CN104751281A - 一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能电网中高压变电设备状态检修的研究与应用领域，具体涉及一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，所述评价方法包括如下步骤：(1)构建评价系统：所述评价系统包括数据中心服务器、数据同步接口、数据处理及装载服务器、状态评价模块、状态信息一体化展示web服务器、工程师站和报表服务器；(2)评价任务的发起：(3)状态评价模块对设备工况评价：(4)评价结果数据的存储；本发明克服了现有氧化锌避雷器评价专家系统获取数据难以达到完备性，人工参与的工作量大的问题，提出一种能准确、高效的氧化锌避雷器设备状态评价方法。

Description

一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法

技术领域

本发明属于智能电网中高压变电设备状态检修的研究与应用领域，具体涉及一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法。

背景技术

近年来，随着电网规模的快速扩大，系统大面积停电事故时有发生，单一设备故障的影响不仅仅局限于自身，可能会扩大至区域电网甚至全系统，另一方面，目前国内电网企业实行的是定期试验及检修制度，设备状态评价主要依据《电力设备预防性试验规程》进行，存在着对设备状态判定简单(合格或不合格)、检修不足或过剩等弊端，难以满足当今电网快速发展的需要；同时，由于氧化锌避雷器设备健康状态易发生变化，因此这类不足的氧化锌避雷器设备上尤为明显。

目前，行业内用于氧化锌避雷器设备状态评价的系统主要为专家系统，专家系统的发展趋势是力图使知识获取和知识表达工作简化，进而使状态评价的推理效率得到提高，但其存在的问题主要有：1、数据获取难以达到完备性，人工参与的工作量大；2、自学能力有限，当发生知识库中没有涵盖的新情况，其评估结果将会发生错误；3、缺乏有效的方法识别畸变信息，容错能力差；4、专家系统必须建立在足够经验和试验的基础上，才能有效的建立隶属函数，当设备结构或状态参量发生变化时，系统难以进行准确评价。

发明内容

本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种能准确、高效氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述评价方法包括如下步骤：

(1)构建评价系统：所述评价系统包括数据中心服务器、数据同步接口、数据处理及装载服务器、状态评价模块、状态信息一体化展示web服务器、工程师站和报表服务器；

(2)评价任务的发起：所述数据中心服务器采集氧化锌避雷器设备数据来触发状态评价模块，所述状态评价模块发起评价任务，并创建评价任务发起表，将评价的数据信息通过对应的字段进行关联，并存储在相应的任务报表中，所述存储报表包括检修策略存储表，评价任务流程保存表，评价过程临时报告存储表；

(3)状态评价模块对设备工况评价：首先将评价流程数据信息存储在所创建的评价任务流程保存表中，其次，在存储过程中，状态评价模块自动评价检测设备状态是否有问题，若有问题，则会在产生相应的检修策略信息通过对应的字段进行关联，并将检修策略的信息保存在检修策略存储表中，若无问题，则进行评价流程保存表的数据信息存储，最后，在存储过程中，数据中心服务器是否有临时评价任务，若有，则将临时评价的数据信息存储在评价过程临时报告存储表中，若无，则进行评价流程数据信息存储；

(4)评价结果数据的存储：状态评价模块对设备状态评价结束后，评价任务流程保存表存储的评价流程数据信息通过对应的字段进行关联，并存储在评价流程关联表中，状态评价模块所评价的数据结果存储在评价结果表中，评价的数据信息报告存储在评价报告存储表中。

优选地，所述步骤(2)和步骤(3)采用WORD_ID字段进行关联。

优选地，所述数据同步接口的输入端与所述数据中心服务器连接，数据同步接口的输出端与所述数据处理及装载服务器的输入端连接，所述数据处理及装载服务器的输出端分别与状态评价模块、状态信息一体化展示web服务器的输入端连接，其中，状态评价模块与状态信息一体化展示web服务器之间为双向通信，工程师站与所述状态信息一体化展示web服务器相连接，工程师站对状态信息一体化展示web服务器进行展示及查询统计管理，所述报表服务器与所述状态信息一体化展示web服务器连接并提取状态信息一体化展示web服务器中的数据。

优选地，所述数据同步接口通过IEC61850的MMS通讯方式连接数据中心服务器获取氧化锌避雷器设备的预防性试验数据、历史缺陷数据、在线监测数据和台账组织机构基础数据及工况数据，并将所述数据传送至数据处理及装载服务器进行处理。

优选地，所述工程师站包括规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具组成,所述工程师站为状态信息一体化展示web服务器提供工作用具，所述工程师站用于规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具的管理与构建。

优选地，所述数据处理及装载服务器通过评价数据处理引擎和评价导则处理引擎对数据同步接口传输过来的数据进行分类分析，其中，所述评价数据处理引擎根据评价导则处理引擎的数据需求从数据中心服务器抽取数据，评价导则处理引擎负责解析所述状态评价模型。

