變電站二次系統(tǒng)在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著基礎(chǔ)性保障作用。二次設(shè)備故障給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)，一、二次設(shè)備故障連鎖反應(yīng)可引發(fā)電網(wǎng)事故，經(jīng)濟(jì)損失慘重，社會(huì)影響巨大。當(dāng)前，變電站二次系統(tǒng)傳統(tǒng)巡視模式普遍為人工巡視、紙質(zhì)記錄、定期評(píng)價(jià)，此巡視模式存在明顯的局限性，難以顯現(xiàn)應(yīng)有效果。

首先時(shí)效性不足，傳統(tǒng)周期性人工巡視設(shè)備運(yùn)行狀況，巡視周期長(zhǎng)、信息采集慢，時(shí)效性難以跟隨設(shè)備運(yùn)行狀況變化；其次數(shù)據(jù)可信度不高，人工巡視高度依賴運(yùn)行、檢修人員的業(yè)務(wù)水平和工作經(jīng)驗(yàn)，增加人為干擾因素，信息采集完整性和準(zhǔn)確度難以掌控，巡視數(shù)據(jù)質(zhì)量無(wú)法保證；再次是信息數(shù)字化落后，紙質(zhì)材料作為巡視信息載體，難以開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，影響數(shù)據(jù)信息挖掘，數(shù)字化管理程度低；最后是安全成本控制難，運(yùn)行、檢修人員往返變電站開展人工巡視，增加了途中交通安全及現(xiàn)場(chǎng)巡視作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)生巨大時(shí)間、車輛浪費(fèi)。

近年來(lái)，行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其信息采集范圍涵蓋站內(nèi)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、智能終端、合并單元、過(guò)程層交換機(jī)及二次回路，為遠(yuǎn)程智能巡視提供數(shù)據(jù)支撐，但應(yīng)用中仍存在較大局限性。

首先在數(shù)據(jù)源方面，現(xiàn)有數(shù)據(jù)未能全面覆蓋巡視對(duì)象信息，如電源空氣開關(guān)（簡(jiǎn)稱空開）狀態(tài)、硬壓板狀態(tài)、裝置指示燈狀態(tài)等方面依然存在數(shù)據(jù)盲區(qū)；其次在異常診斷規(guī)則方面，目前普遍采用的異常診斷策略為固定參考值比對(duì)，海量信息堆積于數(shù)據(jù)列表中等待歷史數(shù)據(jù)查詢功能調(diào)用，海量在線數(shù)據(jù)的挖掘分析能力和運(yùn)行狀態(tài)診斷的智能化水平仍有提升空間。

本文提出一種基于數(shù)據(jù)源改造的二次系統(tǒng)智能巡視技術(shù)，通過(guò)改造數(shù)據(jù)源、打通數(shù)據(jù)交互通道，依托設(shè)備數(shù)據(jù)積累模型，融合多源數(shù)據(jù)，針對(duì)不同的狀態(tài)量特點(diǎn)采用差異化比對(duì)策略，開展二次設(shè)備狀態(tài)多維度分析和趨勢(shì)感知預(yù)測(cè)，提高變電站二次系統(tǒng)巡視工作的智能化水平。

1 智能巡視關(guān)鍵技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)源改造及巡視策略

1）裝置電源空開

通常，監(jiān)控后臺(tái)及主站端不采集變電站內(nèi)裝置電源空開的狀態(tài)信息，遠(yuǎn)程巡視無(wú)法感知電源空開的狀態(tài)，空開狀態(tài)信息采集存在數(shù)據(jù)盲區(qū)。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)裝置失電或裝置通信中斷等異常信息時(shí)，無(wú)法判斷是裝置本身故障還是電源空開跳閘，影響缺陷分析處置。

在數(shù)據(jù)源改造方面，本文提出在廠站端加裝空開位置輔助觸頭，將觸頭信號(hào)引入測(cè)控裝置或者智能終端，以實(shí)現(xiàn)空開位置信號(hào)上傳功能。智能運(yùn)維系統(tǒng)獲取空開狀態(tài)信息后，可結(jié)合裝置運(yùn)行狀態(tài)、相鄰裝置或屏柜的空開狀態(tài)完成故障診斷定位。

