二次設備智能狀態評估診斷系統及其方法
2023-06-01 20:21:01 2
專利名稱：二次設備智能狀態評估診斷系統及其方法
技術領域：
本發明涉及二次設備，特別涉及一種二次設備智能狀態評估診斷系統及其方法。背景技術：
二次設備是對一次設備進行監察、測量、控制、保護及調節的補助設備，二次設備造成的系統故障時有發生，影響生產進度，需要改進。
發明內容
本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種使用方便、減少設備停運時間、提高設備可靠性的二次設備智能狀態評估診斷系統及其方法。本發明是通過如下技術方案實現的:
一種二次設備智能狀態評估診斷系統，其特殊之處在於:包括系統管理模塊、標準管理模塊、評價規則管理模塊、記錄管理模塊、數據收集模塊、評價管理模塊、統計查詢模塊、設備狀態檢測及預警模塊、風險評估模塊，系統管理模塊置於存儲器內，依據規範性引用文件導則和狀態量以及學術定語，建立一個統一規範的字典庫，用於二次設備智能狀態評估診斷系統其它模塊引用，標準管理模塊設置二次設備智能狀態評估診斷系統的評價模型並給它們設置了模型編碼，記錄了對該系統評價模型相應的狀態量，對二次設備的評價和生成報告奠定了基礎，評價規則管理模塊設置標準管理模塊中對系統評價模型狀態評價的標準，記錄管理模塊記錄保存二次設備的巡視、檢修數據和運行參數，用於評價計算的參數，數據收集模塊與PMS、保信子站、EMS、CoBase及其他多個系統連結，用於數據傳輸，評價管理模塊根據系統管理、標準管理、評價規則管理模塊為評價計算制定的計算規則與記錄管理模塊為二次設備準備的離線的信息數據及數據採集為評價管理提供了二次設備在線的數據，對選中的二次設備進行評價 計算並確定評價的結果，統計查詢模塊內設置二次設備完成評價管理後查找的評價內容和結果，設備狀態檢測及預警模塊對評價狀態存在問題的設備所在的變電站預警，風險評估模塊利用設備狀態評價結果，確定設備運行存在的風險程度，為檢修策略和應急預案的制訂提供依據。本發明的二次設備智能狀態評估診斷系統，CoBase通過接口把數據同步到PMS系統中，二次設備智能狀態評估診斷系統與PMS系統數據接口基於國網統一的標準企業服務總線，所有的接口都以Web Service的方式提供，通過SOAP消息機制獲得缺陷、試驗、檢修等二次設備的基礎數據，數據採集共包括設備信息採集和狀態量數據信息採集，設備信息採集通過與PMS信息共享，獲取設備的功能位置、廠家型號、投運日期等相關數據。狀態量數據信息採集，通過與PMS系統信息共享，獲取了狀態量相關數據。本發明的二次設備智能狀態評估診斷的方法，其特殊之處在於:包括以下步驟:
(1)制定系統公共字典:依據導則、狀態量以及學術定語，建立一個字典庫-系統公共字典；
(2)制定評價模型和狀態量模型:將繼電保護模塊和二次迴路定義為評價模型，並給它們定義了模型編碼，記錄狀態量制定狀態量模型；
(3)制定評價規則管理:根據評價模型和狀態量模型制定相應的評價規則管理；(4)記錄管理:將二次設備的巡視、檢修數據和運行參數記錄下來；
(5)數據收集:數據採集包括設備信息採集和狀態量數據信息採集；
(6)評價計算:上述制定系統公共字典、制定評價模型和狀態量模型、制定評價規則管理為評價計算制定了嚴謹有序的計算規則，記錄管理為二次設備準備了離線的信息數據，數據採集為評價管理提供了二次設備在線的數據，依據制定好的計算規則和信息數據，選擇二次設備，對其進行評價計算；
(7)統計查詢:二次設備完成評價管理後查找評價內容和結果；
(8 )設備狀態檢測及預警:首先對評價狀態存在問題的設備所在的變電站預警，然後可根據變電站或線路層層展開，並定位到具體預警的設備；