优选地，所述状态评价模块采用分层架构，所述分层架构分为数据获取层、数据处理服务层、状态量监测预警层、健康评估层、检修决策层、风险评估层，所述状态评价模块的各分层架构之间采用基于事件监听机制的数据总线技术进行通信，所述状态评价模块获取并处理数据同步接口接入的氧化锌避雷器设备相关预防性试验数据、历史缺陷数据、在线监测数据和设备台账组织机构基础数据进行反映氧化锌避雷器设备健康状态的特征参数，评价氧化锌避雷器设备当前状况，预测氧化锌避雷器设备未来发展趋势，量化状态评价结果。

优选地，所述状态信息一体化展示web服务器主要由图表生成器、报表生成器、通用控件组成，所述状态信息一体化展示web服务器对数据同步接口获取的氧化锌避雷器设备数据通过报表服务器的评价结果进行展示，所述报表服务器提取所述状态信息一体化展示web服务器中的评价结果，并进行对外系统的输出及储存

综上所述，本发明还具有以下有益效果：

(1)本发明克服了现有氧化锌避雷器评价专家系统获取数据难以达到完备性，人工参与的工作量大的问题，提出一种能准确、高效的氧化锌避雷器设备状态评价方法。

(2)、氧化锌避雷器设备状态评价建立在足够的运维缺陷处理经验和预防性试验的基础上，依靠有效的隶属函数进行评价，可及时反应设备状态，不断修正数据提高设备状态评价准确度。

(3)、综合考虑在线监测系统、技术监督系统、生产MIS系统等数据，真实地还原设备状态，确保提高设备状态评价及状态检修决策基础数据的全面性。

(4)、系统采用了网络分层式的体系结构，各程序模块可配置并可动态迁移，方便修改及升级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法的系统原理图。

图2是本发明一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法的评价流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1和图2，一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，包括如下步骤：

(1)构建评价系统：所述评价系统包括数据中心服务器7、数据同步接口1、数据处理及装载服务器2、状态评价模块3、状态信息一体化展示web服务器4、工程师站5和报表服务器6；

(2)评价任务的发起：所述数据中心服务器7采集氧化锌避雷器设备数据来触发状态评价模块3，所述状态评价模块3发起评价任务，并创建评价任务发起表，将评价的数据信息通过WORD_ID字段进行关联，并存储在相应的任务报表中，所述存储报表包括检修策略存储表，评价任务流程保存表，评价过程临时报告存储表；

(3)状态评价模块对设备工况评价：首先将评价流程数据信息存储在所创建的评价任务流程保存表中，其次，在存储过程中，状态评价模块3自动评价检测设备状态是否有问题，若有问题，则会在产生相应的检修策略信息通过对应的字段进行关联，并将检修策略的信息保存在检修策略存储表中，若无问题，则进行评价流程保存表的数据信息存储，最后，在存储过程中，数据中心服务器7是否有临时评价任务，若有，则将临时评价的数据信息存储在评价过程临时报告存储表中，若无，则进行评价流程数据信息存储；

(4)评价结果数据的存储：状态评价模块3对设备状态评价结束后，评价任务流程保存表存储的评价流程数据信息通过WORD_ID字段进行关联，并存储在评价流程关联表中，状态评价模块3所评价的数据结果存储在评价结果表中，评价的数据信息报告存储在评价报告存储表中。

结合图1，在本发明实施例中，所述评价系统包括数据中心服务器7、数据同步接口1、数据处理及装载服务器2、状态评价模块3、状态信息一体化展示web服务器4、工程师站5和报表服务器6；所述数据同步接口1的输入端与所述的数据中心服务器7连接，数据同步接口1的输出端与所述数据处理及装载服务器2的输入端连接；所述数据处理及装载服务器2的输出端与状态评价模块3和状态信息一体化展示web服务器3的输入端连接；状态评价模块3与状态信息一体化展示web服务器4之间为双向通信；工程师站5与所述状态信息一体化展示web服务器4相连接；状态评价报告输出模6块与状态信息一体化展示web服务器4连接并提取状态信息一体化展示web服务器6中的数据；数据中心服务器7由在线监测系统、技术监督系统、调度SCADA系统及生产MIS系统构成，所述数据同步接口1通过IEC61850的MMS通讯方式连接数据中心获取氧化锌避雷器设备的预防性试验数据、历史缺陷数据、在线监测数据和台账组织机构基础数据及工况数据，并将数据同步接口1中的数据传送至数据处理及装载服务器2进行处理。

本发明中，所述工程师站5包括规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具组成,所述工程师站5为状态信息一体化展示web服务器4提供工作用具，所述工程师站5用于规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具的管理与构建。

