刍议高压输变电设备状态评价系统探析

刍议高压输变电设备状态评价系统探析

高涛高益涛孙俊明

（国网滨州供电公司256600）

摘要：对高压输电设备状态进行评价对于实现电网的智能运行具有重要的意义，文章介绍了输变电设备状态评价系统的实施原则与希望达到的目标。并以某市输变电设备状态评价系统为例，对系统各个功能模块的功能与具体实现方式进行了详细的阐述。

关键词：高压输变电；设备；状态评价系统

一、输变电设备状态评价的实施原则

输变电设备评价工作主要包括设备投运前性能评价、设备运行维护情况评价、设备检修情况评价、设备技术监督情况评价以及设备技术改造计划制定、执行及效果评价等，应按照如下原则进行实施：

①应以各种试验报告、技术监督记录、安装验收报告、检修报告等客观数据和主要技术指标为依据。②开展设备状态评价重在评价过程，应确切掌握各指标的当前状况和变化趋势，以便采以有效措施，预防事故发生。③以部分评价为基础，整体评价和部分评价相结合。④必须坚持实时跟踪、动态评价的原则。应实时跟踪掌握设备状况，动态分析设备健康水平。⑤应加强对设备评价结果和过程的分析，针对评价结果为“注意”以及评价结果或重要指标发生较大变化或呈现持续劣化发展的设备，应分析原因，加强运行监视。

二、输变电设备状态评价系统的目标

输变电设备状态评价系统必须遵循各电力公司颁布的相关导则，如广州供电局输电设备状态评估系统必须基于南方电网公司、广州供电局，或者电力行业发布的设备状态评价导则，从资产全生命周期管理的角度充分考虑设计、监造、检修和更换等方面的因素，结合专家经验，充分考虑不同设备与地域的差异性，不以单个状态参量作为状态评价的唯一依据，结合其它状态参量的信息进行综合判断，实现基于多参量融合技术的新型状态评价功能，使状态评价的结果更加合理。

应依据缺陷或故障发生、发展的过程，为每类设备或每型号设备建立故障树，结合设备的台账、状态监测数据、停电试验数据、不良工况、家族缺陷等与设备状态相关的各类信息，依据相关的标准和导则以及多位专家的诊断经验，针对每类或每台设备建立诊断模型，实现设备状态分析诊断的自动化、智能化和专业化。

系统应该能够对状态评价的结果进行形象化、专业化的展示，把设备缺陷或故障的演变和发展清晰的展示给用户，让用户对设备故障有完整且直观的认识。

南方某地方电网已经建成的高压设备运行状态评估中心由监测报警、状态评价、风险评估、寿命预测、检修决策、远程专家会诊、数据管理等系统组成，文章主要对状态评价系统部分进行阐述。

三、输变电设备状态评价系统功能介绍

该状态评价系统由状态评价、故障诊断、分析运用和查询统计等四个功能模块组成，具体如图1所示。

3.1状态评价模块

该模块由自动评价、手动评价、评价实时修正等模块组成。

3.1.1评价流程

每个部件都有各自的评价子项和扣分描述，根据对应状态评价导则，统计设备的所有扣分项目，计算出设备单项最大扣分和合计扣分值，由此得到设备在正常、注意、异常和严重中所属的状态。当扣分标准中某一项权重系数或扣分值不好确定时，通过专家经验和分析意见给出，以保证状态评价算法的正确性和可行性。

3.1.2自动、手动评价模块

自动、手动评价模块能自动或者手动实现设备状态评价的整个流程。在系统进行评价时，首先根据评价模块自动收集显示部件状态参量、家族缺陷情况、运行经历、运行年限等状态数据，依据评估算法计算部件状态评价结果，再由各部件状态评价结果计算出设备的整体状态评价结果。得出评价结果后，系统可再进行评价结果的流程审批。

3.1.3其它模块

评价结果实时修正模块采用图模修正算法，当状态量随设备自身的结构，在电网、变电站接线图等拓扑图中的地位不同而改变时，状态评价算法中模型的参数随之也会变化。

通过多模型评价对比模块，系统可设置多个评价导则，目前系统引入的评价模型为南网评价导则模型及英国EA公司评价模型。评价报告管理模块实现对评价结果进行管理和分析应用，根据诊断结果，可生成综合的诊断报表及单个设备的诊断报告，并提供打印和导出功能。

3.2故障诊断模块

故障诊断模块采用智能算法，结合信息人技术，根据状态数据与以往积累的经验进行类比及推理，得出正确的诊断结论，并借助可视化的故障树展示技术，把设备缺陷或故障的演变和发展清晰地展示给用户，方便用户查看。

3.2.1自动诊断模块

该模块通过诊断算法对设备进行自动综合分析诊断。模块依据缺陷或故障发生、发展的过程，为每类设备或每型号设备建立故障树，结合设备的各类信息，依据相关的标准、导则以及多位专家的缺陷或故障诊断经验，建立诊断模型，实现设备状态分析诊断的自动化、智能化。

故障诊断算法主要采用故障树方法，通过贝叶斯、神经网络、粗糙集等多参量融合的方法辅助进行诊断。算法的输入为经过处理的状态量值、与故障诊断相关的设备相关信息。算法的输出为故障诊断结果，包括可能的故障或者原因、建议再进行的诊断试验与故障处理建议等。

3.2.2手动诊断

智能自动诊断得出的结论可能存在偏差，为了确保诊断结论的准确性，引入人工诊断模块，可以通过修改状态量的值或校正不合理的原始数据以及修改诊断算法中的各种可调参数，比如故障树节点阈值及其相关状态量的权重等，对设备进行手动诊断。同时系统自动把人工诊断的全过程作为案例记录下来，放入诊断系统专家知识案例库，以提高诊断的准确性和可靠性。

3.2.3远程专家诊断

对重大事故进行分析诊断时，可利用远程专家会诊平台集结专家进行联合诊断分析。

3.3分析运用模块

分析运用模块由历史评价查询与对比、状态趋势分析、异常评价报告管理等模块组成。模块提供历史评价结果查询统计与对比功能，每次状态评价结果均以文档形式自动形成报告进行发布与保存，且能够以K线图形式进行历史评价结果查询与统计。指标对比情况、对比数据以表格形式或仪表盘形式表现。通过曲线图的形式表示单个设备的设备状态趋势，对整体设备状态情况形成饼图分析报表。该模块还可以关联具体的评价报告，同时对趋势异常的设备进行预警。系统设置异常评价报告汇总功能，在每次评价完成后，自动列出异常情况的评价报告，并列出异常指标。

3.4查询模块

查询模块由诊断模型管理、评价模型管理、评价周期设置等模块组成。系统有评价模型设置功能，当评估模型进行不断完善后，可方便的根据新的要求调整评估模型，以适应实际应用的需要。操作人员可以按设备类型、型号、厂家、故障类型等信息对设备故障标准案例库进行增加、删除、修改、查询。可对状态告警的各类参数的阀值、等级进行设置，同时还可以设置告警通知的策略。

结语

对高压输电设备状态进行评价对于实现电网的智能运行具有重要的意义，论文设计的变电设备状态评价系统已经在某地方电网得到了运用，并取得了很好的效果。

参考文献：

[1]王峰等.变电设备状态监测系统的设计方案[J].电力建设，2011.

[2]谢善益等.开放式输变电设备状态监测信息平台设计与实现[J].电力系统保护与控制，2014.

作者简介：

高涛；男（1987.2）单位；国网滨州供电公司工程师专业方向；电力设备信息化管理。