(9) 二次設備風險評估:確定設備運行存在的風險程度。本發明的二次設備智能狀態評估診斷的方法，步驟(3)中評價規則管理包括評價模型規則管理、狀態量模型規則管理、狀態量分值規則管理，其中評價模型規則管理對二次設備評價的規範，定義繼電保護模塊和二次迴路對狀態評價的標準，繼電保護模塊小於90分為異常狀態，大於等於90小於等於120為注意狀態，大於120分為正常狀態，二次迴路小於105為異常狀態,大於等於105小於等於135注意狀態,大於135為正常狀態,狀態量模型規則管理則定義了繼電保護模塊和二次迴路狀態量的評價標準，各個狀態量都有對應的分值區間，來對應相應的評價結果，狀態量分值規則管理則是對繼電保護模塊和二次迴路狀態量評分規則的定義，可以用來增加、刪除和編輯評分規則。本發明的二次設備智能狀態評估診斷的方法，步驟(5)中數據採集包括設備信息採集和狀態量數據信息採集，設備信息採集通過與PMS信息共享，獲取設備的功能位置、廠家型號、投運日期等相關數據。狀態量數據信息採集，通過與PMS系統信息共享，獲取了狀態量相關數據。 本發明的二次設備智能狀態評估診斷的方法，步驟(6)中評價計算完成後，查看二次設備所屬變電站的評價報告，根據評價計算得出的分數，確定評價的結果，狀態評價的內容包括在線綜合評價和異常信息統計，在線綜合評估的方法是評價結果按量化分值的大小分為正常狀態、注意狀態和異常狀態三個狀態，評分只在正常狀態和注意狀態進行，出現異常狀態時報異常並進行消缺處理，不允許異常情況持續存在，任意一個狀態量在異常狀態時，該間隔直接評價為異常狀態，並進行檢修，消除異常。本發明的二次設備智能狀態評估診斷的方法，步驟(7)中統計查詢包括變電站非正常狀態統計、間隔評價報告統計、監測記錄查詢、設備統計匯總、間隔狀態統計、二次迴路狀態量報告、繼電保護狀態量報告。本發明的有益效果是:二次設備智能狀態評估診斷系統首先可以減少設備停運時間，提高設備可靠性和可用係數，降低設備檢修費用，改善設備運行性能，提高經濟效益。二次設備智能狀態評估診斷系統還可以加強運行和檢修部門的協作，取消不必要的環節，節約管理費用，降低運行維護費用，迅速採取檢修措施，消除設備缺陷，為大運行和大檢修的推進提供必要的技術條件。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。附圖1為本發明的結構框圖；附圖2為本發明的流程 附圖3為本發明的狀態評價內容的框 附圖4為本發明的環境溫度評分曲線；
附圖5為本發明的溼度評分曲線；
附圖6為本發明的水位評分曲線；
附圖7為本發明的有差流保護曲線；
附圖8為本發明的無差電流保護曲線；
附圖9為本發明的差流檢查評價曲線；
附圖10為本發明的二次迴路紅外溫度評價曲線；
附圖11為本發明的迴路絕緣狀況曲線；
附圖12為本發明的接地網狀況曲線；
圖中，I系統管理模塊，2標準管理模塊，3評價規則管理模塊，4記錄管理模塊，5數據收集模塊，6評價管理模塊，7統計查詢模塊，8設備狀態檢測及預警模塊，9風險評估模塊模塊。具體實施例方式 附圖為本發明的一種具體實施例。該實施例包括系統管理模塊1、標準管理模塊2、評價規則管理模塊3、記錄管理模塊4、數據收集模塊5、評價管理模塊6、統計查詢模塊7、設備狀態檢測及預警模塊8、風險評估模塊9，如圖1。本發明還相應的提供了一種二次設備智能狀態評估診斷的方法，包括以下步驟(如圖2所示):
(1)制定系統公共字典:依據導則、狀態量以及學術定語，建立一個字典庫-系統公共字典；