在本发明中，所述数据处理及装载服务器2通过评价数据处理引擎和评价导则处理引擎对数据同步接口1传输过来的数据进行分类分析，其中，所述评价数据处理引擎根据评价导则处理引擎的数据需求从数据中心服务器7抽取数据，评价导则处理引擎负责解析所述状态评价模型，所述状态评价模块3与各架构层之间采用基于事件监听机制的数据总线技术进行通信，所述状态评价模块3获取并处理数据同步接口1接入的氧化锌避雷器设备相关预防性试验数据、历史缺陷数据、在线监测数据和设备台账组织机构基础数据进行反映氧化锌避雷器设备健康状态的特征参数，评价氧化锌避雷器设备当前状况，预测氧化锌避雷器设备未来发展趋势，量化状态评价结果；所述状态评价模块3采用分层架构，所述分层架构分为数据获取层、数据处理服务层、状态量监测预警层、健康评估层、检修决策层、风险评估层。

在本发明中，所述状态信息一体化展示web服务器4由图表生成器、报表生成器、通用控件组成，所述状态信息一体化展示web服务器4对数据同步接口1获取的氧化锌避雷器设备数据通过报表服务器6的评价结果进行展示，所述的报表服务器6提取所述状态信息一体化展示web服务器6中的评价结果，并进行对外系统的输出及储存。

实施时：

1)数据同步接口1，通过读取供电局CORPORATION_ID，获取到该局对应的变电站列表，再通过SUBSTATION_ID字段关联获取变电站下的间隔列表，通过间隔设备关联表EQ_SPACE获取到间隔下的设备，通过EQUIPMENT_ID字段关联EQUIPMENT设备表，获取到对应局下的相应的设备(台帐)。

2)通过设备的EQUIPMENT设备表中的USER_TAG_IDENT字段，与技术监督系统设备ID进行关联，查出试验数据，插入到EQ_CASE、EQ_CASE_NDATA和EQ_CASE_SDATA表中。

进一步的，所述状态信息一体化展示web服务器4对数据同步接口1接入的数据、状态评价模块4的评价结果进行展示。

工程师站5对状态信息一体化展示web服务器5进行展示及查询统计管理，所述工程师站5包括规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具组成。

工程师站主要承载系统的开发、维护等辅助工具，包括规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具，属于构建系统的辅助单元。

规则建模工具：用以编制、定义数据获取、数据处理、状态量监测预警、健康评估、检修决策、风险评估的程序执行流程。

报表建模工具：用以制作报表生成器(报表创作环境)，可指定数据源、数据类型以及展示、检索数据的方式；报表生成器能灵活定义各类设备评价报告，满足各种技术层面对报告的需要。

图表建模工具：用以制作图表生成器(图表创作环境)，可指定数据源、数据类型、图类型以及展示、检索数据的方式；图表生成器能够跟据用户的需要灵活配置定义各类专业图表，提供强大的图表生成技术。

管理工具：用以定义通用控件，包括通用的台帐、试验数据、标签、菜单、索引树、帮助窗口等常用展现要素，实现展现形式的灵活，展现方式通过配置文件描述，无需编写特定页面。

报表服务器6提取状态信息一体化展示web服务器4中的状态评估、状态检修决策计算结果数据，并进行对外系统输出及储存。

以上的数据同步接口1、数据处理及装载服务器2、状态评价模块3、状态信息一体化展示web服务器4、工程师站5和报表服务器6共同组成一个系统采基于web展示的评价系统，该系统属于集中式架构，详细定义了各分层的组成、接口及其实体；系统可采用事件触发机制，具有基于WEB数据存储的通用模型，满足对多台避雷器设备数据运算和处理的需要，具有高内聚、松散耦合性。

本发明实施例中，设备的状态评价系统评价的关联关系如图2所示，具体评价流程包括如下步骤：

设备状态评价任务发起，则在评价任务发起表WORK_FLOW_INSTANCE、评价任务流程保存表WORK_FLOW_TASK_INSTANCE和评价过程临时报告存储表WORK_FLOW_ASSOC_DATA创建相应的数据信息，并通过WORD_ID字段进行关联；

设备评价流程过程中，如果设备状态有问题，则会生成相应的检修策略信息，检修策略的信息保存在检修策略存储表WORK_FLOW_RECOMMEND中，通过WORD_ID字段进行关联；设备状态评价结束后，将评价的结果保存在评价流程关联表EQ_HEALTH_WF_INSTANCE、评价结果表EQ_HEALTH和评价报告存储表EQ_HEALTH_BDATA中，评价流程示意如图2所示。

实施时，评价结果为异常时的处理对策。

由于氧化锌避雷器设备在线监测运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化，若测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时，则状态评价结果为“严重状态”，针对“严重状态”氧化锌避雷器设备的具体处理措施包括：应分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查。具体处理措施如下：

