程志芳
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：介绍在输变电企业运维、检修工作量大，效率低、维护成本高的前提下，提出了电网智能运维管理系统，依据统一的数据传输规范借助通信网络将微机?；さ娜靶畔⒒阕艿奖涞缯灸诘脑谙吖芾砑锌刂频ピ?，并对数据进行分析、处理，将信息远传到调度主站端，并提供智能查询或者智能诊断相关功能。从而减少运维人员对现场继电?；ぷ爸玫难彩悠德?，提高设备的精细化管理水平。
关键词：告警监视；设备巡视；状态评估；缺陷诊断；监视预警
0 引言
目前二次设备在线监视系统，都是基于二次设备自身的运行信息及参数信息建立的，仅能实现对站端?；ざ飨喙匦畔⒌鹊牟杉痛?，不具有针对性和多方面综合对比分析功能。电网智能运维管理系统依托变电站长期运行经验，从告警监视及管理、二次设备巡视、二次设备运行状态评估、缺陷诊断及管理、监视预警五个方面综合分析二次设备运行情况，提升电网故障分析及二次设备运维的信息化水平。
1 总体方案
二次设备运维管理系统属于继电?；ば畔⑾低秤τ孟碌睦┱棺拥ピ?，建立二次设备运维的模型。依据二次设备在线运维的需要，并充分利用故障信息管理系统 FIS 现有的基础数据模型、数据接入及处理机制，在原有的 FIS 模型基础上进行扩展和定制，从而直观的帮助运检人员在远方实时掌握设备的运行状况，并结合设备运行的历史数据分析设备运行健康状况，进而做到设备运行状态可评估，缺陷可管理，风险可预警。二次设备运维管理系统的特征包含：告警监视及管理、二次设备巡视、二次设备运行状态评估、缺陷诊断及管理、监视预警分析、数据采集和人机操作主界面。
2 实施方式
2.1告警监视及管理?？?br />
通过对二次设备告警信息进行扩展建模，并对告警信息进行分类，形成告警信息的知识库，在此基础上对二次设备运维管理主站通过数据采集?？椴杉丛从诙紊璞冈婢?、由二次设备原生告警产生的主站平台告警、主站对二次设备巡视产生的平台告警，数据采集?？榻邮盏降母婢畔⒔性谙叻治?，实现二次设备的状态监视、诊断及检修决策。
如图 2 所示，二次设备的原生告警，通过前置及故障信息系统服务转换为平台告警，而巡视将直接产生平台告警；故障信息系统服务还将二次设备的原生告警的状态，写入实时库表，以便进行状态评估；告警展示?？槎云教ǜ婢惺凳闭故?，并提供依据告警手工生成缺陷功能将告警转换为缺陷；如果配置了自动根据告警生成缺陷功能，则缺陷在线生成?？榭勺远萆晒嬖蚪婢晃毕?。
告警监视及管理?？橥ü远紊璞父婢畔⒔欣┱菇?，并对告警信息进行详细的分类，形成告警信息的知识库，在此基础上对主站收到的告警信息进行在线分析，从而实现二次设备的状态监视与管理。
2.2二次设备巡视?？?br />
主站定义正常状态专家库及巡视策略，并将标准值文件、巡视策略下发到子站，子站依此进行定期巡视，并返回巡视异常结果；子站也可依据主站手工触发巡视策略进行巡检，并
返回巡视结果。
判断二次设备的信息是否正确，需将采集到的量值与标准值进行比较，巡视结果主要通过巡视记录文件记录，巡视记录文件描述了近期本变电站的巡视情况，记录每一次巡视，并简要记录巡视的结果，生成的巡视报告文件内容有如下要求：正常、异常的结果应该都能看到，异常的结果需要更详细地描述差异信息。
2.3二次设备运行状态评估?？?br />
包括在线监测状态评估和历史运行水平评估，在线监测状态评估依据非检修设备的在线数据，如告警、特征值、运行量值、通信状态、自动化测试等，对设备的当前运行情况进行评估；历史运行水平评价则根据非检修设备的历史信息，如动作记录、动作正确性、缺陷记录等数据，对设备的历史运行水平进行评价。结合在线监测状态评估、历史运行水平两个方面得出二次非检修设备运行状态的综合评价。
设备的在线监测状态算法是对数字量(表征运行状态特征的模拟量)、逻辑量(告警)进行权重评级，确定基本得分，在此基础上根据各级数字量个数及越限个数、各级逻辑量个数以及数字量、逻辑量的权重进行综合计算，得到设备的在线监测状态。历史运行评估仅考虑历史运行因素的影响，不再考虑原始质量信息及检修情况的影响。
2.4缺陷诊断及管理?？?br />
缺陷诊断?？槭凳苯邮掌教ǜ婢?，根据具体的告警类型分别进行诊断。若接收到新告警则生成一条缺陷，并向平台发送告警通知界面发现新缺陷，若收到复归的告警则更新缺陷的状态，并向平台发送告警告知界面有缺陷消除。缺陷诊断?？橛Χㄊ倍愿婢胁槁┚来?，定时读取实时库表及 IED 实时库表中参与缺陷诊断的记录的告警值，如果存在告警队列及缺陷告警映射队列中不包含的告警，则需要将该告警放在告警队列中等待缺陷诊断。
缺陷分为危急缺陷、严重缺陷、一般缺陷，危急缺陷是指继电?；ず妥远爸米陨砘蛳喙厣璞讣盎芈反嬖谖侍獾贾率ブ饕；すδ?，直接威胁运行；严重缺陷是指继电?；ず桶踩远爸米陨砘蛳喙厣璞讣盎芈反嬖谖侍獾贾虏糠直；すδ苋笔Щ蛐阅芟陆?，但在短时内尚能坚持运行，需尽快处理的缺陷；一般缺陷是指除危急、严重缺陷以外的不直接影响设备运行和供电能力，继电?；ず桶踩远爸霉δ芪词艿绞抵市杂跋?，性质一般、程度较轻，对运行影响不大，可暂缓处理的缺陷。
缺陷诊断?？槭凳苯邮掌教ǜ婢?，根据具体的告警类型分别进行诊断，将告警消息分类为危急缺陷、严重缺陷还是一般缺陷。
