CN104992270B - 输变电设备状态检修辅助决策系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种输变电设备状态检修辅助决策系统及方法，该系统包括：数据获取模块，用于从外部系统获取原始数据；数据处理模块，用于对原始数据进行处理；监测预警模块，用于判断特征量数据是否超标，并在超标时发出预警消息；状态诊断模块，用于诊断相应设备存在的故障原因和故障部位；状态评价模块，用于对相应设备的健康状态进行评价；预测评估模块，用于对相应设备未来的健康状态进行预测评估；风险评价模块，用于对相应设备的风险等级进行评价；决策建议模块，用于根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，给出设备状态检修建议。该系统及方法有利于对输变电设备进行状态评估，并给出状态检修决策建议。
Description
技术领域
本发明涉及输变电设备状态检修技术领域，特别涉及一种输变电设备状态检修辅助决策系统及方法。
背景技术
状态检修是通过获取设备的基础信息，按照设备状态性能评价结果，开展风险评价，制定设备检修计划的一种检修模式。其目的是强调管理和技术分析在电力安全生产中起到“可控、在控、能控”的作用，通过精细化和科学化管理，提高设备检修的针对性和有效性，提高设备完好率和利用率，使检修工作更有针对性，减少设备停电时间和操作次数，最大限度地节约设备维护资金，实现设备创造经济效益最大化状态检修是一种先进的设备检修管理方式，能有效地克服定期维修造成设备过修或失修的问题。通过状态检修能检测设备采集的数据，运用智能监测获取各种状态信息，分析故障发生的现象，评估故障发展的趋势，提出检修建议计划。
电网的可靠性取决于输变电设备的可靠性运行，而传统的输变电设备状态检修方法已经不能适应智能电网的要求。因此通过各种监测手段获取设备的各种状态信息，分析故障发生的现象、识别故障的早期征兆，通过状态检修辅助决策系统进行状态评估，分析设备的故障状态，然后用其来指导正确的状态检修保证供电网的可靠运行是十分重要和必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输变电设备状态检修辅助决策系统及方法，该系统及方法有利于对输变电设备进行状态评估，并给出状态检修决策建议。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种输变电设备状态检修辅助决策系统，包括：
数据获取模块，用于从外部系统获取原始数据；
数据处理模块，用于判断获取的原始数据是否需要进行处理，以及对原始数据进行处理，还用于判断对于特征量数据是否有预设的越限标准；
监测预警模块，用于判断特征量数据是否超标，并在超标时发出预警消息；
状态诊断模块，用于诊断相应设备存在的故障原因和故障部位；
状态评价模块，用于根据输入的特征量数据、状态诊断结果对相应设备的健康状态进行评价，还用于判断相应设备的健康状态是否劣化，并在劣化时发出预警消息，并进行二次状态诊断；
预测评估模块，用于判断是否需要预测评估，以及对相应设备未来一时期的健康状态进行预测评估；
风险评价模块，用于对相应设备的风险等级进行评价；
决策建议模块，用于根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，给出设备状态检修建议。
进一步的，所述数据获取模块分析输变电设备对象模型，通过相关接口，从外部系统获取原始数据，包括反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、实时数据、检试数据。
进一步的，所述数据处理模块对获取的原始数据进行包括过滤、换算、组合的数据加工和处理，使其成为反映设备健康状态的状态量指标，以供监测预警和状态评价使用。
进一步的，所述监测预警模块对超出状态评价导则和规程规定范围的劣化指标进行状态预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发出预警消息。
进一步的，所述状态诊断模块对于状态量指标超标预警或健康水平下降的设备，诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，以指导故障处理和状态恢复。
进一步的，所述状态评价模块根据输变电设备状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映设备健康状态的各状态量指标数据进行分析评价，得出设备的健康状态等级。
进一步的，所述预测评估模块利用设备当前和历史状态指标数据，预测评估设备未来一时期的健康状态趋势和剩余寿命。
进一步的，所述风险评价模块通过识别设备潜在的内部缺陷和外部威胁，分析设备遭到失效威胁的资产损失程度和威胁发生概率，通过风险评价算法得出设备在电网中的风险等级。
进一步的，所述决策建议模块根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，以设备状态评价结果为基础，综合风险评估结果，建立设备状态和设备失效风险二维关系模型，优化输变电设备的检修次序、检修时间和检修等级，给出设备状态检修建议。
