0 引言
當(dāng)前,繼電保護(hù)主要依靠人工進(jìn)行測試,在測試過程中,人工操作繼電保護(hù)測試儀需要根據(jù)不同的保護(hù)試驗(yàn)不斷調(diào)整接線及各種量值,不僅過程繁瑣,容易出錯(cuò),還考驗(yàn)現(xiàn)場工作人員的經(jīng)驗(yàn)水平和細(xì)致程度;同時(shí),由于試驗(yàn)過程繁瑣,試驗(yàn)結(jié)束后填寫試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告也會耗費(fèi)大量的時(shí)間,給一線人員帶來了極大的負(fù)擔(dān)。因此,自動測試系統(tǒng)可以給一線人員帶來極大的幫助。
在二次設(shè)備管理方面,常規(guī)的管理是收集各個(gè)二次設(shè)備的具體信息,由班組傳達(dá)至市再至省公司,整個(gè)過程極其繁雜,同時(shí)由于二次設(shè)備數(shù)量十分龐大,以新疆為例,二次保護(hù)裝置多達(dá)2萬多套,傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計(jì)方法將耗費(fèi)大量的時(shí)間,并且在統(tǒng)計(jì)過程中容易發(fā)生缺項(xiàng)、漏項(xiàng),降低了數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。采用基于無線終端的移動運(yùn)維平臺,不僅簡化了工作,同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
本文探討了將繼電保護(hù)自動檢測系統(tǒng)和移動運(yùn)維平臺兩者的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的可行性,即將繼電保護(hù)自動測試過程中的數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)絡(luò)上傳,通過移動運(yùn)維平臺的驗(yàn)收管理模塊、檢驗(yàn)管理模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;同時(shí),對移動運(yùn)維平臺也可增加二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)系統(tǒng),直接將自動測試的結(jié)果導(dǎo)入評價(jià)系統(tǒng),做到信息的一次收集、多次使用,不僅減輕了一線人員的負(fù)擔(dān),同時(shí)也提高了工作質(zhì)量。
1 繼電保護(hù)自動檢測系統(tǒng)
繼電保護(hù)自動檢測系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的檢測任務(wù)添加模板,也能夠不斷修改模板以滿足現(xiàn)場實(shí)際需求,同時(shí)能夠標(biāo)準(zhǔn)化、自動化地進(jìn)行檢測,在測試完成之后,能夠自動生成標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的檢測報(bào)告;通過制作不同的保護(hù)模板,在面對不同的保護(hù)裝置類型、不同的生產(chǎn)廠家時(shí),也能夠滿足需求。繼電保護(hù)自動檢測系統(tǒng)主要由軟件和硬件兩部分組成。硬件部分體現(xiàn)了自動化檢測系統(tǒng)的整體布局,實(shí)現(xiàn)了檢測控制端與被檢測系統(tǒng)之間的有效隔離;而軟件部分則為檢測系統(tǒng)的核心,通過分層結(jié)構(gòu)、多模塊之間的相互配合運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)檢測被測設(shè)備的功能。
自動化檢測的硬件部分主要包括:
(1)測試端:一般為PC電腦,主要進(jìn)行軟件的使用。
(2)交換機(jī):檢測過程中各種信息交互的通道。
(3)測試儀:常規(guī)的繼電保護(hù)測試儀,用于給被測裝置施加量。
(4)被測裝置:需要被檢測的繼電保護(hù)裝置。
自動檢測系統(tǒng)可以通過測試端對測試內(nèi)容進(jìn)行修改、確定,在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后發(fā)令,由網(wǎng)線通過交換機(jī)對測試儀指令進(jìn)行傳輸,測試儀通過已經(jīng)連接好的檢測線對被測裝置加量,被測裝置接收到之后進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動作,再通過網(wǎng)線、交換機(jī)將被測裝置的動作結(jié)果傳送回測試端,測試端在接收到被測裝置的結(jié)果之后生成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告。整個(gè)檢測只需在檢測之前預(yù)先加載所要檢測的模板,檢測的過程無需人工干預(yù),自動完成,因此節(jié)約了大量時(shí)間,降低了錯(cuò)誤概率[1]。
自動檢測系統(tǒng)的軟件部分是在測試端上進(jìn)行安裝的,主要分為兩部分:二次系統(tǒng)開發(fā)層和自動檢測層,如圖1所示。
二次系統(tǒng)開發(fā)層:主要包括裝置檢測方案開發(fā)平臺和裝置檢測方案兩個(gè)模塊。其中裝置檢測方案開發(fā)平臺主要是對裝置檢測方案的設(shè)計(jì)和裝置檢測項(xiàng)目的設(shè)計(jì),如被測繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)檢測文件和報(bào)告模板文件、檢測通用項(xiàng)目、檢測電氣量項(xiàng)目、檢測儀控制以及保護(hù)裝置控制等。裝置檢測方案模塊主要是對檢測模板和報(bào)告模板進(jìn)行編輯。自動檢測層:主要包括自動檢測主程序、檢測儀接口程序和通信規(guī)約引擎程序。主要是通過檢測儀的接口程序?qū)崿F(xiàn)與
繼電保護(hù)自動測試儀的信息交互,通過通信規(guī)約引擎程序?qū)崿F(xiàn)對保護(hù)裝置的信息交互,然后經(jīng)過自動檢測主程序的判斷生成保護(hù)動作結(jié)果[2-3]。
