林 山,臧宏偉,瞿寒冰
(濟南供電公司,山東 濟南 250012)
配電網(wǎng)絡(luò)作為電力系統(tǒng)的末端供電系統(tǒng),其供電能力的高低直接影響整個社會的供電可靠性,與社會民生息息相關(guān)。而配網(wǎng)缺陷隱患的處理作為提高配網(wǎng)供電可靠性的關(guān)鍵措施之一,其快速高效的處理對于供電系統(tǒng)至關(guān)重要[1-2]。同時隨著智能配網(wǎng)自動化改造的深入,其對配電網(wǎng)絡(luò)缺陷也要求能夠快速處理,才能有效保障配網(wǎng)自動化的應用和實施。 因此,針對設(shè)備網(wǎng)絡(luò)缺陷實施快速高效的臨時停電處理,能在保障安全生產(chǎn)的前提下,有效提高配網(wǎng)的供電可靠性,減少對社會供電的負面影響。
當前針對配網(wǎng)故障搶修和停電管理等方面有大量深入的研究[3-8]。而關(guān)于具體配網(wǎng)臨時停電的研究則偏少,目前針對配電網(wǎng)絡(luò)的臨時停電處理,大多是檢修運維人員在發(fā)現(xiàn)缺陷后,直接匯報調(diào)度申請臨時停電,然后進行開工處理,如圖1所示。這種簡單的臨時停電流程僅通過現(xiàn)場人員的判斷和經(jīng)驗來進行危險點的辨識,無法真正有效保障安全措施的完整性,特別是在緊急情況下,更是增加了現(xiàn)場工作人員的緊張情緒,容易遺漏一些關(guān)鍵危險點的分析和安全措施的實施,由此可能造成嚴重的安全隱患。多次安全生產(chǎn)事故的發(fā)生更加凸顯了現(xiàn)有配網(wǎng)臨停處理的弊端,安全生產(chǎn)只能通過臨停申請人員和現(xiàn)場工作人員的經(jīng)驗和能力來保障,各種安全管理的措施也僅能從工作人員的思想和責任心等方面入手實施,無法真正從技術(shù)層面上進行完善。
圖1 現(xiàn)有的配電網(wǎng)臨時停電流程
針對上述問題,構(gòu)建了配電網(wǎng)臨時停電處理的系統(tǒng)框架,提出一種臨停處理的標準化流程;該系統(tǒng)采用了現(xiàn)場檢修人員申請、運檢安監(jiān)審查分析、調(diào)控復核開工的三級預防體系,結(jié)合應用專家系統(tǒng)的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié),形成了臨停處理的主體框架,從技術(shù)管理層面上保證了安全生產(chǎn)的有效開展;整個系統(tǒng)基于調(diào)度控制系統(tǒng)平臺(OMS)進行開發(fā)實施,使得各參與主體能在第一時間能進行信息的交流共享,有效保障了整個流程的快速高效性。
配電網(wǎng)缺陷故障的臨時停電處理是配電系統(tǒng)中常見的非計停工作,由于10 kV配電網(wǎng)絡(luò)的復雜性和快速變化性,加上臨停處理過程中對于供電要求的緊迫性,使得該工作的安全隱患較常規(guī)的計停任務增大很多。目前配網(wǎng)臨停工作在安全措施方面也僅依靠現(xiàn)場檢修和運維人員的經(jīng)驗進行處理,使得臨停工作的安全保障無法有效落實,目前針對配網(wǎng)臨停工作的強化管理,主要從現(xiàn)場人員的思想管理方面入手,無法真正從技術(shù)層面進行加強完善。因此,為實現(xiàn)配網(wǎng)臨停工作的有效開展,需完善體系框架建設(shè)和標準化管理等方面。
實際的配網(wǎng)臨停流程包括現(xiàn)場人員向調(diào)控中心提交申請,調(diào)控中心批復后予以開工。 該過程雖然包含調(diào)控中心的監(jiān)督把關(guān)作用,但實際工作開展過程中,由于調(diào)控人員對現(xiàn)場信息無法全面有效的把握,使其僅能從系統(tǒng)方式安排上對現(xiàn)場人員給予指導和支持,而對現(xiàn)場復雜情況的危險點防控無法真正實現(xiàn)監(jiān)控作用。
