电网设备预防试验及状态评价管理系统应用研究

四川中电启明星信息技术有限公司 汪 力 石 金 管中华 杨 俏

电网设备预防试验及状态评价管理系统应用研究

四川中电启明星信息技术有限公司 汪 力 石 金 管中华 杨 俏

在传统的工作模式下，试验人员手工记录现场实验数据，人工分析、对比设备的历史试验数据和设备初值等，导致出具设备试验报告周期长、设备状态评价不及时、准确性难以有效控制等问题。通过终端信息采集、移动互联作业和自动计算等多项信息技术的融合创新，开发了电网设备预防试验及状态评价管理系统，实现了试验数据一次性采集、自动运算分析、一键出具试验报告等实用功能，有效解决了试验数据采集和录入的准确性问题和分析工作效率低等实际问题，真正提高了电网设备试验数据的准确性和工作效率。同时，通过移动终端定位、试验数据加密与销毁、试验数据上传等功能的综合运用，充分保障力试验数据安全性。

电力设备；预防试验；例行试验

1 引言

（1）电网设备预防试验及状态评价现状

电网检修业务是电网生产中的一个重要环节，其中电网设备预防性试验是电网检修业务的基础之一。通过电网设备的各种试验，对在运和未投运设备运行状态评价，及时发现设备存在的安全隐患，以确保电网正常、安全运转。目前各省市电力公司电网设备预防性试验仍然存在手工作业量大、信息化程度低、数据记录准度低、工作周期长、试验效率低等问题。

电网设备预防性试验信息化程度低：电网生产中信息化建设主要运用于管理层，围绕企业资源开展事前计划、事中控制、事后评价，进而不断提升企业管理能力。但电网设备预防性试验这类技术工作仍缺少信息化手段支持，仍采用手工方式记录、录入和分析试验数据。

不能及时评价设备运行状态：电网设备预防性试验不能及时根据现场试验数据发现设备存在的问题。设备运行状态评价是在电网设备预防性试验工作完成后，根据设备初值对照分析、历史数据对照分析、试验数据录入、统计、分析等，判断设备是否存在安全隐患。且有部份电网设备预防性试验工作需要在停电情况下才能开展，但为了保障供电可靠率，不能长时间停电等待试验结果，这给试验的有效性带来了极大的影响。

出具设备试验性报告工作量大，效率低，周期长：当前供电企业普遍存在编制电网设备预防性试验报告的时间比预防性试验工作时间长的现状。现场设备的试验工作周期平均一周左右，而集中工作人员录入试验数据、分析试验数据、比对设备历史数据和初值、查阅试验规程，直至完成设备状态评价试验报告的周期平均两周左右。甚至因手工方式出现录入试验数据错误，导致试验报告数据不准确。问题严重时，还需对设备重新作测试，导致重复工作。

（2）项目研究目的及意义

借助电网设备预防试验及状态评价管理系统应用，固化试验工作流程、规范试验人员行为、自动化数据采集、计算分析和报告出具的过程，从而减少误操作、提高工作质量、提升工作效率、保障数据安全。满足电网设备运行可靠率要求的同时，减轻检修试验班组工作负担。实现检修试验工作的规范化、标准化、信息化管理。

2 项目研究必要性及市场需求分析

电网设备预防性试验在电力系统中具有举足轻重的作用，它有力的保障了电力系统安全、稳定、持续和经济的运行。为电力系统和社会各行各业长期稳定的发展起到了护航的作用。主要体现在以下方面：

（1）实现班组管理新标准要求，减轻班组负担

通过试验设备与移动终端连接，实现试验数据与结果自动存储到移动终端（或试验数据自动同步上传服务器），满足现场作业无纸化办公的同时，避免了手工记录和集中录入过程中的人为错误，保障了原始数据记录的准确性和安全性；通过移动终端《试验系统》的试验报告模板预制功能，实现的自动出具试验报告的能力。提高了试验工作效率，切实减轻了班组工作负担。

（2）确保电网设备现场检修决策的及时性

现场检测电网设备性能与评价结果可同步进行。通过移动终端《试验系统》对电网设备检测数据的实时对比、偏差值计算等，能够及时出具状态评价结果。有利于试验人员及时分析、查找异常原因（设备自身特性变化、试验设备故障、测试环境或者人为因素），确保试验数据的准确性，及时做出检修决策，实现设备缺陷发现、上报、处理同步完成，避免不必要的重复停电检修。

随着我国电网建设的不断发展，电网设备（装置）数量的逐渐增多，电网设备的修试工作量逐渐加大。而在电网降本增效的经营理念指导下，只能选择提高试验检修工作效率来满足实际生产工作需要，而不是人员数据增长。为此，我公司通过《试验系统》的研发与实践，能有效简化试验工作工序，避免重复工作，减少现场人员工作量，提高工作效率，减少因人为因素导致原始数据出现偏差的情况，增强原始数据记录的可靠性，现场编制出标准格式的试验报告，现场将试验报告数据上载至PMS系统，实现了为班组减负。同时，电网设备现场测试与试验结果评价同时进行，实现对电网设备健康状况评价，快速判断设备异常原因，及时发现设备缺陷，及时处理，有效地保证了电网设备安全运行，供电可靠性，提高了电力检修工作效率。因此，电网设备预防试验及状态评价管理系统对电力检修工作有促进作用和实用价值，具备推广应用价值。