缺陷通过四种方式产生：告警手工转换为缺陷；如果配置了自动转换，告警可根据规则自动转换为缺陷；通过工具人工增加缺陷；如果与缺陷管理系统有接口，可以通过缺陷管理系统获取系统中的缺陷。此外，如果与缺陷管理系统有接口，可以将前三种产生的缺陷提交到缺陷管理系统，向缺陷管理系统增加缺陷。
缺陷消除有三种方式：如果配置了告警自动转换缺陷，当告警消除时，对应的缺陷也消除；可通过手工消除缺陷；如果与缺陷管理系统有接口，在缺陷管理系统消除缺陷时，本系统收到通知可实现本系统缺陷的同步消除。
按照缺陷诊断规则，若接收到新告警则生成一条缺陷，并向平台发送告警通知界面发现新缺陷，若收到复归的告警则更新缺陷的状态，并向平台发送告警告知界面有缺陷消除。应实时获取装置的检修状态，对于处在检修状态下的装置不进行缺陷的诊断，根据告警信息和缺陷生成规则，自动生成缺陷信息记录，系统定期根据缺陷记录，自动对设备的生产厂商、装置型号、软件版本、出厂时间等进行多维度统计分析，给出分析结果；缺陷诊断?？橛Χㄊ倍愿婢胁槁┚来?，定时读取实时库表及IED实时库表中参与缺陷诊断的记录的告警值，如果存在告警队列及缺陷告警映射队列中不包含的告警，则需要将该告警放在告警队列中等待缺陷诊断。
2.5监视预警分析?？?br />
监视预警的实现方式，监视预警是对设备亚健康状态的一个提前预警，引起运行维护人员的注意，通过做好设备的维护检修工作，达到设备事故防范的目的，通过对 16 种预警类型分类，给出相应的预警方案。
所有类别的风险预警都采用主站系统平台告警来发送，风险预警的类别采用告警原因来标识。监视预警是对设备亚健康状态的一个提前预警，引起运行维护人员的注意，通过做好设备的维护检修工作，达到设备事故防范的目的。
2.6数据采集和人机操作主界面?？?br />
数据采集?？?，基础数据的来源，在I区，部署数据采集服务器，用于采集继电?；ど璞感畔?；在 II 区，部署数据采集服务器和应用服务器和历史服务器，用于采集故障录波器等二次设备数据及数据处理和存储。
人机操作主界面框架采用分级的配置实现，即电网级、地区级、厂站级、设备级四个层级。本包括电网地理图可视化展示、动作异常情况实时监视、KPI 指标监视、告警情况统计、设备健康状态实时监视、检修设备的监视及动作设备实时监视。其它还有故障及动作行为分析展示、运行缺陷管理人机界面、知识库管理界面、巡视报告界面展示等界面。
3 安科瑞变电所电力运维云平台
3.1云平台架构
3.2云平台概述
我司的运维平台综合运用综合?；ぷ爸?、多功能电力仪表、母排及线缆测温装置、 变压器温控仪、视频摄像头、水浸烟雾、温湿度、门磁等多种传感器统一接入变电所现场的边缘计算网关，经边缘计算网关将数据封装、压缩、加密后上传至云平台。实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排，线上线下联动；实现用户侧变配电所的24小时无人值守，监测各配电回路运行状态，即时定位故障，降低风险。通过手机APP下发运维任务到人员手机上，并通过GPS跟踪运维执行过程。将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理，提高运维效率、提高故障响应速度，即时发现运行缺陷并做消缺处理。为售电企业提供电能集抄服务，即时掌握用户用电量情况，避免偏差考核；响应泛在电力物联网的政策，增加客户粘性，为后期的增值服务开展做准备。
3.3云平台功能
3.4云平台配置方案
3.5产品介绍
AM5SE系列微机综合?；ぷ爸?br />
功能
?；すδ埽褐鞅洳疃；すδ?、主变后备?；?、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流?；?、过电压；
低电压?；?、大功率电机?；?、高压电动机综合?；?、PT并列功能、非电量?；?、并网逆功率?；?、检同期功能；
测量功能：?；さ缌?、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量；
通讯功能：提供RS485通讯接口，RS232维护接口，IRIG-B对时接口、USB升级接口，RJ45网口接口；
故障录波功能：?；ざ魇贝シ⒙疾?，可以记录故障前8个周波后四个周波的数据；
控制回路：自带操作回路，防跳功能；
GPS校时功能：提供时钟同步接口，接收GPS校时信号。
应用
35kV及以下电压等级的变配电站及设备的?；げ饪毓δ?，至少包括35kV进线/主变压器(一般容量2000kVA以上)/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器(一般容量2000kVA以下)/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的?；ず妥远刂乒δ?。
ASD300系列智能操控装置
功能
一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检；
核相、强制加热、强制照明；
语音防误提示；
人体感应及柜内照明、已带电语音播报；
分合闸、远方就地、储能转换开关；
