楊智強，歐陽樹林（國網(wǎng)江西省電力公司贛州供電分公司，江西贛州341000）

變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)設計與實現(xiàn)研究

楊智強，歐陽樹林（國網(wǎng)江西省電力公司贛州供電分公司，江西贛州341000）

變電設備狀態(tài)檢修過程中，傳統(tǒng)的周期性設備檢修模式存在著檢修效率低、檢修效果較差的問題，這給電網(wǎng)平穩(wěn)、可靠運行帶來了較大的隱患。軟件的“檢修人員安排輔助決策”功能為檢修前的人員安排提供了良好的歷史數(shù)據(jù)支撐和直觀的圖表顯示?！皺z修歷史經(jīng)驗庫”為下一次檢修提供了可查詢、可追溯、能篩選、能排序的歷史記錄。“故障診斷與排查知識庫”提供了歸類的、高度總結的檢修知識。通過設計變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)，有利于提升檢修效率和檢修質量。本文主要分析了輔助決策系統(tǒng)功能設計，并就其功能如何有效實現(xiàn)，進行了研究。

變電設備；狀態(tài)檢修；輔助決策系統(tǒng)；設計與實現(xiàn)

前言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電能的需求不斷增加，這給供電帶來了較大的壓力。為了保證供電的穩(wěn)定性和可靠性，加強故障檢修工作顯得十分必要。故障檢修過程中，傳統(tǒng)的檢修方式以周期性為主，選擇在一定時間內對設備運行狀態(tài)及設備自身狀況進行檢修、維護。但是周期性檢修方式暴露出較大的不足，尤其是隨著供電規(guī)模的擴大，設備面臨較大的負荷，導致設備出現(xiàn)故障的幾率提升。同時，周期性的檢修策略應用，對設備自身狀態(tài)關注度較低，對設備采取全面性的檢查，這在很大程度上導致了人力、財力的浪費，不利于供電企業(yè)更好地實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

1 變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計

為了更好地滿足變電設備狀態(tài)檢修需要，設計的輔助決策系統(tǒng)主要對設備狀態(tài)檢修過程中可能遇到的問題予以把握，包括了數(shù)據(jù)獲取預處理、狀態(tài)分析與評估兩個方面內容。變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計需要對基本的配置予以把握，操作系統(tǒng)為Windows XP以上，硬盤空閑空間在100MB以上[1]。

1.1 系統(tǒng)整體設計

關于變電設備狀態(tài)輔助決策系統(tǒng)的具體框架結構，我們可以從圖1中看出。

圖1 變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計框架圖

變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)設計，主要采用C/S和B/S結合的體系結構，這一結構具有較高的標準化、規(guī)范化特征，能夠對系統(tǒng)資源進行共享，以滿足設備狀態(tài)檢修的實際需要。結合系統(tǒng)整體設計情況來看，輔助決策系統(tǒng)設計需要考慮以下幾點內容：

1.1.1 狀態(tài)分析評估子系統(tǒng)

狀態(tài)分析評估子系統(tǒng)的設計，主要目的在于利用知識庫的相關知識，對設備的狀態(tài)進行分析和把握，從而對故障是否存在隱患問題予以明確認知，為設備檢修提供重要依據(jù)。狀態(tài)分析評估子系統(tǒng)的應用，要注重對設備狀態(tài)進行詳盡的評估，對設備故障類型予以分析和把握[2]。

1.1.2 知識庫

知識庫的設計，是輔助決策系統(tǒng)的一個重要組成部分，其知識主要來源于專家現(xiàn)場檢修診斷經(jīng)驗。知識庫設計過程中，需要對以下內容予以考慮：①設計狀態(tài)判斷庫。狀態(tài)判斷庫主要集中了設備狀態(tài)判斷規(guī)則和相關判斷標準，為設備狀態(tài)檢測提供重要依據(jù)；②維修策略庫。維修策略庫主要針對于設備運行狀態(tài)，為設備檢修工作提供重要的指引，對故障問題予以有效解決；③故障模式庫。故障模式庫針對于設備故障類型，對故障類型予以分類，可以為設備故障檢測提供重要參照。

1.1.3 數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫主要目的在于對相關數(shù)據(jù)信息進行存儲，分為兩種，一種是設備信息庫；另一種是設備狀態(tài)分析知識庫。數(shù)據(jù)庫的應用，對相關信息進行存儲，從而為設備狀態(tài)檢修工作提供重要的數(shù)據(jù)參考。

變電設備狀態(tài)輔助決策系統(tǒng)在設計過程中，需要從整體角度出發(fā)，對輔助決策系統(tǒng)的功能予以明確定義，并根據(jù)實際發(fā)展需要，保證系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)設計能夠滿足系統(tǒng)整體需求，發(fā)揮其功能和作用。系統(tǒng)設計當中，包括了數(shù)據(jù)獲取、預處理、設備狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估等內容。數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)預處理涉及到了數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)獲取等內容。設備狀態(tài)監(jiān)測，涉及到了知識庫、分析算法庫，通過數(shù)據(jù)分析計算，對設備狀態(tài)予以把握和分析[3]。除此之外，在進行設備評估過程中，包括了風險評估、故障診斷等內容，目的在于更好地發(fā)現(xiàn)變電設備運行的問題及故障隱患，從而提升系統(tǒng)的性能水平。