3 项目研究目标和主要内容

（1）试验数据的准确性保障：采用移动终端（PDA或平板电脑）集成技术实现现场试验数据的自动采集功能，减少人工参与过程，避免人为操作过程出现试验数据出现错误。

（2）试验数据分析的及时性保障：通过《试验系统》中试验数据自动采集、分析、对照试验规程知识库、设备初值、历史数据等功能，实现现场及时输出状态评价结果，辅助设备状况判断，及时发现故障并检修设备。

（3）试验数据的安全性保障：融合移动技术，在移动终端（PDA或平板电脑）内置试验数据安全保障机制，实现移动终端定位追踪、移动终端试验数据远程销毁、试验数据自动同步上传服务器等功能，保障试验数据安全。

（4）试验报告的准确性保障：通过《试验系统》内置的系列自动化应用，规范试验人员标准动作，减少人为主观因素影响，自动出具试验报告。

（5）试验数据共享能力保障：通过《试验系统》的标准接口，实现试验数据与外围信息系统（生产管理系统/状态检修系统）的共享能力。

4 研究内容与开发环境

试验数据自动采集研究：目前，电网使用的试验设备通常具备小型存储装置、USB等接口，实现与计算机/PAD等移动终端互联，可以将现场测试结果直接导入《试验系统》。极个别试验测试设备需要厂商增设USB接口功能。

试验数据的自动分析等研究：根据《GB50150-2006 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》、“川电科技2008（5）输变电设备状态检修试验规程”将输变电设备按不同电压等级，不同设备进行分类，实现现场试验数据初评价；并建立不同变电站不同设备历史试验数据库，将本次试验测试结果与历次试验测试结果（或初值）进行横向对比分析，进一步评价输变电设备健康运行状况。如出现异常情况评价系统自动报警，对缺陷情况进行描述。从而帮助测试人员对试验结果进行判断，及时排除外界因素对试验结果的影响。

试验报告自动出具研究：研究试验报告模板预制应用，从而结合试验数据自动采集、计算分析、实时评价，实现自动生成标准试验报告单。减少人工出具试验报告流程，降低班组人员负担。

试验数据安全保障研究：借助移动互联网技术（2G/3G/4G）、无线网络技术（WIFI/蓝牙）、GPS定位等技术，实现试验现场移动终端与服务器端实时互联，具备试验任务数据下载、试验数据或结果（选择性或实时）上传、移动终端定位追踪、试验数据远程删除、监控现场作业完成情况等功能。

5 系统架构设计（如图1）

图1 系统架构设计

充分考虑试验现场环境的复杂性，移动终端的应用操作应遵循适用、易用、简单的设计原则，尽量按照系统工程思想进行设计，减少录入，减少界面切换，通过简单操作即可完成现场试验数据的录入、调整和评价。

（1）通过设备数据的集中管理、试验数据的一点录入多处使用、试验报告的自动生成，大量减少电力试验周期和试验后的整理时间。为班组减负，提高工作效率。

（2）通过将《试验规程》内置系统、将试验经验转换成信息识别代码、模板配置等手段，实现试验数据的智能判断，历史数据的纵向比对、试验报告的自动生成。系统大量采用智能分析技术，让系统大量替代人脑分析的过程。

（3）试验评价全部依靠真实的历史数据、初值数据，同时系统内置《试验规程》的大量评价规则，避免和减少人工判断造成的误判，做到评价及时、准确。

（4）现场试验数据录入后，试验报告即可根据模板格式自动生成，不需要再进行录入或调整。也可以通过接口向其他系统直接导入试验报告。

6 系统开发环境

《试验系统》使用Enterprise Architect等开发平台作为系统开发工具，采用Android和JavaEE技术规范，实现C/S结构设计与开发。中间件采用了Weblogic10.2；数据储存软件采用Oracle 11g。硬件配置要求如表1所示。

7 系统功能架构（如图2）

《试验系统》主要由系统配置、设备信息、试验计划、试验报告及移动终端等模块构成，对于某个模块，对于不同权限的人员可以实现不同职责管理。

（1）系统配置

设备编码功能：对《试验系统》需要使用的简单编码进行编辑、管理，如：试验专业：高压试验、化学试验、其他试验；试验性质：巡检、交接试验、例行试验、评价试验、预防性试验；电压等级：220V、380V、10KV、35KV、110KV、220KV、500KV。