在巡視策略方面，空開狀態(tài)巡視可采用多參數(shù)比對(duì)策略。若僅單裝置電源空開分位，定位該裝置的直流電源回路故障；若多套裝置或多面屏柜電源空開均在分位，則判斷直流回路電源回路混用或電纜通道外力故障；若電源空開均合位，報(bào)出裝置失電異常信息，則推斷為裝置直流電源回路正常、電源模塊故障。

2）裝置硬壓板

通常，監(jiān)控后臺(tái)及主站端不采集變電站內(nèi)功能硬壓板及出口硬壓板狀態(tài)，硬壓板狀態(tài)信息采集存在數(shù)據(jù)盲區(qū)。運(yùn)行、檢修人員只能現(xiàn)場(chǎng)巡查硬壓板狀態(tài)，巡視效率低、效果弱?，F(xiàn)場(chǎng)檢修試驗(yàn)中需改變硬壓板狀態(tài)，在工作完成后，需對(duì)照運(yùn)行要求逐一核對(duì)硬壓板的投退情況，人為差錯(cuò)導(dǎo)致壓板誤投、漏投現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，滋生安全隱患。

某變電站線路故障時(shí)保護(hù)裝置正常動(dòng)作但無(wú)法發(fā)出跳閘命令，原因是檢修試驗(yàn)中整面屏柜所有硬壓板置為“退出”狀態(tài)，調(diào)試工作結(jié)束后未恢復(fù)硬壓板至初始狀態(tài)，人為差錯(cuò)導(dǎo)致開關(guān)拒動(dòng)、經(jīng)濟(jì)損失巨大。

在數(shù)據(jù)源改造方面，本文提出硬壓板狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)改造技術(shù)，加裝位置傳感器、低功率信號(hào)收發(fā)器等采集元器件，將硬壓板的投退狀態(tài)信息傳送至保信子站及智能運(yùn)維系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)硬壓板狀態(tài)信息遠(yuǎn)程采集。

在巡視策略方面，相比于二次設(shè)備其他狀態(tài)參數(shù)，硬壓板狀態(tài)參考值并非恒定不變，硬壓板狀態(tài)隨設(shè)備運(yùn)行方式及工況產(chǎn)生變化，巡視時(shí)不應(yīng)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，本文提出多巡視策略綜合判別方法。

（1）靜態(tài)參考值比對(duì)策略。新建或改擴(kuò)建工程二次設(shè)備投運(yùn)前后，現(xiàn)場(chǎng)硬壓板投退狀態(tài)與運(yùn)行規(guī)程中預(yù)設(shè)的硬壓板狀態(tài)要求進(jìn)行比對(duì)。

（2）動(dòng)態(tài)參考值比對(duì)策略。設(shè)備檢修前后，檢修間隔相關(guān)的硬壓板投退狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，此策略可避免檢修工作后硬壓板投退狀態(tài)錯(cuò)誤。

（3）多參數(shù)比對(duì)策略。利用設(shè)備狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系判斷硬壓板投退狀態(tài)是否正確，如功能硬壓板與軟壓板投退狀態(tài)一致性、關(guān)聯(lián)性校核比對(duì)。

3）裝置指示燈

裝置指示燈狀態(tài)信息采集同樣存在數(shù)據(jù)盲區(qū)。運(yùn)行、檢修人員主要通過(guò)巡視裝置指示燈狀態(tài)來(lái)判斷是否存在異常，再加上巡視周期長(zhǎng)、巡視工作量大等因素，運(yùn)行隱患無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除。

本文提出在變電站繼電保護(hù)室中加裝軌道升降式攝像頭的解決方案，由攝像頭實(shí)時(shí)采集裝置面板照片，經(jīng)過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸至智能運(yùn)維系統(tǒng)，智能運(yùn)維系統(tǒng)的圖像識(shí)別模塊獲取圖片后，基于圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別裝置指示燈位置及色彩，從而獲取裝置指示燈的狀態(tài)信息。