2 移動運(yùn)維管理平臺
以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)智能移動運(yùn)檢管控平臺為數(shù)據(jù)匯集平臺,完成數(shù)據(jù)獲取、管理、存儲、處理、計(jì)算、服務(wù)接口等數(shù)據(jù)管理功能。通過對保護(hù)專業(yè)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入、跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)比對分析等數(shù)據(jù)加工服務(wù),實(shí)現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,提供數(shù)據(jù)服務(wù)及底層的基礎(chǔ)組件服務(wù),為各類應(yīng)用提供統(tǒng)一的模型、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)通信、人機(jī)界面、系統(tǒng)管理等服務(wù)。繼電保護(hù)移動運(yùn)維管理平臺的功能架構(gòu)如圖2所示。
繼電保護(hù)移動運(yùn)維平臺的功能如下:
2.1 臺賬管理
采用**身份識別技術(shù)的電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)臺賬的電子化管理,改變以往人工錄入臺賬的模式。
電子標(biāo)簽在出廠時(shí)由廠家設(shè)置好,同步提供臺賬,并和設(shè)備信息關(guān)聯(lián),減少設(shè)備資料整理的過程。在現(xiàn)場可以對設(shè)備進(jìn)行校核,更新臺賬資料,不需要多個(gè)系統(tǒng)錄入數(shù)據(jù),提高了工作效率。同時(shí)設(shè)備信息也可通過移動終端進(jìn)行查詢。
2.2 專業(yè)巡檢
采用移動終端進(jìn)行專業(yè)巡檢,實(shí)現(xiàn)了巡檢過程的管控以及巡檢信息電子化、網(wǎng)絡(luò)化的管理。
根據(jù)設(shè)備臺賬自動生成現(xiàn)場專業(yè)巡檢的作業(yè)模板,檢修班組人員通過移動終端在變電站工作現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,對于缺陷等問題可以通過現(xiàn)場照片、文字描述、語音記錄等方式進(jìn)行記錄,根據(jù)巡檢結(jié)果自動生成專業(yè)巡檢報(bào)告,并對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.3 檢驗(yàn)管理
利用移動終端的移動化作業(yè),體現(xiàn)出設(shè)備檢驗(yàn)、驗(yàn)收模式往無紙化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化工作模式的轉(zhuǎn)變。利用移動終端和繼電保護(hù)設(shè)備的電子標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)對工作人員現(xiàn)場工作情況的管控。通過掃描電子標(biāo)簽確認(rèn)當(dāng)前設(shè)備是否為工作流程中需要操作的設(shè)備,防止誤操作;通過統(tǒng)一的作業(yè)規(guī)范保證工作人員按指定的流程進(jìn)行操作,并按規(guī)范的信息格式填寫現(xiàn)場數(shù)據(jù),杜絕不填數(shù)據(jù)、亂填數(shù)據(jù)的情況;通過現(xiàn)場拍照保存證據(jù),預(yù)防隨意編造結(jié)果的情況;通過掃描電子標(biāo)簽確認(rèn)地點(diǎn),保證人員到場工作。
2.4 備品備件
利用二維碼技術(shù)可實(shí)現(xiàn)備品備件的出入庫管理、備件數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢、儲備計(jì)劃自動生成、備件不足自動預(yù)警。通過聯(lián)網(wǎng)部署,還可以實(shí)現(xiàn)備品備件的跨單位共享、合理調(diào)配,使備品備件的存儲更加科學(xué)合理。
2.5 排雷專項(xiàng)
通過統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)全景展示排雷情況,掌握排雷工作存在的問題、整改的計(jì)劃、整改的進(jìn)度、整改的結(jié)果。
2.6 缺陷管理
利用移動終端實(shí)現(xiàn)面對缺陷設(shè)備進(jìn)行圖文并茂的缺陷信息的記錄,并及時(shí)送至后臺系統(tǒng)進(jìn)行處理。
將設(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷,在移動終端采用現(xiàn)場照片及文字記錄等方式進(jìn)行錄入,根據(jù)缺陷嚴(yán)重程度及處理情況對設(shè)備進(jìn)行評價(jià),將評價(jià)結(jié)果提交至狀態(tài)評價(jià)模塊,輔助設(shè)備評價(jià)[4-5]。
3 二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患評價(jià)系統(tǒng)
二次設(shè)備作為電網(wǎng)中的重要一環(huán),它的運(yùn)行狀態(tài)正常與否對電網(wǎng)的安全有著至關(guān)重要的作用,因此對二次設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)隱患評估和健康狀態(tài)評價(jià)十分必要,通過差異化的運(yùn)維檢修策略,能夠進(jìn)一步提升二次設(shè)備精益化運(yùn)檢管理水平,準(zhǔn)確掌握二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),精準(zhǔn)管控裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患評價(jià)系統(tǒng)可以基于移動運(yùn)維管理平臺實(shí)現(xiàn),在數(shù)據(jù)的收集方面,可以由移動終端進(jìn)行收集,包括變電站的重要性等級,變電站每一個(gè)間隔的故障后果嚴(yán)重程度,設(shè)備的名稱、電壓等級、家族性缺陷,反措的執(zhí)行等。通過對收集到的必要信息進(jìn)行整理,通過二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理,可以獲得設(shè)備和變電站的風(fēng)險(xiǎn)隱患評估,從而執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)維檢修策略。
