丁雪梅++崔慧明++吳正功++陳振勇
摘 要:近年來,隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展,國網(wǎng)公司規(guī)劃了大數(shù)據(jù)平臺支撐電網(wǎng)信息化建設(shè)思路,大數(shù)據(jù)技術(shù)近年來在電力狀態(tài)檢修領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。本文基于目前電力大數(shù)據(jù)建設(shè)現(xiàn)狀,以變壓器狀態(tài)狀態(tài)為基礎(chǔ),介紹了用于電力狀態(tài)評估領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析實(shí)例,闡述了電力技改大修項(xiàng)目立項(xiàng)決策流程,最后就電力大數(shù)據(jù)建設(shè)提出建議。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);狀態(tài)評估;技改大修;決策平臺
中圖分類號:TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)07-0141-04
1 國家電網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)建設(shè)現(xiàn)狀
國網(wǎng)公司根據(jù)信通建設(shè)支撐智能電網(wǎng)建設(shè)的要求,規(guī)劃了大數(shù)據(jù)平臺支撐電網(wǎng)信息化建設(shè)思路。通過引入大數(shù)據(jù)平臺,優(yōu)化數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)能力,支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)。大數(shù)據(jù)平臺的引入并非取代現(xiàn)有的各個系統(tǒng),而是于電網(wǎng)業(yè)務(wù)結(jié)合,做適度改造,以滿足時序數(shù)據(jù)的存儲處理,同時保證上層數(shù)據(jù)連續(xù)性。
十二五期間,國網(wǎng)系統(tǒng)省級電力公司普遍完成的電力數(shù)據(jù)中心有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中心、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中心、電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)平臺和海量準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)中心,并通過持續(xù)擴(kuò)展平臺應(yīng)用接入范圍,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心對電網(wǎng)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和應(yīng)用,提高了電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理水平。國家電網(wǎng)公司通過信息化SG186和SG-ERP工程建設(shè),已經(jīng)具備大數(shù)據(jù)建設(shè)基礎(chǔ),國家電網(wǎng)公司計劃在2020年,在現(xiàn)有一體化信息平臺基礎(chǔ)上,建成兩級部署的基于云架構(gòu)的企業(yè)級大數(shù)據(jù)平臺,并在電力生產(chǎn)、營銷管理、用戶服務(wù)三大領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,形成大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理、共享開放、運(yùn)維分析、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和信息安全五個體系。
2 電力大數(shù)據(jù)平臺介紹
2.1 電力大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)主要目標(biāo)
