继电保护可视运维管控体系的探索及应用

马镛湛

引言

以“精益管理，安全第一，标准作业，分级负责，运维到位”为指导，在现有继电保护运维管理规范的基础上，充分借鉴卓越绩效管理、精益管理的工作方法，通过问题诊断、对策改进、方法创新、深化应用等四个步骤，分析传统运维存在的问题，提出继电保护远程运维思路，开发可视化运维管控平台，实现继电保护可视运维，提高智能化、精益化管理水平，并以业绩卓越度和管理成熟度作为衡量远程运维管理模式成效的指标。同时，在远程运维管控平台应用过程中，引入大数据分析理念，运用六大举措革新运维工作模式，建立“可视化+远程运维”的先进管理模式，以人才队伍的专业性和建章立制的全面性，保障远程运维的推广和战略目标的实现。

一、继电保护可视运维管控体系研究思路

立足电网发展及管理现状，结合实际，超前部署，通过搭建继电保护可视运维平台，加快智能运检体系建設，坚持技术创新和管理变革两手抓，不断提升运检智能化实用水平，推进运检模式的转变和工作效率的提升。突破传统管控模式上时间和空间等方面的限制，建立以设备状态自动感知、风险实时预警、装置远程巡检、智能设备可视运维、电网事故快速分析为代表的实时化、全景化、跨空间的运维模式，同时对现场设备运行状态进行多角度、多维度的分析，优化运检策略、故障缺陷处理流程，逐步推进二次系统各项工作“远程化”应用，实现二次设备从“被动检修”到“主动运维”，从“经验式分析”到“数据智能管理模式”的转变，最终实现智能化运检。

图1 远程运维平台搭建框架

二、继电保护可视运维管控体系实现路径

（一）打破信息孤岛短板，创新远程平台框架

针对传统运维模式存在的短板，提出继电保护远程运维构想并完成实践，为打破传统运维“信息孤岛”，推进运维大数据融合分析，树立“用数据说话、用数据分析、用数据决策”的运维新理念，建立“可视化+远程运维”管理模式，做实“三个转变”：全面梳理传统运维工作短板，确定平台框架，搭建可视化管理目标。针对变电站现场运维存在问题短板、变电检修人员在分析、定位、处理变电站缺陷过程中需要多次往返变电站、检修人员数量和技术水平无法满足电网规模的快速扩大、部分老旧110kV变电站功能上不够完善等问题，采用 SCD 虚拟二次回路可视化技术，将传统电缆二次回路以“看得见”“摸得着”的连接方式，展示给相关运维人员，改变智能变电站二次系统“看不见”“摸不着”的“黑匣子”状态，提高继电保护运维的透明度、可见性。

推动“信息孤岛”向“平台融合”转变，实现设备全面状态评价。打破传统运维“信息孤岛”局面，运用在线监测、远程巡检等技术，对设备信息进行自动采集，快速识别设备缺陷和隐患，应用数字比对技术创建模型库[1]，作为变电站设备实时信息与当前方式下正确信息工况进行自动在线调取和核查完成对设备的巡视工作。实施巡检留痕工作模式，实时了解设备运行状况。通过图像信息比对，与变电站监控系统联动，实现智能巡检过程的远程管控。推动设备信息的全方位、多角度采集和智能分析处理，从而强化多源数据融合，推动设备全面状态评价。

“事后应对”向“事前防范”转变，实现风险主动预测预警。通过将历史监测数据、同类型监测数据等信息比对分析，建立基于关联分析的历史、同类型数据校验体系，智能分析、对比甄别异常数据。检修端通过整合分析装置自诊断及相关状态信息，发现保护装置自身的问题并及时发出报警信号，实现电网运行状态实时监测和二次设备的运行状态评估。调度端通过远程管控系统对电网故障时所有保护动作信息进行筛选和智能分析，形成装置级—变电站级—电网级三级故障报告。实现故障风险、设备隐患、家族性缺陷的事前预警，改变“事后应对”工作局面，做到“事前防范”。

“经验驱动”向“数据驱动”转变，实现精准故障问题研判。依据历次跳闸报告，建立故障问题分类体系。当系统检测到出现设备故障时，显示端将进行警示，并输出一份相关的故障分析报告，根据具体的故障设备和情况，进行不同故障分析报告的输出，对会影响故障产生的因素进行分类分析，总结故障问题点的位置和原因，清晰、直观地展示设备的故障点，并将历次的故障分析报告进行汇总和分类管理，形成系统化的典型故障库。开发通用数据治理专用工具[2]，融入各专业数据分析规则，形成相关数据治理机制，提升故障问题数据的完整性、准确性和及时性，实现基于数据驱动的故障问题研判。

表1 故障问题分类示例

（二）创新运维管理举措，革新运维工作模式

依托可视运维平台，创新运维“五大举措”，包含革新设备远程运维操作流程、创新二次设备远程巡检机制、构建运维“三化”管理模式、减少二次设备缺陷处理时间、打造直流系统远程运维模式等，实现营配数据贯通，有效解决传统运维模式出现的诸多矛盾，改进现场工作模式，减轻运维人员的劳动强度。

革新设备远程运维操作流程。定值修改操作流程转变成数字化智能工作模式，利用三级权限的保密设置，通过系统自动对装置的操作记录及定值单保存至电脑，做到事后追溯，有据可查。通过程序修改完善装置信号远程复归功能，转变工作人员需到现场进行复归的工作模式，减轻运维人员劳动强度。通过IE600系统完善重合闸远程投退功能，使变电运行人员能在远端进行投退重合闸操作，大幅减少工作量。利用远方核相操作技术，以控制每相电源开关，通过将信号回送方式及时将所有结果返回平台中心，提高工作效率的同时也降低运维成本。