傳統(tǒng)的基于二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患評價(jià)系統(tǒng)的評估流程主要分為3個(gè)步驟:
(1)二次設(shè)備的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)通過移動終端掃描附帶的二維碼獲得,并且設(shè)備的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)可以通過移動終端進(jìn)行核實(shí)修改。
(2)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳掃描獲得的二維碼信息,經(jīng)過平臺前置服務(wù)器接口上傳至移動運(yùn)維管理系統(tǒng)。
(3)通過移動運(yùn)維管理系統(tǒng)對上傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,再傳給設(shè)備評價(jià)模塊,通過已設(shè)定好的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則,設(shè)備評價(jià)模塊對設(shè)備整體狀態(tài)進(jìn)行評價(jià),獲得二次設(shè)備的狀態(tài)[6]。
通過以上過程,可以獲得每一臺設(shè)備、每一個(gè)變電站間隔、每一個(gè)變電站相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài),給二次設(shè)備的管理、運(yùn)維、檢修提供了可靠的信息。
4 基于自動檢測系統(tǒng)的移動運(yùn)維平臺
通過以上分析,根據(jù)自動檢測系統(tǒng)的快速性、便捷性,對自動檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,使得自動檢測系統(tǒng)能夠?qū)z測結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭苿舆\(yùn)維平臺,移動運(yùn)維平臺接收到信息后,不僅可存儲在自身的檢驗(yàn)管理模塊、驗(yàn)收管理模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,還可以通過增加二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患評價(jià)模塊來對二次設(shè)備進(jìn)行設(shè)備評價(jià)、評級。可將以上三個(gè)部分通過加密網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,構(gòu)成一個(gè)綜合性的系統(tǒng),使得信息可以一次收集、多項(xiàng)利用,以提高整個(gè)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)維管理水平。
經(jīng)過修正的繼電保護(hù)自動檢測系統(tǒng)的原理架構(gòu)如圖3所示。
自動檢測系統(tǒng)仍舊分為兩層,二次開發(fā)系統(tǒng)層保持不變,在自動檢測層,增加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息傳送接口,通過網(wǎng)絡(luò)通信接口將檢測信息傳送至移動終端,再通過VPN專網(wǎng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)模塊,從而進(jìn)入運(yùn)維管理平臺各模塊。
經(jīng)過修正添加了自動檢測系統(tǒng)的移動運(yùn)維管理平臺的框架結(jié)構(gòu)如圖4所示。
對于二次設(shè)備的一般狀態(tài)信息,如設(shè)備型號、生產(chǎn)日期、投運(yùn)日期等臺賬信息,反措的執(zhí)行、家族性缺陷、超期服役等缺陷信息,可以通過移動終端設(shè)備掃描二維碼進(jìn)行收集,收集之后通過無線VPN專網(wǎng)送入運(yùn)維管理系統(tǒng)。
而對于自動檢測的信息,自動檢測軟件通過網(wǎng)絡(luò)通信接口程序傳送至移動終端進(jìn)行存儲,隨后移動終端可以通過VPN專網(wǎng)將信息送至運(yùn)維管理系統(tǒng)。
基于收集到的二次設(shè)備的一般狀態(tài)信息和檢測結(jié)果信息,設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患評級模塊可以對二次設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)評級。
5 結(jié)語
本文通過對二次設(shè)備自動化檢測系統(tǒng)、移動運(yùn)維管理平臺和二次設(shè)備隱患風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理,探討了三者結(jié)合在一起的可行性。通過將繼電保護(hù)自動檢測系統(tǒng)和二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患評價(jià)系統(tǒng)融入移動運(yùn)維管理平臺,做到二次設(shè)備信息的一次收集、多項(xiàng)利用,不僅能夠減少一線人員的工作負(fù)擔(dān),提高收集信息的效率和準(zhǔn)確率,還能夠極大地提高二次設(shè)備的管理水平。本文的探討還提供了一種新的思路,對于其他設(shè)備信息的整理收集也有著很好的借鑒作用。隨著日后移動運(yùn)維平臺的廣泛推廣,二次設(shè)備的管理必然會有一個(gè)質(zhì)的飛越。