本平臺立足于甘肅電網(wǎng)實(shí)際狀況,著眼于電力技改大修項(xiàng)目的要求,通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù),構(gòu)建基于電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的狀態(tài)評估系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)電力技改大修項(xiàng)目的精準(zhǔn)投資和精益化管理?;陔娏Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)的狀態(tài)評估平臺接入現(xiàn)有的在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測信息,例如油色譜監(jiān)測系統(tǒng)、無線測溫系統(tǒng)、容性設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)、斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)等,同時接入離線監(jiān)測數(shù)據(jù)(局部放電檢測數(shù)據(jù))、PMS系統(tǒng)數(shù)據(jù),做設(shè)備數(shù)據(jù)挖掘分析。
系統(tǒng)圍繞電力設(shè)備在線監(jiān)測信息,分析預(yù)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),并以圖形可視化方式展示,做定性定量分析,為決策層提供設(shè)備分析報表,輔助決策,減少檢修人員排查,從安全事故預(yù)防上升到實(shí)時分析層面。電力設(shè)備狀態(tài)檢測工作流程是通過對在線、離線數(shù)據(jù)采集,結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘分析,建立設(shè)備缺陷預(yù)警模型,對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估并結(jié)合PMS運(yùn)行情況分析設(shè)備,幫助運(yùn)維人員了解設(shè)備狀況,預(yù)防事故的發(fā)生,保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
2.2 技術(shù)選型
滿足TB級、異構(gòu)、快速增長的數(shù)據(jù)存儲及處理分析需求,以Hadoop平臺為核心構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺是最好選擇,其擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性、自主知識產(chǎn)權(quán)、異構(gòu)數(shù)據(jù)支持以及生態(tài)系統(tǒng)完善方面,均具有較大優(yōu)勢。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)、軟件服務(wù)商如ORACLE、EMC等也在各自系統(tǒng)上發(fā)展大數(shù)據(jù)技術(shù),國內(nèi)企業(yè)多以Hadoop生態(tài)系統(tǒng)做為自己大數(shù)據(jù)解決方案的核心(如移動、聯(lián)通)等,或借鑒Hadoop思想自主研發(fā)類似產(chǎn)品)如阿里巴巴等),由于Hadoop具有擴(kuò)展性、自主知識產(chǎn)權(quán)、異構(gòu)數(shù)據(jù)支持以及生態(tài)系統(tǒng)完善等方面,具有較大優(yōu)勢。因此電網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)時選擇合適的Hadoop版本做核心,通過有機(jī)集成方式融合內(nèi)存計算、挖掘分析、可視化等第三方開源軟件,并作二次封裝形成體系化平臺組件,確保在高起點(diǎn)上建設(shè)電網(wǎng)公司統(tǒng)一大數(shù)據(jù)平臺。
2.3 架構(gòu)設(shè)計
(1)整體架構(gòu)設(shè)計。電力大數(shù)據(jù)平臺遵循業(yè)務(wù)驅(qū)動原則來設(shè)計,結(jié)合現(xiàn)有業(yè)務(wù)現(xiàn)狀以及充分考慮到未來業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性與前瞻性,合理進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用功能,數(shù)據(jù)管控,平臺推廣,系統(tǒng)集成方面的設(shè)計,平臺建設(shè)必須遵從國網(wǎng)公司四大體系架構(gòu)的要求。業(yè)務(wù)層面上,大數(shù)據(jù)平臺是為了提升現(xiàn)有平臺綜合服務(wù)能力,支撐電網(wǎng)未來建設(shè)需要而建立的,大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合電網(wǎng)公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)特點(diǎn),基本保持SG-ERP體系架構(gòu)原則不變,使各業(yè)務(wù)功能逐步與大數(shù)據(jù)平臺融合,使用新技術(shù)提高信息化建設(shè),確保新平臺新應(yīng)用的平穩(wěn)過渡。
