程度上降低被动停电的发生率，最终提高用电安全。这种方式能够保证设备的健康水平，最终提升供电的可靠性，也可以有效地缓解检修人员的劳动强度。

4.2 提高设备状态的掌控下，综合提高管理能力

在主动检修策略实施之后，可对设备状态进行有效的把握，细化设备管理过程，获取设备掌握的主动性，对其运行状态有充分的把握，运用其间的信息化手段可以提高专业化的管理能力。在故障发生前，合理控制设备的状态，充分把握设备状态的主动权。如果故障发生之后转变其原有的被动应急机制，建立主动性的计划检修机制。

5 结语

近年来，二次设备应用较为广泛，对于一项电力系统发展而言，必须加强二次设备的主动检修工作，建立二次设备管控平台，提高其设备预警技术能力和信息管理技术能力，这是提升设备专业运行和管理能力的基础，也是设备管理细化的重要举措，今后各相关部门应积极做好相关检修以及建设工作。

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（责任编辑：黄银芳）