考慮到個(gè)別變電站對(duì)于軌道攝像機(jī)安裝條件的限制，也可采用狀態(tài)量信號(hào)融合計(jì)算的方式完成指示燈狀態(tài)虛擬采集，即根據(jù)二次設(shè)備內(nèi)部計(jì)算邏輯，通過(guò)組合相關(guān)聯(lián)狀態(tài)量信號(hào)創(chuàng)建指示燈狀態(tài)表達(dá)式，智能運(yùn)維系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)采集的相關(guān)聯(lián)狀態(tài)量進(jìn)行邏輯計(jì)算后得到裝置指示燈狀態(tài)信息，直觀呈現(xiàn)給巡視人員。

在巡視策略方面，本文提出使用以下兩種策略相結(jié)合的方法。

（1）靜態(tài)參考值比對(duì)策略。對(duì)于裝置故障、裝置告警等異常指示燈，對(duì)比策略采用與統(tǒng)一參考值對(duì)比即可，指示燈異常推斷裝置故障。

（2）多參數(shù)比對(duì)策略。對(duì)于狀態(tài)類指示燈，如開關(guān)分合閘指示燈、壓板投退狀態(tài)指示燈等，需對(duì)比相應(yīng)的信號(hào)實(shí)時(shí)值，若不滿足一致判據(jù)，則推斷裝置故障。

4）裝置定值及軟壓板

智能運(yùn)維系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集裝置定值和軟壓板狀態(tài)信息，無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)源改造。由于裝置定值和軟壓板參考值相對(duì)固定，本文提出使用以下兩種策略相結(jié)合的方法。

（1）靜態(tài)參考值比對(duì)策略。在前期輸入定值單參數(shù)后，可將定值與軟壓板實(shí)時(shí)值與定值單核對(duì)，在巡視系統(tǒng)與定值系統(tǒng)數(shù)據(jù)打通的情況下，此策略實(shí)用性及可靠性進(jìn)一步增強(qiáng)。

（2）動(dòng)態(tài)參考值比對(duì)策略。將定值與軟壓板實(shí)時(shí)值和其他狀態(tài)參數(shù)比對(duì)，利用狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系判斷設(shè)備是否存在異常。

5）裝置采樣

智能運(yùn)維系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集裝置模擬量信息，無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)源改造。由于模擬量信息具有不同的特點(diǎn)，需根據(jù)信息類型及其運(yùn)行特性，使用不同的巡視策略，本文提出使用以下三種策略相結(jié)合的方法。

（1）參考范圍比對(duì)策略。對(duì)于電壓采樣值等，因其具有長(zhǎng)期運(yùn)行在一定范圍內(nèi)的特點(diǎn)，可采用參考值范圍比對(duì)策略。結(jié)合相關(guān)規(guī)范和實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，為被測(cè)量設(shè)置上下限，超出合理區(qū)間時(shí)報(bào)警。此策略可基于相關(guān)規(guī)范指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)適當(dāng)縮小參考值區(qū)間，達(dá)到早感知、早報(bào)警、早處理的目標(biāo)。

（2）波動(dòng)幅度比對(duì)策略。對(duì)于裝置溫度、光強(qiáng)等內(nèi)部狀態(tài)采樣值，其在一段時(shí)間內(nèi)波動(dòng)幅度較小，并不容易設(shè)定其絕對(duì)值范圍，可采用與前一次采樣計(jì)算差值的巡視策略，當(dāng)差值過(guò)大時(shí)表示裝置存在異常情況。

（3）關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)比對(duì)策略。對(duì)于雙套配置的保護(hù)裝置、智能終端及過(guò)程層設(shè)備，可采用A套數(shù)據(jù)和B套數(shù)據(jù)互相比較的巡視策略，在數(shù)據(jù)變化頻率較高的環(huán)境下，通過(guò)同源比對(duì)檢測(cè)判別數(shù)據(jù)采樣和傳輸通道是否存在故障。