數(shù)據(jù)管理層面上,使用大數(shù)據(jù)平臺增強(qiáng)對海量數(shù)據(jù)處理能力同時,要基于公司SG-CIM模型規(guī)范化要求統(tǒng)一企業(yè)數(shù)據(jù)模型,確保新平臺數(shù)據(jù)定義一致性完整性準(zhǔn)確性,為數(shù)據(jù)的深層應(yīng)用挖掘分析提供方便。
(2)業(yè)務(wù)架構(gòu)。按照國家電網(wǎng)公司大發(fā)展規(guī)劃,未來電力大數(shù)據(jù)平臺是電網(wǎng)公司IT基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,承擔(dān)著數(shù)據(jù)存儲中心、計算中心、分析中心、服務(wù)中心四大職能,為業(yè)務(wù)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)開發(fā)運(yùn)營提供統(tǒng)一支持平臺。現(xiàn)階段計劃將甘肅省電科院狀態(tài)評價中心輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)與電力大數(shù)據(jù)平臺逐漸融合,實(shí)現(xiàn)資源整合、信息共享以及配置優(yōu)化。同時基于對SG-CIM模型的研究,開發(fā)海量數(shù)據(jù)的可視化模型管理工具,盡可能利用自動化方式實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的精益管理。
2.4 兄弟單位發(fā)展調(diào)研
(1)上海電力公司。國家863課題”智能配用電大數(shù)據(jù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”由上海市電力公司牽,頭,上海電科院和復(fù)旦大學(xué)等單位參與研究。該項(xiàng)目開發(fā)的智能配用電大數(shù)據(jù)平臺集成包括CMS,SCADA等九大業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)源,建立了用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系,并與GIS空間可視化技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)營配調(diào)業(yè)務(wù)貫通和全景能耗監(jiān)測。
(2)沈陽供電公司?;诖髷?shù)據(jù)挖掘的大型供電企業(yè)風(fēng)險預(yù)警防控體系已初步建成,系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)整理,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,灰色關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果輸出,完成電力大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析,實(shí)現(xiàn)基于指標(biāo)分析的風(fēng)險預(yù)警防控,對標(biāo)管理分析,基于指標(biāo)分析的對標(biāo)數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)功能,該系統(tǒng)使得沈陽供電公司的風(fēng)險防控能力得到明顯提高,風(fēng)險預(yù)警快速精準(zhǔn)。
3 大數(shù)據(jù)分析實(shí)例
3.1 變壓器狀態(tài)評價
電力變壓器絕緣運(yùn)行狀態(tài)評估是基于設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測基礎(chǔ)上展開的,對可修復(fù)的缺陷進(jìn)行處理以免故障產(chǎn)生,對無法修復(fù)的缺陷或?qū)ν话l(fā)性故障,應(yīng)對故障發(fā)生的部位,原因及嚴(yán)重程度作診斷,預(yù)測故障發(fā)展趨勢,以及就可靠性作評估,并對運(yùn)行變壓器,尤其是運(yùn)行年限長,老化程度高的變壓器,要求對其老化程度及絕緣壽命作評估,在保證其可靠性前提下,盡可能利用其使用壽命。為了提高變壓器狀態(tài)評價性的準(zhǔn)確性,需要從絕緣故障診斷,絕緣運(yùn)行狀態(tài)評估和絕緣壽命預(yù)測評估三個方向開展研究。
3.2 變壓器狀態(tài)監(jiān)測聚合實(shí)例
3.2.1 變壓器監(jiān)測及關(guān)聯(lián)性分析