為真正有效地實現(xiàn)對現(xiàn)場臨停工作的安全監(jiān)控預防,提出一種三級預防管控體系,如圖2所示。該體系首先由現(xiàn)場工作人員基于調(diào)度系統(tǒng)管理平臺(OMS)將設(shè)備缺陷隱患的現(xiàn)場圖片和實際情況進行上報,上傳的信息基于OMS平臺分別流轉(zhuǎn)至運檢部門、安監(jiān)部門和調(diào)控中心,各部門通過分析現(xiàn)場實際缺陷隱患情況,結(jié)合不同的專業(yè)角度和管理職責,對所提的臨停工作提出相應的安全措施和工作要求,實現(xiàn)“多方參與,共同管理”的臨停工作處理過程。這種基于現(xiàn)場檢修人員申請、運檢安監(jiān)審查分析、調(diào)控復核開工的三級安全防護校驗體系,有效避免了以往僅靠現(xiàn)場人員自身工作經(jīng)驗和能力來實現(xiàn)臨時停電過程中的安全生產(chǎn)要求,最大程度上避免了安全隱患的存在,真正從技術(shù)管理的角度實現(xiàn)了多級安全防控要求。
圖2 配網(wǎng)臨停的三級預防管控體系
配網(wǎng)臨時停電處理工作中,許多故障缺陷的出現(xiàn)和處理過程具有相似性,同樣針對危險點的預防也具有共同性。實際工作中,若要參考借鑒以往的處理經(jīng)驗和過程,需要針對歷史數(shù)據(jù)進行人工的查找和核對,工作效率和完善程度等方面都無法得到有效保障。
體系通過將臨時停電處理過程進行存檔的方式,結(jié)合人工智能的專家系統(tǒng),實現(xiàn)了整個流程的閉環(huán)反饋。該環(huán)節(jié)采用了基于人工智能技術(shù)的專家系統(tǒng),其核心部分是知識規(guī)則庫和推理機,如圖3所示。
圖3 基于專家系統(tǒng)的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)
首先通過流程記錄、專家經(jīng)驗進行知識獲取形成知識規(guī)則庫,基于該知識規(guī)則庫,結(jié)合當前臨停申請的現(xiàn)場情況資料,采用推理決策的方法即可獲得經(jīng)驗處理方法。專家系統(tǒng)中知識規(guī)則庫的質(zhì)量和完備程度對于決策結(jié)果的優(yōu)劣至關(guān)重要,所提出的體系通過對每次臨停過程進行記錄、歸檔來實現(xiàn)知識的獲取,用來補充和完善知識規(guī)則庫。另外,專家系統(tǒng)同樣提供了人機交互界面,可對知識庫中的規(guī)則進行日常的維護、修改和增減。
為實現(xiàn)配網(wǎng)缺陷故障的快速高效處理,構(gòu)建了配電網(wǎng)臨時停電處理的系統(tǒng)框架,如圖4所示。 該系統(tǒng)的主體框架由三級預防體系和基于專家系統(tǒng)的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)組成,整個系統(tǒng)則基于調(diào)度控制系統(tǒng)平臺(OMS)進行開發(fā)實施。
圖4 配電網(wǎng)臨時停電處理的標準化體系框架
當現(xiàn)場檢修人員或運維人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷時,先報請運檢部和調(diào)控中心進行初審,運檢部和調(diào)控中心則根據(jù)當前的電網(wǎng)運行情況和實際的設(shè)備缺陷要求進行綜合考慮評估,若當前電網(wǎng)運行方式不允許且設(shè)備缺陷隱患不要求緊急處理時,可通過另行的計劃安排進行處理;若該設(shè)備缺陷情況緊急且電網(wǎng)運行方式允許的情況下,需進行臨時停電計劃的安排處理,即要求現(xiàn)場檢修人員對現(xiàn)場情況進行描述,并上傳現(xiàn)場圖片,提出相關(guān)工作要求,上述過程均通過OMS平臺進行;現(xiàn)場上傳的資料與已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫進行比對,獲得類似的臨停處理過程,通過OMS平臺一同發(fā)至下一環(huán)節(jié),供運檢部和安監(jiān)部進行決策處理參考。該環(huán)節(jié)基于專家系統(tǒng)的知識規(guī)則庫和推理決策過程來實現(xiàn),通過已存檔的工作流程,結(jié)合實際的操作經(jīng)驗形成綜合專家經(jīng)驗的知識規(guī)則庫,通過設(shè)置推理和判定規(guī)則實現(xiàn)與現(xiàn)有臨停情況的對比校核,進而從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取相關(guān)處理經(jīng)驗和過程,為下一步?jīng)Q策提供專家經(jīng)驗支撐;運檢部和安監(jiān)部基于OMS平臺可以獲得現(xiàn)場人員提交的臨停處理申請和從專家系統(tǒng)獲得的已有處理存檔,結(jié)合上傳的現(xiàn)場圖片和現(xiàn)場情況描述,對所提的工作要求(包括危險點分析和安全措施等方面)進行補充完善,通過平臺流轉(zhuǎn)至下一環(huán)節(jié);調(diào)控中心最后對所有的臨停措施和要求進行復核,滿足規(guī)程要求即進行方式安排開始處理設(shè)備缺陷,根據(jù)所提時間通知現(xiàn)場人員進行開工處理,此時即進入正常的停電處理流程,直至工作結(jié)束。 