(2)制定評價模型和狀態量模型:將繼電保護模塊和二次迴路定義為評價模型，並給它們定義了模型編碼，記錄狀態量制定狀態量模型；
(3)制定評價規則管理:根據評價模型和狀態量模型制定相應的評價規則管理；
(4)記錄管理:將二次設備的巡視和檢修數據和運行參數記錄下來；
(5)數據收集:數據採集包括設備信息採集和狀態量數據信息採集；
(6)評價計算:上述制定系統公共字典、制定評價模型和狀態量模型、制定評價規則管理為評價計算制定了嚴謹有序的計算規則，記錄管理為二次設備準備了離線的信息數據，數據採集為評價管理提供了二次設備在線的數據，依據制定好的計算規則和信息數據，選擇二次設備，對其進行評價計算；
(7)統計查詢:二次設備完成評價管理後查找評價內容和結果；
(8 )設備狀態檢測及預警:首先對評價狀態存在問題的設備所在的變電站預警，然後可根據變電站或線路層層展開，並定位到具體預警的設備；
(9)二次設備風險評估:確定設備運行存在的風險程度。其中:
一、系統管理模塊1:依據規範性引用文件如《山東電網繼電保護狀態檢修導則(試行)》的導則和狀態量以及學術定語， 建立一個統一規範的字典庫，便於二次設備智能狀態評估診斷系統其它模塊引用數據。
二、標準管理模塊2:該模塊包括評價模型管理和狀態量模型管理兩個模塊，其中評價模型管理模塊設有對二次設備智能狀態評估診斷系統的評價模型:繼電保護模塊和二次迴路，並給它們設置了模型編碼，狀態量模型記錄了對該系統評價模型的狀態量，包括狀態量的編碼、名稱、標準方式、計算方法、扣分值以及處理方式，對二次設備的評價和生成報
告奠定了基礎。三、評價規則管理模塊3:評價規則管理模塊3包括評價模型規則管理、狀態量模型規則管理、狀態量分值規則管理。其中評價模型規則管理依據《山東電網繼電保護狀態檢修導則(試行)》對二次設備評價的規範，定義了繼電保護模塊和二次迴路對狀態評價的標準，其中繼電保護模塊小於90分為異常狀態，大於等於90小於等於120為注意狀態，大於120分為正常狀態。二次迴路小於105為異常狀態，大於等於105小於等於135注意狀態，大於135為正常狀態。狀態量模型規則管理則定義了繼電保護模塊和二次迴路狀態量的評價標準，各個狀態量都有對應的分值區間，來對應相應的評價結果。狀態量分值規則管理則是對繼電保護模塊和二次迴路狀態量評分規則的定義，可以用來增加、刪除和編輯評分規則。四、記錄管理模塊4:記錄管理模塊4主要是二次設備巡視人員和檢修人員對二次設備的巡視、檢修數據和運行參數記錄保存下來，用於評價計算的參數。該模塊共有故障記錄、反措記錄、繼電保護巡視記錄管理、缺陷記錄填報、二次迴路巡視記錄管理、整組傳動記錄。故障記錄管理記錄變電站間隔下的設備故障記錄。反措記錄記錄了二次設備是否執行了反措。繼電保護巡視記錄管理記錄了巡視人員對繼電保護模塊信息採集，主要包括模塊面板及外觀檢查、正確動作情況、家族性缺陷。缺陷記錄填寫記錄是設備的缺陷記錄。二次迴路巡視記錄管理記錄了檢修人員對二次迴路檢修記錄，採集內容為運行環境、絕緣狀況、鏽蝕狀況、封堵狀況、二次接地狀況、二次迴路紅外溫度、接地網狀態、正確動作情況、正在傳動情況、家族性缺陷。整組傳動性試驗記錄了二次設備是否執行傳動性試驗。五、數據採集模塊5:二次設備智能狀態診斷不是一個孤立的系統，它與PMS、保信子站、EMS、CoBase等多 個系統關係密切，它們之間存在重要的數據交互。CoBase首先通過接口把數據同步到PMS系統中。二次設備智能狀態評估診斷系統與PMS系統數據接口基於國網統一的標準企業服務總線，所有的接口都以Web Service的方式提供，可以註冊到企業服務總線中，通過SOAP消息機制傳遞缺陷、試驗、檢修等二次設備基礎數據到智能評估診斷系統。