變壓器監(jiān)測主要參量有油中氣體和成分,色譜,套管絕緣,溫濕度,局放,鐵芯接地電流,風(fēng)冷系統(tǒng)等?;谠诰€監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù),需要調(diào)用進(jìn)行信息聚合的參量有主變運(yùn)行數(shù)據(jù),故障錄波數(shù)據(jù),保護(hù)動作信號燈等。有些參量由于變化較快,可以作為信息聚合的啟動條件,如油中氣體H2和CO,鐵芯接地電流,局放信息,主變運(yùn)行區(qū)間等,當(dāng)這些參量發(fā)生變化時,做數(shù)據(jù)驅(qū)動信息驅(qū)動,可以推算出相關(guān)聯(lián)的信息,從而研判出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化趨勢。
記錄變壓器半年來的運(yùn)行數(shù)據(jù)的平均值,結(jié)合當(dāng)前監(jiān)測數(shù)據(jù)和平均值的差異,得出變壓器運(yùn)行狀態(tài)的距離評估。另外通過對多臺變壓器在線監(jiān)測數(shù)據(jù)作橫向比較,更容易發(fā)現(xiàn)變壓器異常狀態(tài)。變壓器每發(fā)生一次故障,系統(tǒng)就記錄一次故障數(shù)據(jù),形成案例庫。系統(tǒng)在推送變壓器運(yùn)行狀態(tài)信息時可參考案例庫信息,以便決策準(zhǔn)確。
3.2.2 變壓器狀態(tài)監(jiān)測信息聚合實(shí)例分析
變壓器過熱故障預(yù)測與狀態(tài)推送:過熱故障是變壓器故障主要類型,對變壓器油中氣體分析可以分析診斷變壓器故障,基于狀態(tài)監(jiān)測的信息聚合架構(gòu),其關(guān)鍵步驟如下:
(1)確定決策分析需求。運(yùn)維人員通過分析變壓器油中氣體分析為主掌握當(dāng)前變壓器運(yùn)行狀態(tài)以消除設(shè)備潛在缺陷。如圖1所示,說明基于歷史數(shù)據(jù)的信息聚合技術(shù)。
(2)確定關(guān)注信息。變壓器油在無局部放電和強(qiáng)電的影響下,在300度以內(nèi),只有微量CO2,CH4和H2產(chǎn)生,溶在油中氣體含量和特征氣體比值不會有大變化,而當(dāng)變壓器內(nèi)部存在潛在過熱故障,當(dāng)溫度只影響到變壓器油的分解而不涉及到固體絕緣時,變壓器油產(chǎn)生的氣體主要是低分子烴類,其中甲烷和乙烯是特征氣體,占總烴的80%以上;當(dāng)故障點(diǎn)溫度低時,甲烷所占比重大,溫度升高時,乙烯組分急劇增加,比例增大;當(dāng)嚴(yán)重過熱時,會產(chǎn)生少量乙炔,同時變壓器油紙老化速率增大,產(chǎn)氣速率增加。
(3)確定多維關(guān)聯(lián)。由數(shù)據(jù)聚合得到具有二維關(guān)聯(lián)信息,可看作是二維空間上的向量,在多維關(guān)系中可視作維。分析需求信息化后,選出具有相應(yīng)特征的信息,再根據(jù)特征進(jìn)一步確定相關(guān)維。
(4)隨決策分析需求變化修改多維關(guān)聯(lián)方案。以某500KV變電站的1號主變嚴(yán)重過熱故障發(fā)生前的歷史數(shù)據(jù)作模擬預(yù)測,主變油中溶解氣體監(jiān)測采樣間隔為8小時。如圖1所示,在第67天(約第200個采樣點(diǎn)附近),CO氣體含量明顯增大,關(guān)注之后每天產(chǎn)生CO的產(chǎn)氣速率和含量,CO產(chǎn)氣速率隨時間變化曲線如圖1所示。
從圖1可知,自第67天起,每天CO產(chǎn)氣速率約2.26PMM。第77天起(約第230個采樣點(diǎn)附近),每天產(chǎn)氣速率約3.5PPM,同時甲烷和乙烯占比超過80%。如圖2所示,據(jù)此可初步估計變壓器內(nèi)部存在低溫過熱,由于此時CO,H2,溶解可燃?xì)怏w含量均在正常范圍內(nèi),故仍推送至變壓器正常運(yùn)行空間,繼續(xù)保持對其他監(jiān)測量關(guān)注。
從圖2可知,第180天時候,甲烷所占比例下降到47.6%左右,此后保持在50%以下。同時乙烯所占比例急劇增加,CO產(chǎn)氣速率每天19.75PPM,比之前增加約6倍,由此推測變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過熱障礙征兆,故將其推送至異常運(yùn)行狀態(tài)。CO氣體含量約255.3PPM。此時假設(shè)每天CO氣體增速約19.75PPM,據(jù)此可推算出,7天后,CO氣體含量達(dá)到400PPM。超過正常運(yùn)行閾值,19天后達(dá)到60PPM,進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)。
同時對高能放電故障特征氣體乙炔作分析,其含量變化曲線圖如圖3。
從圖3可知,在第600個采樣點(diǎn)可知,乙炔氣體含量在正常區(qū)間,在第800個采樣點(diǎn)后乙炔值劇增到預(yù)警狀態(tài),其他監(jiān)測量也顯示發(fā)生放電故障,在之前的關(guān)聯(lián)分析已經(jīng)預(yù)測到變壓器的過熱故障。
結(jié)合乙烯含量作分析,從圖3(b)可看出大致正常運(yùn)行閾值范圍,若單個測量值超出閾值,同時連續(xù)監(jiān)測不到其他異常值,則認(rèn)為該點(diǎn)為奇異點(diǎn)可以不考慮,若多個聯(lián)系監(jiān)測點(diǎn)超出劃定閾值,則認(rèn)為有出現(xiàn)高能放電故障的可能性,應(yīng)推送至異常狀態(tài),需要注意。