创新二次设备远程巡检机制。依据现有信息分站系统的定值、开关量、软压板、采样值远程调取功能，在远程运维终端创建典型的定值、开关量、压板模型库，作为变电站设备实时信息与当前方式下正确信息状态比对的基础，增加信息子站数据自动对比功能，通过对装置工况自动在线调取和核查完成对设备的巡视工作，实现以智能化的系统设备解决人机矛盾的重点问题，并且对数据进行保留，为以后的消缺工作提供宝贵的参考依据，提高工作效率。

构建运维“三化”管理模式。在可视化远程运维管控平台的基础上，实施“二次设备物联化”“保护装置图像化”“运维业务智能化”，建立“三化”管理模式，通过先进信息、通信、大数据、人工智能、互联网技术的深度融合，实现变电运维全环节互联互通、全息感知、高效分析、智能控制、灵活共享，达到“设备物联化”；依托设备物联建立设备的电子图库，在线连接变电运维各环节的人、機、物，状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活，达到“装置图像化”；最终达到变电运维的设备巡视精益运维，建立实时匹配、安全经济、智能响应、高效服务的智慧运维模式，实现“业务智能化”，从而最终实现“物联+图库+智能运检”的深度融合。

减少二次设备缺陷处理时间。发生二次设备紧急缺陷时，变电检修人员从接到调度令到处理故障往往需要经过“信息沟通—准备备品—现场检查—执行消缺”等过程，通过二次设备全景展示、虚回路可视化、设备信息实时监视等技术，检修人员可预先判断保护装置故障点位置，将故障点定位到板件级，大幅减少备品准备时间。在自动化设备电源回路中串联中间继电器并配置监视模块，确保继电保护的正常工作[3]。通过自动化远端重启的功能，实现一键操作、远程控制、状态信息及时反馈等功能，有效减少故障处理时间，从而达到快速恢复通信的目的，解决变电检修人员为变电站的缺陷多次往返变电站的情况，实现对故障的快速定位、隔离和恢复等设备的管控。

打造直流系统远程运维模式。完善直流系统远程维护系统配置，实现线上远控手段快速恢复设备运行。通过显示直流电源系统的各种工作状态，实现对直流电源系统控母、合母电压、负荷电流、蓄电池的单体电压、总电压、温度等的实时监控。通过蓄电池组远程充放电技术中心对程序设置多重保护，建立可自动化停止放电和直接切断电阻回路模式，在双重保障下大幅度提高放电过程的可靠性，减轻充放电工作人员的压力，提高效率。

（三）强化运维配套措施，完善平台运行保障

规范故障问题分析流程。对各类故障问题进行梳理分类，规范故障问题分析过程，实现问题可视化处理。流程包括软压板投退流程、调整定值区流程、基准数据库建立流程、远方修改定值流程、定值自动比对流程等。同时，根据可视运维管控平台的功能特点，对每个流程的节点工作内容、工作标准、责任主体进行规范，提升故障问题处理能力。

图2 软压板投退流程

编制远程运维作业规定。可视运维平台应用以来，为规范远程运维作业工作权限、工作职责、实施方案和作业安全要求，公司以作业内容为基础，编制《关于二次设备远程运维作业规定（试行）》，制定运维计划、设备远程巡视、远程操作工作票管理、设备缺陷管理、标准化作业、外来人员管理、检查与考核等作业规定。

建立事故风险预控机制。在可视运维管理体系推广应用过程中，强化事故风险预控意识，从检修辅助决策智能化、优化设备环境风险评估体系、规范各类风险业务流程等方面，全面提升事故风险预控能力，有效预防电网设备故障和安全运行风险，为用户提供更为安全可靠的优质电力。

打通专业人才培训渠道。人才是可视运维管理平台维护和优化的第一要素，为人才充电，为人才赋能，让他们具备所需的专业能力是可视运维管控平台高效运转的重要基础。实行“按需培训”，结合“走出去、请进来”的人才培训战略，打通内外部培训渠道，实行理论和实践相结合的培训方式，对相关部门的人员开展分级分类进行培训，打造出一批高层次、复合型和紧缺型人才，以满足远程运维管控平台与时俱进的管理要求，为二次运检的远程运维工作做长效支撑。

完善远程运维考核机制。编制印发《二次运检中心远程运维绩效考核管理办法》，以岗位职责要求为重点，向生产一线倾斜，动静态考核为原则，实行“分级管理，分类考核”，单位领导负责考核管理人员和部门（班组）负责人，各部门（班组）负责人考核部门（班组）一般员工，分维度开展月度考核，细化考评标准，设置动态考核系数，规范考核管理流程和时限要求，优化完善绩效考核工具表单，实现绩效考核机制与可视运维管控平台的有效融合。

结语

构建继电保护可视化运维管控体系，提出远程运维构想并完成实践，建立继电保护可视运维管理平台，推广远程运维工作模式单位，能够高效提升继电保护运维工作指标和经济指标，全面提升二次设备运行效率，规范人机稳定作业标准化流程，在行业范围内有效推广远程运维工作模式，在信息化时代为运检专业指明前进方向。

参考文献：

[1] 李角安. 继电保护远程运维管控技术研究与应用[J]. 技术与市场，2021，28（11）：149-150. DOI：10.3969/j.issn.1006-8554.2021.11.062.

[2] 曾志安， 刘辉， 汤小兵. 基于多维度业务数据融合的继电保护移动运维系统设计及实现[J]. 电力大数据，2019，22（11）：29-37.

[3] 王彦洁. 智能变电站继电保护在线监测系统关键技术及应用研究[D]. 哈尔滨理工大学，2020.DOI：10.27063/d.cnki.ghlgu.2020.000387.