2.1立即查明监测数据异常原因，同时检查测试装置是否存在异常；

2.2缩短预防性试验周期；

2.3采用红外热成像检测方式，检查氧化锌避雷器设备是否存在温度异常。发现热像图异常时应结合带电测试综合分析，再决定是否进行停电试验和检修。

2.4必要时对避雷器进行停电测试，测试要求如下：

(1)应结合所属变压器或线路间隔停电周期安排停电测试；

(2)应记录测量时的氧化锌避雷器设备现场环境温度、相对湿度和运行电压；

(3)带电测量宜在氧化锌避雷器外套表面干燥时进行；并应注意相间干扰的影响。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述评价方法包括如下步骤：

(1)构建评价系统：所述评价系统包括数据中心服务器、数据同步接口、数据处理及装载服务器、状态评价模块、状态信息一体化展示web服务器、工程师站和报表服务器；

(2)评价任务的发起：所述数据中心服务器采集氧化锌避雷器设备数据来触发状态评价模块，所述状态评价模块发起评价任务，并创建评价任务发起表，将评价的数据信息通过对应的字段进行关联，并存储在相应的任务报表中，所述存储报表包括检修策略存储表，评价任务流程保存表，评价过程临时报告存储表；

(3)状态评价模块对设备工况评价：首先将评价流程数据信息存储在所创建的评价任务流程保存表中，其次，在存储过程中，状态评价模块自动评价检测设备状态是否有问题，若有问题，则会在产生相应的检修策略信息通过对应的字段进行关联，并将检修策略的信息保存在检修策略存储表中，若无问题，则进行评价流程保存表的数据信息存储，最后，在存储过程中，数据中心服务器是否有临时评价任务，若有，则将临时评价的数据信息存储在评价过程临时报告存储表中，若无，则进行评价流程数据信息存储；

(4)评价结果数据的存储：状态评价模块对设备状态评价结束后，评价任务流程保存表存储的评价流程数据信息通过对应的字段进行关联，并存储在评价流程关联表中，状态评价模块所评价的数据结果存储在评价结果表中，评价的数据信息报告存储在评价报告存储表中。

2.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(3)采用WORD_ID字段进行关联。

3.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述数据同步接口的输入端与所述数据中心服务器连接，数据同步接口的输出端与所述数据处理及装载服务器的输入端连接，所述数据处理及装载服务器的输出端分别与状态评价模块、状态信息一体化展示web服务器的输入端连接，其中，状态评价模块与状态信息一体化展示web服务器之间为双向通信，工程师站与所述状态信息一体化展示web服务器相连接，工程师站对状态信息一体化展示web服务器进行展示及查询统计管理，所述报表服务器与所述状态信息一体化展示web服务器连接并提取状态信息一体化展示web服务器中的数据。

4.根据权利要求1或3所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述数据同步接口通过IEC61850的MMS通讯方式连接数据中心服务器获取氧化锌避雷器设备的预防性试验数据、历史缺陷数据、在线监测数据和台账组织机构基础数据及工况数据，并将所述数据传送至数据处理及装载服务器进行处理。

5.根据权利要求1或3所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述工程师站包括规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具组成,所述工程师站为状态信息一体化展示web服务器提供工作用具，所述工程师站用于规则建模工具、报表建模工具、图表建模工具、管理工具的管理与构建。

6.根据权利要求1或3所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述数据处理及装载服务器通过评价数据处理引擎和评价导则处理引擎对数据同步接口传输过来的数据进行分类分析，其中，所述评价数据处理引擎根据评价导则处理引擎的数据需求从数据中心服务器抽取数据，评价导则处理引擎负责解析所述状态评价模型。

7.根据权利要求1或3所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述状态评价模块采用分层架构，所述分层架构分为数据获取层、数据处理服务层、状态量监测预警层、健康评估层、检修决策层、风险评估层，所述状态评价模块的各分层架构之间采用基于事件监听机制的数据总线技术进行通信，所述状态评价模块获取并处理数据同步接口接入的氧化锌避雷器设备相关预防性试验数据、历史缺陷数据、在线监测数据和设备台账组织机构基础数据进行反映氧化锌避雷器设备健康状态的特征参数，评价氧化锌避雷器设备当前状况，预测氧化锌避雷器设备未来发展趋势，量化状态评价结果。

8.根据权利要求1或3所述的一种氧化锌避雷器设备的自动工况评价方法，其特征在于：所述状态信息一体化展示web服务器主要由图表生成器、报表生成器、通用控件组成，所述状态信息一体化展示web服务器对数据同步接口获取的氧化锌避雷器设备数据通过报表服务器的评价结果进行展示，所述报表服务器提取所述状态信息一体化展示web服务器中的评价结果，并进行对外系统的输出及储存。