所有工作結(jié)束后,基于OMS平臺將上述處理過程、危險點分析、措施要求、方式安排等內(nèi)容進行存檔處理,進入已有的知識規(guī)則庫作為規(guī)則經(jīng)驗,該數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)人機交互的功能,即專家可通過該接口實現(xiàn)對已有知識規(guī)則庫的補充、修改和完善等功能。
上述整個臨停處理體系集成在現(xiàn)有的電力調(diào)度控制系統(tǒng)平臺(OMS)上,是三級預防體系和專家系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)硬件支撐。所有環(huán)節(jié)均基于OMS進行流轉(zhuǎn),保證了檢修運維人員及時地上傳設(shè)備缺陷隱患照片和現(xiàn)場情況,使得運檢部、安監(jiān)部、調(diào)控中心等部門在第一時間詳細具體地掌握現(xiàn)場設(shè)備情況,達到了各部門間的統(tǒng)一有效協(xié)作,實現(xiàn)了整個臨停工作的標準化流程。OMS系統(tǒng)平臺的工作模式在保障安全生產(chǎn)的同時大大提高了工作效率。
該體系的應用有效保證了配網(wǎng)臨時停電的安全生產(chǎn)要求和高效的工作效率。具體到實際生產(chǎn)工作中,臨時停電處理流程中的三級防控體系能大大緩解現(xiàn)場工作人員面對緊急情況下的緊張情緒,能有效保障安全的情況下實現(xiàn)高效率的工作過程。圖5即為基于該體系上傳的現(xiàn)場設(shè)備缺陷照片,結(jié)合檢修運維人員針對現(xiàn)場情況的描述,使體系中的其他部門能及時詳細地了解現(xiàn)場情況,從而形成了對現(xiàn)場工作的三級安全防控。該體系的成功應用大大降低了配電網(wǎng)臨停過程中人身傷亡事故發(fā)生的概率,粗略估算可以將降至原來概率的1/10以下,且隨著應用過程中專家系統(tǒng)的不斷完善,該數(shù)值將進一步減小,有效地保證了電網(wǎng)公司對于迎峰度夏過程中安全生產(chǎn)要求。
基于OMS平臺單獨開發(fā)的臨停處理模塊,通過對各個環(huán)節(jié)標準化、規(guī)范化的要求,能夠?qū)⑻幚硭俣忍岣?倍以上,實現(xiàn)了高效率的停電處理過程,避免了不必要的停電時間。結(jié)合目前配網(wǎng)的臨時停電(非計劃停電)數(shù)量所占的比例可知,若臨時停電處理過程能提高1倍以上,則配網(wǎng)供電的可靠性水平則能提高25%以上。
圖5 現(xiàn)場設(shè)備缺陷照片
提出的配網(wǎng)臨時停電體系流程能夠有效解決當前臨停處理過程中的不足和漏洞,真正從技術(shù)管理的層面上實現(xiàn)安全生產(chǎn)的要求,對于各電力系統(tǒng)生產(chǎn)單位有重要的實際意義。 同時,該體系流程的應用能在保障安全生產(chǎn)的同時大大提高工作效率,從而將停電過程中的風險和損失降低到最小,能有效提高供電可靠性,具有重要的社會意義和經(jīng)濟價值。
該系統(tǒng)的兩個核心部分即三級預防體系和基于專家系統(tǒng)的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié),均是基于已有的OMS平臺進行開發(fā),能大大縮短臨停系統(tǒng)程序的開發(fā)周期,且有效保證了核心程序的穩(wěn)定性和實用性。目前OMS平臺已覆蓋整個山東電網(wǎng),且能良好穩(wěn)定運行,這為所提配網(wǎng)臨停體系流程的推廣應用提供了基礎(chǔ)硬件支撐,各生產(chǎn)單位能快速有效地掌握和應用集成的臨停系統(tǒng),實現(xiàn)與原工作的無縫連接。
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