綜上所述,利用油中氣體在線監(jiān)測信息聚合,可預(yù)知潛在過熱故障,高能放電故障,同時對氣體變化速率作預(yù)測,也可大致估計未來故障發(fā)生時間;對氣體含量作關(guān)聯(lián)分析,可實(shí)現(xiàn)對變壓器運(yùn)行狀態(tài)推送。
4 技改大修立項(xiàng)判斷流程
4.1 信息收集
技改項(xiàng)目立項(xiàng)來源:狀態(tài)評價導(dǎo)則覆蓋的設(shè)備經(jīng)研判需技術(shù)改造的需求:設(shè)備狀態(tài)評價正?;蛟u價導(dǎo)則未覆蓋設(shè)備按反措要求必須改造的需求,應(yīng)急改造需求;
大修項(xiàng)目立項(xiàng)來源:狀態(tài)評價導(dǎo)則覆蓋的設(shè)備經(jīng)研判需大修的需求:設(shè)備狀態(tài)評價正常或評價導(dǎo)則未覆蓋設(shè)備按反措要求必須大修的需求,應(yīng)急搶修需求;
設(shè)備狀態(tài)評價的前提是收集設(shè)備信息,包括基礎(chǔ)信息試驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)行情況,以及同類設(shè)備運(yùn)行情況等,具體如下:
設(shè)備狀態(tài)信息包括設(shè)備投運(yùn)前信息、運(yùn)行信息、檢修試驗(yàn)信息、運(yùn)行環(huán)境信息、家族缺陷信息等。
(1)投運(yùn)前信息主要包括設(shè)備技術(shù)說明書、設(shè)備監(jiān)造報告、計算書、型式試驗(yàn)報告、出廠試驗(yàn)報告、運(yùn)輸記錄、到貨驗(yàn)收記錄、交接試驗(yàn)報告、安裝驗(yàn)收記錄、新(改、擴(kuò))建工程有關(guān)圖紙等紙質(zhì)和電子版資料。
(2)運(yùn)行信息主要包括設(shè)備運(yùn)行屬性(如設(shè)備歸屬、運(yùn)行編號等)、設(shè)備巡視記錄、維護(hù)記錄、故障跳閘記錄、故障典型案例庫、缺陷和消缺記錄、在線監(jiān)測和帶電檢測數(shù)據(jù)以及不良工況信息等。
(3)檢修試驗(yàn)信息主要包括例行試驗(yàn)報告、診斷性試驗(yàn)報告、專業(yè)化巡檢記錄、缺陷及故障記錄、檢修報告及設(shè)備技術(shù)改造信息等。
(4)運(yùn)行環(huán)境信息包括污穢區(qū)域分布圖、舞動區(qū)域分布圖、雷區(qū)分布圖、冰區(qū)分布圖、風(fēng)區(qū)分布圖等電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境信息。
(5)家族缺陷信息指經(jīng)認(rèn)定和發(fā)布的同廠家、同型號、同批次設(shè)備(含主要元器件)由于制造廠設(shè)計、材質(zhì)、工藝等同一共性因素導(dǎo)致的設(shè)備缺陷或隱患信息。
大數(shù)據(jù)平臺從如下系統(tǒng)采集數(shù)據(jù):1)GIS系統(tǒng):輸變配設(shè)備坐標(biāo)、高程、影像及照片等信息,可輸出地理信息圖、設(shè)備運(yùn)行信息、檢修信息等;2)PMS系統(tǒng):生產(chǎn)輸變配設(shè)備檔案信息、運(yùn)行信息、資產(chǎn)信息、狀態(tài)評價信息、檢修信息、技改大修規(guī)劃、儲備、計劃、項(xiàng)目完成等信息;3)用電采集系統(tǒng):通過采集系統(tǒng)電壓、電流、有功、無功等信息,可輸出三線不平衡、重過載配變、重過載線路、低電壓等告警信息;4)營銷系統(tǒng):95598、線損、電量、電費(fèi)、電價、能效、市場等信息,并與PMS系統(tǒng)戶表箱、站、線、變貫通;5)電能質(zhì)量在線監(jiān)測:供電可靠性及資產(chǎn)管理信息;6)供電電壓在線監(jiān)測:電壓合格率;7)雷電定位系統(tǒng):雷電峰值、時間、頻次、電流、經(jīng)緯度等信息;8)EMS:變電、配電設(shè)備運(yùn)行實(shí)時信息采集;9)OMS:輸變配電設(shè)備、線路運(yùn)行及操作信息;10)ERP:公司所轄設(shè)備資產(chǎn)、財務(wù)、改造、檢修及項(xiàng)目管理信息。
4.2 評價內(nèi)容
研判對象是狀態(tài)評價導(dǎo)則所覆蓋的電網(wǎng)設(shè)備,具體分為狀態(tài)評價,需求評價,可修復(fù)評價,技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。
1)需求評價是判斷該設(shè)備是否符合公司技術(shù)導(dǎo)則,以此得到需求判斷結(jié)果;2)可修復(fù)評價是針對設(shè)備非正常狀態(tài)是否能通過檢修徹底消除進(jìn)行評價,同類重要及以上級別缺陷連續(xù)3年未解決,則認(rèn)為該設(shè)備不可修復(fù)。3)對于可修復(fù)的110KV及以上電壓等級的一次設(shè)備的A類檢修,需要計算其更換前后設(shè)備的全壽命周期成本,作技術(shù)經(jīng)濟(jì)評判;LCC技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價是基于全壽命周期成本。