分合闸回路完好指示/电压测量；
预分预合闪光指示；
断路器分合次数统计；
RS485串行通讯接口；
开关柜节点无线测温；
全电参量测量。
应用
35KV高压及以下中置柜，手车柜，环网柜。
ARTM-Pn无线测温装置
功能
接收60个ATE100/200/300/400；
3U3I电参量测量；
实时测温功能；
RS485通讯接口，通过标准的MODBUS RTU协议实现组网功能；
具备自检功能；
超温、高温、相间温差报警、温度突变量告警功能。
应用
变电站、配电室、箱变等。
APM810系列多功能电力仪表
功能
准确度等级：有功电能0.5S级，无功电能2级；
测量功能：三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量；
电能计量：分相及总双向电能、四象限无功电能；
电能质量监测：2-63次分次谐波、总(奇、偶)谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量；
输入输出：2路开关量输出(选配MD82?？榭衫┲?路)；
及2路开关量输入(选配MD82?？榭衫┲?6路)，开关量输出；
可配置为报警输出或远程?？?，DO用作报警输出时可自由关联报警内容；
SD卡存储功能：用于电参量、电能、谐波等数据定时存储，波形存储等功能。
应用
适用于电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦等需要电力监控的场合。
DTSD1352导轨式电能表
功能
测量功能：三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计；
准确级精度：有功0.5S；
电流信号接入：直接接入10(80)A 经CT接入1(6)A；
电压信号：100V 380V；
通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通讯协议。
应用
适用于和大型公建中对电能的分项计量，也可用于企事业单位作电能管理考核。
ADW300无线智能仪表
功能
测量功能：三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计；
电能质量：电压、电流不平衡度，电压、电流总谐波及2-31分次谐波；
需量：电流、功率需量及实时电流，功率需量；
准确级精度：0.5s级 ADW300外置互感器型1级；
电流信号规格：100A输入 ，经互感器输入，二次互感接入；
通讯方式：RS485、 LORA无线通讯、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯。
应用
ADW300方便用户进行用电监测、集抄和管理，可灵活安装在配电箱中，可用于电力运维、环保监管等在线监测类平台中。
ARCM300系列电气火灾监控仪表
功能
测量：单回路剩余电流、4路温度、电压、电流、功率、频率、功率因数、视在电能、四象限电能；
?；ぃ菏Ｓ嗟缌?、温度、过流等；
报警：声光报警，支持消音、复位操作；
开关量：1路继电器输出、4路开关量输入；
通讯方式：RS485、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯。
应用
适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。
ANET智能网关
功能
数据采集(支持串口、以太网，只需配置即可兼容支持标准电力规约的各类仪表)；
数据上传(支持往上海分类分项能耗平台、宁夏电力需求侧平台、江苏电力运维平台、浙江电力运维平台上传数据)；
边缘计算(灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、断点续传、数据加密、4G路由)；
远程管理(远程配置、远程升级、远程监视)。
应用
泛在电力物联网、能耗系统平台、电力需求侧管理平台、第三方云平台、预付费系统、运维系统平台、电力监控平台、能源综合管理平台。
3.6云平台现场应用图片
3.7平台价值
为电力运维企业提供线上运维服务平台，实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排，线上线下联动。
将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理，提高运维效率、提高故障响应速度；响应泛在电力物联网的政策，增加客户粘性，为后期的增值服务开展做准备；为售电企业提供电能集抄服务，即时掌握用户用电量情况，避免偏差考核。
4 结语
该二次设备运维管理系统适用于部署在智能电网调度现场，对以往传统的调度系统进行了大数据扩展和综合分析，随着电力系统信息化迅速发展的需要，基于继电?；ぴ冻袒悄茉宋际醯难芯烤哂兄匾庖?。
参考文献：
[1]张宝旭,王安山,毛琨.一种变电站智能运维管理统:CN,CN202798149U[P].2013.
[2]张志强,黄佳胤,罗琨. 电网智能运维管理系统.
[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