數據採集共包括設備信息採集和狀態量數據信息採集。設備信息採集通過與PMS信息共享，獲取設備的功能位置、廠家型號、投運日期等相關數據。狀態量數據信息採集，通過與PMS系統信息共享，獲取了狀態量相關數據。六、評價管理模塊6:評價管理模塊6是二次設備智能狀態診斷系統核心功能，上述系統管理、標準管理、評價規則管理為評價計算制定了嚴謹有序的計算規則；記錄管理為二次設備準備了離線的信息數據，數據採集為評價管理提供了二次設備在線的數據，依據制定好的計算規則和信息數據，選擇一種二次設備，就可以對選中的二次設備進行評價計算了。評價計算完成後，可以查看二次設備所屬變電站的評價報告，根據評價計算得出的分數，確定評價的結果。狀態評價的內容包含在線綜合評價和異常信息統計兩個內容，如圖3。在線綜合評價:在線綜合評價通過環境評價、在線電氣量監測評價(保護模塊評價)、二次迴路評價和可靠度評價進行綜合得分評價。異常信息統計(統計型信息)，用於統計保護模塊或二次迴路發生異常的時間、異常次數和異常的位置，輔助工作人員進行變電站間隔狀態評估。在線評價的方法
評價結果按量化分值的大小分為「正常狀態」、「注意狀態」和「異常狀態」三個狀態。評分只在正常狀態和注意狀態進行，出現「異常狀態」時報異常並進行消缺處理，不允許異常情況持續存在，如表I所示。表一:評價結果
權利要求
1.一種二次設備智能狀態評估診斷系統，其特徵在於:包括系統管理模塊、標準管理模塊、評價規則管理模塊、記錄管理模塊、數據收集模塊、評價管理模塊、統計查詢模塊、設備狀態檢測及預警模塊、風險評估模塊，系統管理模塊置於存儲器內，依據規範性引用文件導則和狀態量以及學術定語，建立一個統一規範的字典庫，用於二次設備智能狀態評估診斷系統其它模塊引用，標準管理模塊設置二次設備智能狀態評估診斷系統的評價模型並給它們設置了模型編碼，記錄了對該系統評價模型相應的狀態量，對二次設備的評價和生成報告奠定了基礎，評價規則管理模塊設置標準管理模塊中對系統評價模型狀態評價的標準，記錄管理模塊記錄保存二次設備的巡視和檢修數據和運行參數，用於評價計算的參數，數據收集模塊與PMS、保信子站、EMS、CoBase及其他多個系統連結，用於數據傳輸，評價管理模塊根據系統管理、標準管理、評價規則管理模塊為評價計算制定的計算規則與記錄管理模塊為二次設備準備的離線的信息數據及數據採集為評價管理提供的二次設備在線的數據，對選中的二次設備進行評價計算並確定評價的結果，統計查詢模塊內設置二次設備完成評價管理後查找的評價內容和結果，設備狀態檢測及預警模塊對評價狀態存在問題的設備所在的變電站預警，風險評估模塊利用設備狀態評價結果，確定設備運行存在的風險程度，為檢修策略和應急預案的制訂提供依據。
2.根據權利要求1所述的二次設備智能狀態評估診斷系統，其特徵在於=CoBase通過接口把數據同步到PMS系統中，二次設備智能狀態評估診斷系統與PMS系統數據接口基於國網統一的標準企業服務總線，所有的接口都以Web Service的方式提供，通過SOAP消息機制獲得缺陷、試驗、檢修等二次設備的基礎數據。
3.根據權利要求1或2所述的二次設備智能狀態評估診斷的方法，其特徵在於:包括以下步驟: (1)制定系統公共字典:依據導則、狀態量以及學術定語，建立一個字典庫-系統公共字典； (2)制定評價模型和狀態量模型:將繼電保護模塊和二次迴路定義為評價模型，並給它們定義了模型編碼，記錄狀態量制定狀態量模型； (3)制定評價規則管理:根據評價模型和狀態量模型制定相應的評價規則管理； (4)記錄管理:將二次設備的巡視、檢修數據和運行參數記錄下來； (5)數據收集:數據採集包括設備信息採集和狀態量數據信息採集； (6)評價計算:上述制定系統公共字典、制定評價模型和狀態量模型、制定評價規則管理為評價計算制定了嚴謹有序的計算規則，記錄管理為二次設備準備了離線的信息數據，數據採集為評價管理提供了二次設備在線的數據，依據制定好的計算規則和信息數據後，選擇二次設備，對其進行評價計算； (7)統計查詢:二次設備完成評價管理後查找評價內容和結果； (8 )設備狀態檢測及預警:首先對評價狀態存在問題的設備所在的變電站預警，然後可根據變電站或線路層層展開，並定位到具體預警的設備； (9)二次設備風險評估:確定設備運行存在的風險程度。
4.根據權利要求3所述的二次設備智能狀態評估診斷的方法，其特徵在於:步驟(3)中評價規則管理包括評價模型規則管理、狀態量模型規則管理、狀態量分值規則管理，其中評價模型規則管理對二次設備評價的規範，定義繼電保護模塊和二次迴路對狀態評價的標準，繼電保護模塊小於90分為異常狀態，大於等於90小於等於120為注意狀態，大於120分為正常狀態，二次迴路小於105為異常狀態，大於等於105小於等於135注意狀態，大於135為正常狀態，狀態量模型規則管理則定義了繼電保護模塊和二次迴路狀態量的評價標準，各個狀態量都有對應的分值區間，來對應相應的評價結果，狀態量分值規則管理則是對繼電保護模塊和二次迴路狀態量評分規則的定義，可以用來增加、刪除和編輯評分規則。
5.根據權利要求3所述的二次設備智能狀態評估診斷的方法，其特徵在於:步驟(5)中數據採集包括設備信息採集和狀態量數據信息採集，設備信息採集通過與PMS信息共享，獲取設備的功能位置、廠家型號、投運日期等相關數據，狀態量數據信息採集，通過與PMS系統信息共享，獲取了狀態量相關數據。
6.根據權利要求3所述的二次設備智能狀態評估診斷的方法，其特徵在於:步驟(6)中評價計算完成後，查看二次設備所屬變電站的評價報告，根據評價計算得出的分數，確定評價的結果，狀態評價的內容包括在線綜合評價和異常信息統計，在線綜合評估的方法是評價結果按量化分值的大小分為正常狀態、注意狀態和異常狀態三個狀態，評分只在正常狀態和注意狀態進行，出現異常狀態時報異常並進行消缺處理，不允許異常情況持續存在，任意一個狀態量在異常狀態時，該間隔直接評價為異常狀態，並進行檢修，消除異常。
7.根據權利要求3所述的二次設備智能狀態評估診斷的方法，其特徵在於:步驟(7)中統計查詢包括變電站非正常狀態統計、間隔評價報告統計、監測記錄查詢、設備統計匯總、間隔狀態統計、二次 迴路狀態量報告、繼電保護狀態量報告。
全文摘要
本發明涉及二次設備，特別涉及一種二次設備智能狀態評估診斷系統及其方法。該二次設備智能狀態評估診斷系統，其特殊之處在於包括系統管理模塊、標準管理模塊、評價規則管理模塊、記錄管理模塊、數據收集模塊、評價管理模塊、統計查詢模塊、設備狀態檢測及預警模塊、風險評估模塊模塊。本發明的有益效果是二次設備智能狀態評估診斷系統首先可以減少設備停運時間，提高設備可靠性和可用係數，降低設備檢修費用，改善設備運行性能，提高經濟效益。二次設備智能狀態評估診斷系統還可以加強運行和檢修部門的協作，取消不必要的環節，節約管理費用，降低運行維護費用，迅速採取檢修措施，消除設備缺陷，為大運行和大檢修的推進提供必要的技術條件。
文檔編號G06Q10/06GK103218695SQ201310158970
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月3日 優先權日2013年5月3日
發明者白萬建, 周大洲, 艾茂民, 鄧帥, 張軍 申請人:國家電網公司, 山東電力集團公司菏澤供電公司