全壽命周期成本LCC=初次投入成本+運(yùn)檢維修成本故障成本+退役處理成本;
計算周期=設(shè)備使用壽命-設(shè)備已使用年限;
按照計算得到的設(shè)備LCC值進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評判:若設(shè)備更換后成本現(xiàn)值<維持原狀成本現(xiàn)值,則給出技術(shù)改造建議,反之則給出大修建議。
4.3 狀態(tài)評價
狀態(tài)評價是狀態(tài)檢修的核心內(nèi)容。狀態(tài)評價應(yīng)通過持續(xù)開展設(shè)備狀態(tài)跟蹤監(jiān)視和趨勢分析,綜合專業(yè)巡視、帶電檢測、在線監(jiān)測、例行試驗(yàn)、診斷性試驗(yàn)等各種技術(shù)手段,依據(jù)電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)評價導(dǎo)則進(jìn)行評價,準(zhǔn)確掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。按照大修技改項(xiàng)目立項(xiàng)評分規(guī)則,分別完成技改和大修項(xiàng)目評分。通過審核的技改大修項(xiàng)目進(jìn)入儲備庫,并按照得分排序。狀態(tài)評價是根據(jù)國網(wǎng)輸變電設(shè)備狀態(tài)評價導(dǎo)則,對導(dǎo)則覆蓋設(shè)備作狀態(tài)評價,其結(jié)果是正常狀態(tài),注意狀態(tài),異常狀態(tài),嚴(yán)重狀態(tài)。評價結(jié)果由大數(shù)據(jù)平臺狀態(tài)評價業(yè)務(wù)模塊給出。
4.4 設(shè)備可靠性分析
狀態(tài)檢修是要在了解設(shè)備健康狀況前提下,通過檢查、維護(hù)、修理乃至更換,盡可能以最低代價保持或恢復(fù)設(shè)備固有可靠性水平。通過對設(shè)備做可靠性分析,確定輸變電設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)、缺陷關(guān)鍵部位、可能故障模式以及采取檢修策略??煽啃砸蟾叩脑O(shè)備,應(yīng)采取狀態(tài)檢修,可靠性要求低應(yīng)采取事后檢修。固有可靠性低的設(shè)備,采取故障后更換更合適。輸變電設(shè)備可靠性分析結(jié)果是設(shè)備可靠性指標(biāo)的量化,如可靠度、故障率、壽命等,可以從提高可用率與延長壽命角度出發(fā),確定關(guān)鍵設(shè)備的改進(jìn)和檢修工作方向,也可以確定關(guān)鍵設(shè)備與部件校驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)時間間隔與維修準(zhǔn)則和設(shè)備部件更換周期。
4.5 設(shè)備風(fēng)險評估
基于《國家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)備風(fēng)險評價導(dǎo)則》要求,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果,結(jié)合安全環(huán)境以及效益三方面風(fēng)險,來研判設(shè)備在運(yùn)行中可能存在風(fēng)險情況,并據(jù)此來制定相應(yīng)措施。設(shè)備總風(fēng)險包括環(huán)境損失風(fēng)險、成本損失風(fēng)險、安全損失風(fēng)險。
設(shè)備狀態(tài)評價之后,再根據(jù)狀態(tài)評價結(jié)果以及設(shè)備相關(guān)信息做風(fēng)險評估,最后根據(jù)風(fēng)險等級制定狀態(tài)檢修策略。
通過可靠性分析技術(shù),可以了解設(shè)備故障模式、影響因素、故障傳遞關(guān)系、風(fēng)險擴(kuò)散途徑,進(jìn)而開展輸變電設(shè)備的風(fēng)險評估。風(fēng)險評估通過識別設(shè)備潛在內(nèi)部缺陷和外部威脅,分析設(shè)備遭到的失效威脅的資產(chǎn)損失程度和威脅發(fā)生概率,確定設(shè)備風(fēng)險等級。
4.6 技改大修項(xiàng)目立項(xiàng)評分排序
大修技改項(xiàng)目立項(xiàng)評分排序目的是對儲備階段的大修技改項(xiàng)目作定量評估,通過計算大修技改項(xiàng)目基礎(chǔ)分(需求分,風(fēng)險分)以及利舊附加分,確定大修技改項(xiàng)目的優(yōu)先級順序。
評價總分=基礎(chǔ)分+利舊附加分;