本发明还提供了采用上述系统的输变电设备状态检修辅助决策方法，包括以下步骤：
（1）通过数据获取模块从外部系统获取原始数据，并判断获取的原始数据是否需要进行处理，是则通过数据处理模块对原始数据进行处理，得到特征量数据，否则说明获得的原始数据已是特征量数据，无需处理；
（2）判断对于特征量数据是否有预设的越限标准，是则将特征量数据输入监测预警模块，并转步骤（3），否则将特征量数据输入状态评价模块，并转步骤（4）；
（3）通过监测预警模块判断特征量数据是否超标，如果超标则发出预警消息，并通过状态诊断模块诊断相应设备存在的故障原因和故障部位，然后将状态诊断结果同时发送给状态评价模块和决策建议模块；如果未超标则将特征量数据输入状态评价模块；
（4）状态评价模块根据输入的特征量数据、状态诊断结果对相应设备的健康状态进行评价，然后将状态评价结果发送给决策建议模块，并判断相应设备的健康状态是否劣化，如果劣化则发出预警消息，并进行二次状态诊断，然后根据二次状态诊断结果判断是否需要预测评估；如果未劣化则直接判断是否需要预测评估；
（5）如果需要预测评估，则通过预测评估模块对相应设备未来一时期的健康状态进行预测评估，然后将预测评估结果发送给决策建议模块，并通过风险评价模块对相应设备的风险等级进行评价；如果不需要预测评估，则直接通过风险评价模块对相应设备的风险等级进行评价；将风险评价结果发送给决策建议模块；
（6）决策建议模块根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，给出设备状态检修建议。
本发明的有益效果是提供了一种输变电设备状态检修辅助决策系统及方法，该系统及方法通过获取并处理输变电设备相关基础资料、设备实时/历史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，预测未来发展趋势，同时对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态预警消息，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，有效支持状态检修工作的具体实施。
附图说明
图1是本发明实施例的系统结构示意图。
图2是本发明实施例的方法实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的输变电设备状态检修辅助决策系统，如图1所示，包括数据获取模块、数据处理模块、监测预警模块、状态诊断模块、状态评价模块、预测评估模块、风险评价模块和决策建议模块。
所述数据获取模块用于从外部系统获取原始数据。在本实施例中，所述数据获取模块分析输变电设备对象模型，通过相关接口，从外部系统获取原始数据，包括反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、实时数据、检试数据。
所述数据处理模块用于判断获取的原始数据是否需要进行处理，以及对原始数据进行处理，还用于判断对于特征量数据是否有预设的越限标准。在本实施例中，所述数据处理模块对获取的原始数据进行包括过滤、换算、组合的数据加工和处理，使其成为反映设备健康状态的状态量指标，以供监测预警和状态评价使用。
所述监测预警模块用于判断特征量数据是否超标，并在超标时发出预警消息。在本实施例中，所述监测预警模块对超出状态评价导则和规程规定范围的劣化指标进行状态预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发出预警消息。
所述状态诊断模块用于诊断相应设备存在的故障原因和故障部位。在本实施例中，所述状态诊断模块对于状态量指标超标预警或健康水平下降的设备，诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，以指导故障处理和状态恢复。
所述状态评价模块用于根据输入的特征量数据、状态诊断结果对相应设备的健康状态进行评价，还用于判断相应设备的健康状态是否劣化，并在劣化时发出预警消息，并进行二次状态诊断。在本实施例中，所述状态评价模块根据输变电设备状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映设备健康状态的各状态量指标数据进行分析评价，得出设备的健康状态等级。
所述预测评估模块用于判断是否需要预测评估，以及对相应设备未来一时期的健康状态进行预测评估。在本实施例中，所述预测评估模块利用设备当前和历史状态指标数据，预测评估设备未来一时期的健康状态趋势和剩余寿命，是对设备将来状态的评价。
所述风险评价模块用于对相应设备的风险等级进行评价。在本实施例中，所述风险评价模块通过识别设备潜在的内部缺陷和外部威胁，分析设备遭到失效威胁的资产损失程度和威胁发生概率，通过风险评价算法得出设备在电网中的风险等级。