1.2 輔助決策系統(tǒng)功能

1.2.1 數(shù)據(jù)獲取與處理

數(shù)據(jù)獲取與處理過程中，需要構建信息資源目錄體系，并將信息資源目錄體系應用于信息模型當中，通過借助于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)映射，對數(shù)據(jù)進行獲取和更新。

1.2.2 狀態(tài)分析與評估

變電設備運行狀態(tài)分析及評估過程中，采取了設備-部件-狀態(tài)量-判斷依據(jù)的順序進行狀態(tài)分析與評估，并通過設計的相關權重系數(shù)，對設備的具體情況予以把握，為故障檢修提供一定的依據(jù)。

2 變電設備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)功能實現(xiàn)

變電設備狀態(tài)檢修輔助系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，需要在硬件設計和軟件設計方面予以有效考慮，保證硬件功能和軟件功能得到較好的發(fā)揮，從而為變電站設備狀態(tài)檢修提供重要的參考和幫助。

2.1 硬件功能實現(xiàn)

硬件功能實現(xiàn)，主要通過對PC平臺進行應用，系統(tǒng)節(jié)點通過對局域網(wǎng)的利用，能夠實現(xiàn)信息的快速交換。在這一過程中，系統(tǒng)功能主要借助于網(wǎng)絡傳輸功能實現(xiàn)，利用路由器與外部系統(tǒng)進行連接，從而實現(xiàn)資源共享的目標。硬件功能實現(xiàn)方面，用戶可以根據(jù)自身的實際需要，對硬件進行靈活配置。

2.2 軟件功能實現(xiàn)

軟件在服務器選擇上，以Windows 2003 Server操作平臺為主，操作系統(tǒng)設計過程中，利用Delphi編譯語言，實現(xiàn)了C/ S模式下客戶對設備數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)的有效訪問，并能夠對相關數(shù)據(jù)信息進行有效查閱。關于軟件功能的具體實現(xiàn)方式，我們可以從下文分析中看出：

“變電檢修輔助決策軟件”能為變電檢修業(yè)務全流程提供一定的決策和必要信息，實現(xiàn)了工作室/班組成員檢修經(jīng)驗與知識的共享，增強了工作室成員的“傳、幫、帶”效果，進而提升電網(wǎng)檢修效率。輔助決策系統(tǒng)設計，要對系統(tǒng)的軟件主界面內容予以把握，具體我們可以從圖2～3中看出。

圖2 軟件系統(tǒng)主界面Ⅰ

圖3 軟件主界面Ⅱ

輔助決策系統(tǒng)設計過程中，通過單擊“故障排除知識庫”，從主界面Ⅰ中彈出主界面Ⅱ這一窗口，可以對故障排除信息進行查閱，從而為變電設備故障檢修提供重要的參考，為故障檢修工作解決提供較大的便利，如圖4。

圖4 故障信息統(tǒng)計表

從圖4中我們可以看出，借助于輔助決策系統(tǒng)，能夠對變電站的故障信息進行獲取，從而為故障檢修提供重要的依據(jù)。同時，故障檢修完成后，可以結合實際情況，對故障信息的變化情況進行記錄，進行故障“刪除”或是“添加”的操作。

圖5 故障信息添加、刪除操作

輔助決策系統(tǒng)的應用，在歷史經(jīng)驗庫中就相關檢修內容進行記錄，檢修人員在實際檢修過程中，通過對歷史記錄進行查驗，可以對設備出現(xiàn)的故障問題進行較好的分析，為檢修人員解決設備故障提供重要的參考。同時，利用輔助決策系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)對員工的培訓，通過讓檢修經(jīng)驗較差的人員跟隨學習，能夠使他們在實踐過程中，對自身的技能水平進行有效的提升。

3 結束語

從本文的分析來看，我們可以看出，變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)是一種預知性的檢修系統(tǒng)，注重對變電站實際運行情況進行檢測，對運行過程中可能出現(xiàn)的故障隱患問題予以發(fā)現(xiàn)，從而采取有效措施對故障進行解決。輔助決策系統(tǒng)的應用，相對于傳統(tǒng)的周期性檢修而言，在效率和質量方面得到了較大的提升，有利于促進電網(wǎng)建設更加安全、可靠。因此，為了更好地促進智能電網(wǎng)建設及發(fā)展，要注重對輔助決策系統(tǒng)功能予以完善，提升輔助決策系統(tǒng)性能水平，使其能夠為變電設備狀態(tài)檢修提供較好的輔助。

[1]郭紅兵，夏洪剛，閆 軍，劉志林，張 偉.輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)開發(fā)與應用[J].內蒙古電力技術，2013，04：1～6.

[2]荀 華，劉志林，郭紅兵.輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)觸發(fā)評價功能的開發(fā)與應用[J].內蒙古電力技術，2013，06：76～79.

[3]周 華，俞培祥，許 飛，姚 峰.國家電網(wǎng)公司輸變電設備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)標準與國內外同類標準的比較[J].智能電網(wǎng)，2015，03：279～ 282.

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