基礎(chǔ)分=需求分+風(fēng)險分=需求評價分×需求權(quán)重系數(shù)+風(fēng)險評價分×風(fēng)險權(quán)重系數(shù)。
5 總結(jié)與建議
5.1 電力公司設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)力度不夠
線路在線監(jiān)測安裝率過低,國網(wǎng)范圍內(nèi)約2/3的線路在線監(jiān)測裝置信號不能接入主站。變電在線監(jiān)測裝置在新建變電站得到應(yīng)用,而在老變電站建設(shè)不多,因?yàn)榘惭b油色譜等設(shè)備常常需要停電,而且需要變壓器廠家和油色譜廠家配合,協(xié)調(diào)工作繁瑣。配電變壓器大多未能和后臺建立通信,在可測方面還需要做很多工作。由于數(shù)據(jù)來源缺乏,因而導(dǎo)致大數(shù)據(jù)分析缺乏數(shù)據(jù)原料,所以需要加大建設(shè)力度,為大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)提供更多數(shù)據(jù)原料。
5.2 檔案管理混亂
設(shè)備原始臺帳混亂缺失,設(shè)備運(yùn)檢記錄隨意,沒有錄入系統(tǒng),導(dǎo)致大數(shù)據(jù)分析缺乏數(shù)據(jù)原始資料,所以需要加強(qiáng)管理,保證平時巡檢信息都能及時準(zhǔn)確錄入系統(tǒng)。
5.3 大數(shù)據(jù)算法不夠成熟
由于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)最近幾年才開始在電力行業(yè)得到推廣應(yīng)用,目前基本都是在國外HADOOP平臺上做二次開發(fā)的,專業(yè)軟件人員對電力公司現(xiàn)場業(yè)務(wù)不夠熟悉,而電力運(yùn)檢人員往往熟悉現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備情況,但基本都是電力一次專業(yè)知識豐富,而計算機(jī)軟件方面知識結(jié)構(gòu)相對偏弱,和軟件人員溝通存在障礙。成熟的大數(shù)據(jù)算法需要雙方多次溝通磨合才可以達(dá)到。電力大數(shù)據(jù)平臺需要多個部門配合,共同建設(shè)完成,才能消除以往存在的信息孤島和重復(fù)建設(shè)問題,更好的服務(wù)于電力公司發(fā)展建設(shè)。
5.4 技術(shù)進(jìn)步與管理優(yōu)化并行
大數(shù)據(jù)技術(shù)歸根到底是技術(shù)手段,代替不了管理,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)立項(xiàng)和精益化管理,還同時需要優(yōu)化現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程,提高項(xiàng)目管理水平;成熟的大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)需要時間,相應(yīng)伴隨組織架構(gòu)調(diào)整更需要時間來適應(yīng)和優(yōu)化。
綜上所述,通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù),不僅可以對設(shè)備狀態(tài)做出判斷,還可以知道設(shè)備可靠性、缺陷部位、壽命預(yù)測等,為精準(zhǔn)制定檢修策略做貢獻(xiàn)。相信隨著電力大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的日漸成熟,必將在狀態(tài)檢修領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。
5.5 人工干預(yù)與大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)
由于每家供電公司的實(shí)際狀況不一,如供電等級要求,經(jīng)費(fèi)限制等等,對一個項(xiàng)目做評價后決定該項(xiàng)目是技改還是大修需要考慮到其他因素。例如杭州供電公司在G20會議期間停止一切可能影響到電網(wǎng)安全的技改大修項(xiàng)目,一切以保電為先。上海浦東供電公司陸家嘴區(qū)域是A+類供電區(qū)域,供電等級要求搞,采用電氣設(shè)備為施耐德、西門子等進(jìn)口免維護(hù)設(shè)備居多。安徽省電力公司今年獲得近百億農(nóng)網(wǎng)改造資金,因而相關(guān)技改大修資金比較充裕。因而大數(shù)據(jù)平臺在對設(shè)備做狀態(tài)評價時,需要綜合考慮到各種因素,在大數(shù)據(jù)狀態(tài)評價平臺界面上,設(shè)有人工干預(yù)入口,方便電力公司運(yùn)檢人員根據(jù)本單位實(shí)際條件設(shè)定有關(guān)技改大修立項(xiàng)決策的約束條件。狀態(tài)評價結(jié)果和檢修建議會受這些約束條件而改變,以求得到最適合用戶單位實(shí)際的評價結(jié)果和建議!