1.2 巡視數(shù)據(jù)積累模型

二次系統(tǒng)設(shè)備擁有豐富的狀態(tài)信息，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合、價(jià)值挖掘，能夠幫助運(yùn)行、檢修人員快速掌握設(shè)備運(yùn)行情況。本文針對(duì)二次系統(tǒng)提出基于智能運(yùn)維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)積累模型如圖1所示，用以支撐對(duì)二次系統(tǒng)設(shè)備的全方位狀態(tài)評(píng)價(jià)。

圖1 二次系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)積累模型

從二次設(shè)備本身出發(fā)，將反映二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)按照從外往內(nèi)的順序建立數(shù)據(jù)積累模型，依次為附件狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、自檢狀態(tài)、基礎(chǔ)信息四個(gè)維度。

• 附件狀態(tài)維度描述裝置外圍相關(guān)輔助設(shè)備是否存在異常，包括空開狀態(tài)和硬壓板狀態(tài)等，其中空開狀態(tài)信息可從D5000系統(tǒng)獲取，硬壓板狀態(tài)可從保信主站獲??；
• 運(yùn)行狀態(tài)維度描述外部輸入及裝置可配置選項(xiàng)是否存在異常，包括定值狀態(tài)、軟壓板狀態(tài)、通信狀態(tài)、遙測(cè)量狀態(tài)等，其中定值和軟壓板狀態(tài)從保信主站獲取，通信狀態(tài)和遙測(cè)量狀態(tài)同時(shí)從D5000系統(tǒng)和保信主站獲取，提高數(shù)據(jù)采集豐富度；
• 自檢狀態(tài)維度描述裝置內(nèi)部軟硬件是否存在異常，包括裝置溫度、指示燈狀態(tài)、通道光強(qiáng)及其他自檢信號(hào)等，其中裝置溫度、通道光強(qiáng)及其他自檢信號(hào)從保信主站采集，指示燈狀態(tài)從視頻監(jiān)控主站采集；
• 基礎(chǔ)信息維度描述裝置固有的屬性，包括裝置型號(hào)、所屬間隔、所屬屏柜、所屬變電站、裝置廠家、是否在運(yùn)、關(guān)聯(lián)備件編號(hào)、生產(chǎn)日期等，為檢修人員分析決策提供支持。

1.3 趨勢(shì)性預(yù)測(cè)分析方法

利用數(shù)據(jù)積累模型，智能運(yùn)維系統(tǒng)不僅能夠發(fā)現(xiàn)存在異常情況的設(shè)備，還能通過(guò)對(duì)獲取到的各類狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，基于不同的分析方法和預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)二次系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)尚未引起故障的潛在風(fēng)險(xiǎn)，使用戶能夠提前安排預(yù)防性檢修工作，以避免帶來(lái)嚴(yán)重資產(chǎn)損失的故障發(fā)生。

1）時(shí)間序列分析法

時(shí)間序列分析法常用于設(shè)備自檢狀態(tài)量的趨勢(shì)性預(yù)測(cè)。同一臺(tái)設(shè)備的固有參數(shù)在正常運(yùn)行周期內(nèi)一般變化較小，當(dāng)某些元件加速老化或發(fā)生異常時(shí)，在參數(shù)的歷史曲線中會(huì)有所體現(xiàn)。例如，在繼電保護(hù)小室溫度恒定的情況下，最近30次采樣的裝置溫度呈持續(xù)上升態(tài)勢(shì)，裝置溫度散點(diǎn)圖如圖2所示，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)分析判斷裝置存在風(fēng)險(xiǎn)，需安排預(yù)防性檢修。