报告模板：针对试验类型和设备类型配置，报告模板采用类似Excel方式的表格。在评价模板中需要填写报告模板中的数据坐标。试验报告模板既是报告显示格式，也是数据录入格式。

数据模板配置：数据模板是试验数据记录、显示及报告格式的配置基础。也是试验数据评价的基础。数据模板作为独立的配置，不与试验类型和设备类型正向绑定，而是对设备类型绑定特定的数据模板。

铭牌模板：针对具体设备类型进行配置，是铭牌数据录入和报告数据中铭牌格式的基础。

试验类型配置功能：试验类型是指某一种确定的试验，同一种试验针对不同的设备试验组数可能不同，试验输入参数可能不同。同一种试验采用的试验仪器是相同的。试验类型配置主要包括：试验类型编码、试验类型名称、试验仪器名称、试验数据值序列。试验数据值序列是某类试验结果记录的数值名称。如直流电阻测试的试验数据值序列包括A0/Ab、B0/BC、C0/CA、不平衡率。试验数据值序列不只包括试验结果，还包括输入参数及计算值。试验数据值序列是模板配置的基础。

设备类型配置功能：设备类型是系统进行基准周期设置、试验模板配置等的基础。

基准周期配置：基准周期针对主设备类型和试验类型进行配置，基准周期针对巡检项目和理性试验项目配置。

图2

表1

（2）设备信息

设备信息包括设备台帐和设备资产信息，为试验做基础数据准备。包括设备地点、型号等资料的维护。

铭牌信息：记录每个设备的铭牌信息，主要用于出具试验报告。

历史数据：录入历史的试验数据，目的是存档和进行评价，如果没有详细历史数据录入，但必须确定的是上次巡检、例行试验、评价试验时间。以便制定计划用。

（3）试验计划

根据试验计划，编制巡视计划、编制评价试验计划、编制交接试验计划、试验周期调整功能。

（4）试验报告

根据现场试验数据与初值、历史数据对比、分析出具试验报告，主要包括：报告生成、试验报告查询、试验数据分析。

（5）移动终端

平板电脑或PDA下载试验计划任务或上载试验数据，主要包括：下载试验计划、试验计划浏览、计划上传、铭牌数据抄录、试验数据录入、试验现场评价、设备档案查询。

8 结论

由于电网设备数量急剧增加，供电企业设备检修工作量不断增大，一线生产技术人员数量不能满足实际工作需要，增加了班组负担，导致生产班组人员超时、超负荷劳动。传统的设备检修工作模式和管理流程，使检修工作出现设备试验报告生成时间过长，设备状态评价不及时，处理设备故障不及时，工作效率和质量不高，不能及时发现分析运行设备的缺陷，给电网设备安全运行造成隐患，电网设备预防试验及状态评价管理系统能实现将试验数据直接上传计算机，试验结果易于保存，便于查找，实现作业现场无纸化。同时能快速地对电气设备健康状况进行评价，及时发现设备缺陷，判断分析异常原因，及时处理，避免没必要的重复停电。应用该系统进行日常电力检修工作和管理，方便、快捷、直观，更经济可行。

通过《试验系统》的研发与实践，真正做到了试验工序规范化、试验数据采集自动化、计算分析模块化、试验报告输出模板化。同时，通过移动终端定位、试验数据加密与销毁、试验数据上传等功能的综合运用，使试验数据在实践过程中得到了充分的安全保障。达到了现场试验动作规范、提高工作效率、减少工作量、最大限度的降低人为因素干扰。同时，试验结果评价的现场输出，实现了设备缺陷的及时发现，进一步提高了电力检修工作效率，促进了电网设备安全运行。因此，《试验系统》对电力检修工作有促进作用和实用价值，具备推广应用价值。

[1]国家能源局．《DL/T 5293-2013电气装置安装工程 电气设备交接试验报告统一格式》．

[2]国家电网公司．《GB50150-2006电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》补充规定(试行)．国家电网生〔2009〕54号．

[3]国家电网公司．《DL/T 1240-2013 1000kV带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》．

[4]国家电网公司．电网设备状态检修管理标准和工作标准(试行)．国家电网生〔2011〕494号．

[5]国家电网公司．《DL/T 596-1996(2005)电力设备预防性试验规程》．

[6]吉林电力公司．对设备状态评价报告进行审核并制定检修策略,形成状态检修综合报告和家族缺陷的设备状态评价报告．电网设备状态评价管理办法．吉电运检(2012)1314号．

[7]赵鑫．谈供电企业设备状态评价[J]．科技创新导报,2012(07)．

汪力（1974—），男，四川成都人，工程师，从事电力企业信息化管理工作。

石金平(1979—)，男，四川成都人，注册会计师、信息系统项目管理师（高级）、经济师，从事电力企业信息化建设工作。

管中华（1985—），男，四川成都人，咨询顾问，从事电力行业信息化建设及管理工作。

杨俏（1974—），女，四川成都人，咨询顾问，从事电力企业信息化建设及管理工作。