摘要：二次设备状态检修管理系统通过收集设备的状态参数信息、运行信息及检测信息数据对信息进行加工和处理。为进一步提升设备状态检修为企业所带来更高的经济效益，在此以信息技术为支撑，构建一套能够全面支撑电力企业开展二次设备状态检修工作的状态检修管理系统。利用先进的数据挖掘技术对设备的健康状态进行综合分析，对设备做出全面的状态评价，得出设备的实时运行状态，实现对继电保护设备的状态检修提供决策依据，保证生产运行。
关键词：继电保护；二次设备；状态检修
我国电力系统的设备检修一直是遵循着“到期必修、修必修好”的周期性检修原则而进行的。随着电力系统的不断发展，电网结构的日益复杂，分布范围变广，维护的工作量和成本越来越大。随着二次设备数量的增多，继电保护在系统中的作用日益重要，继续采用以往周期性检修的负面效应也体现出来，比如检修管理人员的工作量不断加大，设备的频繁检修缩短了设备寿命，线路的经常停役降低了经济效益等。而且，随着微机保护的全面使用，装置的自检水平不断提高，因此，采用常规的定期检验制度对设备进行维护是不合时宜的，必须根据保护设备的实际运行状态实行状态检修。
一、慨述
目前继电保护设备的状态检修信息化系统建设相对落后，继电保护设备的状态检修仍然是以人工的方式收集记录设备基础数据、运行数据以及检修试验数据，对于评价过程也是人工进行设备状态评价[4]。这样一来所收集数据的准确性，及时性，完整性以及数据的规范化存在严重的不足，导致设备状态评价的有效性和准确率无法保证，并且需要消耗大量的劳动力为企业带来了高昂的人力成本。为此迫切需要构建一套完整信息化系统，用于支撑继电保护设备及二次回路的状态评价，能够全面掌握继电保护设备的运行历史和现状数据，保证数据的准确性，及时性，完整性以及数据的规范化，并通过信息化系统利用计算机高效的是运算能力实现设备状态的自动评价，从而效地提高电网的运行可靠性，降低检修成本和检修风险，提高继电保护运行管理水平和设备全寿命周期的运行管理水平。
二、继电保护二次设备状态检修系统构建
本系统在电网公司广泛开展继电保护设备状态检修工作的大环境下，经过多年的研究，以国家电网公司的各个导则文件为方向的指导下进行建设的继电保护设备及二次回路状态检修管理系统。
继电保护设备及二次回路状态检修系统的主要功能定义为：获取并处理继电保护设备相关基础资料、设备实时/历史运行数据等反映设备健康状态的特征参数，评价设备当前健康状况。对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态告警消息，并进行有效的故障模式和原因的分析。最终通过综合优化检修策略模型分析，提出检修决策建议。
系统在结构上，将继电保护设备及二次回路的状态检修过程划分为七大业务模块，包括：基础标准管理、设备管理、监测告警、运行管理、状态检修检修管理，检修管理，决策分析。基础标准管理实现了对状态检修工作涉及到的各类基本项的规范化、标准化，是整个状态检修工作标准化、高效化进行的基础。
设备管理实现了设备基本信息和设备技术参数信息的标准化管理，建立了继电保护设备的主题数据库，为统一设备管理提供便利和促进设备管理规范性，是设备状态检修试验管理的基础及管理的对象。监测告警实现了对设备运行的实时监控过程，根据状态量指标变化，实时收集设备的各项运行指标，为状体评价及设备状态趋势分析提供了有力的数据支撑。运行管理实现了设备运行、检修、试验校验数据的管理维护功能，按照数据来源和数据特性不同，分为运行异常记录信息、缺陷记录、在线监测信息、不良工况信息和家族性缺陷信息全面收集设备的各项生产运行数据，为全面评价设备状态提供有力数据保障。状态评价，系统依据继电保护设备状态特征量和状态评价相关导则标准，基于反应继电保护设备或二次回路运行状态的各指标项数据系统自动通过状态评价模型分析或人工干预进行分析评价，并最终得出设备总体健康状态等级。继电保护设备由许多零部件、回路构成，考虑到继电保护设备由于数据较为分散，所以评价以间隔为分析单元从而得出保护间隔运行状态等级。设备状态评价利用了先进的优化算法模型，利用关系运算库，将设备信息基本信息、设备参数信息、设备运行信息和状态评价标准全面、有效而且灵活建立关系模型，经过复杂的逻辑运算得出设备运行状态。设备状态评价算法模型如图所示。
模型中状态量定义过程中采用树状结构进行定义，由顶层向底层逐次进行定义，进行状态分析时则是从树的底层向顶层进行判断分析，最终得出设备综合状态；模型中M，N为设备状态；M1，M2，M3，M4，M5分别代表状态分析结论为良好、正常、注意、异常、严重；M，N代表状态分析时的中间状态。符号“||”为“或”关系；符 号“&”为“与”关系。A，B，C分别代表设备的运行数据项。
检修管理主要包括：（1）故障诊断，根据状态评价得出不良状态的设备，采用状态诊断方法诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，为故障处理或状态恢复提供参考。（2）检修策略，系统以设备状态评价结果为基础，综合考虑风险评估结论，建立设备状态和设备风险度二维关系模型，综合优化保护设备检修次序、检修时间和检修等级安排。（3）检修计划，系统基于检修策略的信息，结合相关一次设备的检修计划，根据生产计划的数学计算模型，自动生成保护设备的检修计划。
决策分析，基于大量有关设备连续运行时间与状态评价数据，利用数据挖掘技术及数理统计方法，自学习总结设备状态发展规律，对设备未来的发展趋势以及未来某一时间点上设备运行的状态做出预测，为设备检修人员和运行人员提供具有前瞻性意义的参考。设备状态预测模型如图所示。
模型中λ（t）是指设备的不良运行状态；t是指时间序列。模型中Ⅰ，Ⅱ表示设备实际运行时间区间，Ⅲ标示设备预测时间区间。模型曲线（实）是指设备分别在Ⅰ，Ⅱ两个实际运行时间区间的不良运行状态趋势和预测时间区间的不良运行状态，即预测出的设备未来运行状态的发展趋势。
三、继电保护二次设备状态检修关键技术
1、J2EE开发技术。系统开发要采用 J2EE 技术标准，B/S 架构，支持Linux，Windows操作系统的跨系统平台部署，支持BEAWeblogic中间件，采用Oracle 10g数据库系统。
2、SOA软件设计架构和方法。系统在进行构建时采用面向服务的设计思想，充分利用SOA软件设计方法。基于业务服务提供多种访问方式，包括本地调用，基于 SOAP 和 WSDL 的 Web Ser?vice访问。
3、利用数据挖掘技术进行设备状态发展趋势预测。本项目主要采用数据挖掘的关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析算法，进行设备在线监测数据和设备状态数据的分析和研究，找出其内部的关联关系和规则，从而进行设备监测数据和设备状态发展趋势的预测和分析。
继电保护二次设备状态检修系统将有效提高设备状态评价的及时性、准确性，对设备状态发展趋势进行较为准确的预测，为设备管理人员的分析决策提供有力支撑，对合理安排检修工作，提高检修针对性起到很强的指导作用，检修模式的改变结合信息化系统的应用，继电保护设备及二次回路状态检修系统有效的帮助电力企业降低了误操作的安全风险，提高了企业的生产效率，还起到了减员增效的作用，符合电力工业资源节约型发展要求，具有显著的经济效益和社会效益，应用前景十分广阔。
参考文献：
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[2] 李永丽，李致中，杨维.继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究[J].中国电机工程学报，2019（6）：63?65.
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