圖2 裝置溫度散點(diǎn)圖

2）雷達(dá)圖分析法

面向單一設(shè)備，將數(shù)據(jù)積累模型中每項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)作為一個(gè)維度，繪制裝置狀態(tài)雷達(dá)圖如圖3所示。外層界限是狀態(tài)期望值，內(nèi)層界限是故障閾值，當(dāng)實(shí)時(shí)采樣值落在外層界限和內(nèi)層界限中間時(shí)，不會(huì)顯示狀態(tài)異常，但從雷達(dá)圖的角度容易看出多個(gè)采樣值靠近內(nèi)層界限，這種情況代表裝置臨近故障的邊緣，需安排預(yù)防性檢修。

圖3 裝置狀態(tài)雷達(dá)圖

3）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法

隨著數(shù)據(jù)量的快速積累，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，利用其高度的自適應(yīng)和容錯(cuò)特性等特征優(yōu)勢(shì)，建立數(shù)據(jù)模型并分析二次系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)規(guī)律。因電力二次系統(tǒng)設(shè)備的故障樣本較少，反映故障過(guò)程數(shù)據(jù)變化的樣本更少，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可從海量正常狀態(tài)數(shù)據(jù)出發(fā)，建立數(shù)據(jù)分析模型，由正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)變化規(guī)律推導(dǎo)異常狀態(tài)判定條件。

2 智能巡視技術(shù)應(yīng)用

2.1 巡視系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及自身特性，巡視技術(shù)必須具備可靠性、經(jīng)濟(jì)性、可配置、可擴(kuò)展、可交互等技術(shù)特點(diǎn)。

本文提出的技術(shù)方案是建立一套智能運(yùn)維系統(tǒng)，融入現(xiàn)有的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與已有的數(shù)據(jù)平臺(tái)建立數(shù)據(jù)傳輸通道，解決電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)跨區(qū)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源，從調(diào)控中心D5000系統(tǒng)、保護(hù)信息主站系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)主站采集巡視數(shù)據(jù)。智能運(yùn)維系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 智能運(yùn)維系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

智能運(yùn)維系統(tǒng)采用B/S模式，在調(diào)控中心部署系統(tǒng)服務(wù)器，采集實(shí)時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、保護(hù)信息數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)等信息，依靠計(jì)算機(jī)程序?qū)χ付〝?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，完成對(duì)智能設(shè)備、指示燈、空開、硬壓板、定值、軟壓板、裝置溫度、光強(qiáng)、電壓電流測(cè)量量等對(duì)象的巡視工作。依托用戶權(quán)限管理，局域網(wǎng)內(nèi)部任何具備瀏覽器軟件的計(jì)算機(jī)都能使用智能運(yùn)維系統(tǒng)。

變電站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)裝置收集保護(hù)、測(cè)控裝置上送的信號(hào)。通過(guò)IEC 101/104規(guī)約在Ⅰ區(qū)與調(diào)控中心D5000系統(tǒng)建立通信，上送二次系統(tǒng)設(shè)備的空開狀態(tài)、電壓電流測(cè)量量等二次設(shè)備數(shù)據(jù)信息。Ⅰ區(qū)D5000系統(tǒng)經(jīng)過(guò)正向隔離裝置向Ⅲ區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并由Ⅲ區(qū)的D5000系統(tǒng)通過(guò)文件或數(shù)據(jù)接口的方式向智能運(yùn)維系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。

變電站內(nèi)保信子站收集保護(hù)裝置、壓板集中監(jiān)控主機(jī)上送的數(shù)據(jù)。通過(guò)國(guó)網(wǎng)103規(guī)約在Ⅱ區(qū)與調(diào)控中心保信主站系統(tǒng)建立通信，上送硬壓板狀態(tài)、定值、軟壓板狀態(tài)、裝置溫度、光強(qiáng)等保護(hù)裝置數(shù)據(jù)信息。

Ⅱ區(qū)保信主站經(jīng)過(guò)正向隔離裝置向Ⅲ區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并由Ⅲ區(qū)的保信主站通過(guò)文件或數(shù)據(jù)接口的方式與智能運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。Ⅲ區(qū)保信主站提供數(shù)據(jù)召喚接口，由智能運(yùn)維系統(tǒng)下發(fā)召喚數(shù)據(jù)命令，保信主站接到命令后經(jīng)過(guò)反向隔離裝置傳遞至Ⅱ區(qū)保信主站，Ⅱ區(qū)保信主站從保信子站調(diào)取實(shí)時(shí)信息后發(fā)送至智能運(yùn)維系統(tǒng)。

變電站內(nèi)加裝導(dǎo)軌移動(dòng)升降式攝像頭，由站內(nèi)視頻監(jiān)控子站采集圖像信息，包括裝置面板實(shí)時(shí)圖像等內(nèi)容，經(jīng)視頻網(wǎng)絡(luò)防火墻發(fā)送至綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)的統(tǒng)一視頻平臺(tái)，由統(tǒng)一視頻平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)接口的方式與智能運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

智能運(yùn)維系統(tǒng)布置在Ⅲ區(qū)，通過(guò)數(shù)據(jù)接口向D5000系統(tǒng)、保信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析輸出巡視報(bào)告，用戶通過(guò)Ⅳ區(qū)的工作站經(jīng)防火墻訪問(wèn)智能運(yùn)維系統(tǒng)。

2.2 巡視業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

智能巡視的工作流程應(yīng)包含數(shù)據(jù)模型的初始化關(guān)聯(lián)配置、巡視任務(wù)配置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)果展示和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，如圖5所示。

圖5 巡視業(yè)務(wù)流程

1）數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)配置。在軟件實(shí)施時(shí)，配置人員根據(jù)各變電站的實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)源相關(guān)屬性及分類進(jìn)行加工，完善數(shù)據(jù)與設(shè)備對(duì)象的映射關(guān)系。

2）用戶登錄和權(quán)限校驗(yàn)。

3）巡視任務(wù)配置。在軟件調(diào)試完成后，根據(jù)地方電網(wǎng)公司運(yùn)行檢修部門相關(guān)要求，配置巡視任務(wù)參數(shù)，包括巡視設(shè)備范圍、巡視對(duì)象類別、巡視策略、自動(dòng)巡視周期、巡視結(jié)果推送要求等。

4）數(shù)據(jù)采集。根據(jù)巡視任務(wù)配置內(nèi)容和設(shè)備數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)接口，在指定時(shí)間向D5000系統(tǒng)、保信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集目標(biāo)數(shù)據(jù)。

5）數(shù)據(jù)清洗。根據(jù)既定的各類巡視對(duì)象數(shù)據(jù)屬性規(guī)則，判斷數(shù)據(jù)的完整性、惟一性、權(quán)威性、合法性是否符合要求，為數(shù)據(jù)分析提供前提。

6）數(shù)據(jù)分析。用數(shù)據(jù)積累模型將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，根據(jù)巡視任務(wù)配置的巡視策略，將清洗后的數(shù)據(jù)與各自的參考值、參考范圍進(jìn)行比對(duì)，判斷其是否存在異常情況。

7）結(jié)果展示。以巡視報(bào)告的方式呈現(xiàn)每次智能巡視分析結(jié)果，內(nèi)容包括巡視時(shí)間、巡視設(shè)備、巡視異常情況統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)值記錄、參考值記錄、處理建議等。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)歷史曲線、多維數(shù)據(jù)分析等功能，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行趨勢(shì)性預(yù)測(cè)，協(xié)助用戶快速了解設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)，合理安排檢修工作。

3 智能巡視功能定制

3.1 巡視目標(biāo)定制

在設(shè)備對(duì)象選擇上，根據(jù)系統(tǒng)記錄的變電站內(nèi)二次設(shè)備全方位的屬性信息，包括設(shè)備的物理位置、所屬屏柜、所屬間隔、設(shè)備類型、設(shè)備型號(hào)等，用戶即可在設(shè)備列表里快速選擇巡視設(shè)備對(duì)象，也可根據(jù)設(shè)備的共同特征進(jìn)行篩選，同時(shí)選中多個(gè)設(shè)備。例如某間隔下的所有二次設(shè)備、220kV的所有保護(hù)裝置等。

在巡視目標(biāo)選擇上，可選擇空開狀態(tài)、硬壓板狀態(tài)、指示燈狀態(tài)、定值、軟壓板、遙測(cè)量實(shí)時(shí)值、裝置內(nèi)部檢測(cè)信息等多個(gè)類別的對(duì)象，根據(jù)每類對(duì)象的巡視需求差異，有針對(duì)性地配置巡視任務(wù)，能更好地滿足運(yùn)檢部門的個(gè)性化需要。

3.2 巡視周期定制

在巡視周期選擇上，由于智能運(yùn)維系統(tǒng)的巡視工作具備速度快和成本低的特點(diǎn)，對(duì)比傳統(tǒng)巡視模式有了質(zhì)的飛躍，運(yùn)檢部門對(duì)設(shè)備的巡視頻率要求可以擺脫時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本限制，提出更個(gè)性化的巡視時(shí)間要求。智能運(yùn)維系統(tǒng)結(jié)合多種配置方式，實(shí)現(xiàn)巡視周期配置最大的自由度。例如將巡視時(shí)間配置為“每三天巡視一次”、“每周一和周四巡視一次”、“每月1、15日巡視一次”等，在低運(yùn)行成本的前提下與運(yùn)檢部門的工作安排時(shí)間節(jié)點(diǎn)具有更高的契合度。

4 應(yīng)用效果

關(guān)鍵技術(shù)在泰州二次系統(tǒng)智能巡視示范應(yīng)用，取得了良好效果。巡視成本及效率分析見表1。

表1 成本及效率分析

由表1可以看出，本文提出的技術(shù)方案在多個(gè)方面產(chǎn)生顯著效益：

①降低巡視成本，包括人力成本、培訓(xùn)成本、辦公耗材成本、勞保用具損耗成本、資料保管成本等；②實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化，避免了巡視中人為差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，同時(shí)使數(shù)據(jù)更容易存儲(chǔ)，降低了歷史巡視數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)；③提高故障處理效率，依托系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析功能，檢修人員能夠更快速地定位故障并安排工作，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；④增強(qiáng)管理智能化水平，絕大部分工作由系統(tǒng)自動(dòng)完成，解決了傳統(tǒng)巡視中對(duì)巡視人員業(yè)務(wù)水平和工作經(jīng)驗(yàn)過(guò)度依賴的問(wèn)題，對(duì)海量數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘及高級(jí)應(yīng)用極具參考價(jià)值。

示范應(yīng)用過(guò)程中，智能運(yùn)維系統(tǒng)曾報(bào)出“1號(hào)主變AB套保護(hù)軟壓板異?！备婢畔?，具體為A套主變保護(hù)“閉鎖高壓側(cè)備自投軟壓板”值為1，B套主變保護(hù)“閉鎖高壓側(cè)備自投軟壓板”值為0，原因是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作結(jié)束后，恢復(fù)軟壓板原始設(shè)置時(shí)存在遺漏，人為因素導(dǎo)致AB套軟壓板投退不一致問(wèn)題發(fā)生。

5 結(jié)論

變電站二次系統(tǒng)智能巡視技術(shù)能夠確保巡視數(shù)據(jù)的真實(shí)性和時(shí)效性，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常隱患、預(yù)判設(shè)備劣化趨勢(shì)、輔助異常診斷處置提供科學(xué)、精準(zhǔn)的技術(shù)支撐。

智能巡視技術(shù)在泰州垛田變電站二次系統(tǒng)巡視工作中成功應(yīng)用，顯著降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作質(zhì)量、效率，提升了管理智能化水平，有效確保了變電站二次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。智能巡視技術(shù)的推廣應(yīng)用，將在變電站二次系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)揮更大的作用、產(chǎn)生更高的價(jià)值。

本文編自2022年第8期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“基于數(shù)據(jù)源改造的二次系統(tǒng)智能巡視技術(shù)”，作者為姚軍、張志宏等。