所述决策建议模块用于根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，给出设备状态检修建议。在本实施例中，所述决策建议模块根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，以设备状态评价结果为基础，综合风险评估结果，建立设备状态和设备失效风险二维关系模型，优化输变电设备的检修次序、检修时间和检修等级，给出设备状态检修建议。
本发明还提供了采用上述系统的输变电设备状态检修辅助决策方法，如图2所示，包括以下步骤：
（1）通过数据获取模块从外部系统获取原始数据，并判断获取的原始数据是否需要进行处理，是则通过数据处理模块对原始数据进行处理，得到特征量数据，否则说明获得的原始数据已是特征量数据，无需处理；
（2）判断对于特征量数据是否有预设的越限标准，是则将特征量数据输入监测预警模块，并转步骤（3），否则将特征量数据输入状态评价模块，并转步骤（4）；
（3）通过监测预警模块判断特征量数据是否超标，如果超标则发出预警消息，并通过状态诊断模块诊断相应设备存在的故障原因和故障部位，然后将状态诊断结果同时发送给状态评价模块和决策建议模块；如果未超标则将特征量数据输入状态评价模块；
（4）状态评价模块根据输入的特征量数据、状态诊断结果对相应设备的健康状态进行评价，然后将状态评价结果发送给决策建议模块，并判断相应设备的健康状态是否劣化，如果劣化则发出预警消息，并进行二次状态诊断，然后根据二次状态诊断结果判断是否需要预测评估；如果未劣化则直接判断是否需要预测评估；
（5）如果需要预测评估，则通过预测评估模块对相应设备未来一时期的健康状态进行预测评估，然后将预测评估结果发送给决策建议模块，并通过风险评价模块对相应设备的风险等级进行评价；如果不需要预测评估，则直接通过风险评价模块对相应设备的风险等级进行评价；将风险评价结果发送给决策建议模块；
（6）决策建议模块根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，给出设备状态检修建议。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种输变电设备状态检修辅助决策系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于从外部系统获取原始数据；所述数据获取模块分析输变电设备对象模型，通过相关接口，从外部系统获取原始数据，包括反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、实时数据、检试数据；
数据处理模块，用于判断获取的原始数据是否需要进行处理，以及对原始数据进行处理，还用于判断对于特征量数据是否有预设的越限标准；所述数据处理模块对获取的原始数据进行包括过滤、换算、组合的数据加工和处理，使其成为反映设备健康状态的状态量指标，以供监测预警和状态评价使用；
监测预警模块，用于判断特征量数据是否超标，并在超标时发出预警消息；所述监测预警模块对超出状态评价导则和规程规定范围的劣化指标进行状态预警，根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发出预警消息；
状态诊断模块，用于诊断相应设备存在的故障原因和故障部位；所述状态诊断模块对于状态量指标超标预警或健康水平下降的设备，诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，以指导故障处理和状态恢复；
状态评价模块，用于根据输入的特征量数据、状态诊断结果对相应设备的健康状态进行评价，还用于判断相应设备的健康状态是否劣化，并在劣化时发出预警消息，并进行二次状态诊断；所述状态评价模块根据输变电设备状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映设备健康状态的各状态量指标数据进行分析评价，得出设备的健康状态等级；
预测评估模块，用于判断是否需要预测评估，以及对相应设备未来一时期的健康状态进行预测评估；所述预测评估模块利用设备当前和历史状态指标数据，预测评估设备未来一时期的健康状态趋势和剩余寿命；
风险评价模块，用于对相应设备的风险等级进行评价；所述风险评价模块通过识别设备潜在的内部缺陷和外部威胁，分析设备遭到失效威胁的资产损失程度和威胁发生概率，通过风险评价算法得出设备在电网中的风险等级；
决策建议模块，用于根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，给出设备状态检修建议；所述决策建议模块根据输入的状态诊断结果、状态评价结果、预测评估结果、风险评价结果，以设备状态评价结果为基础，综合风险评估结果，建立设备状态和设备失效风险二维关系模型，优化输变电设备的检修次序、检修时间和检修等级，给出设备状态检修建议。
2.采用如权利要求1所述系统的输变电设备状态检修辅助决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过数据获取模块从外部系统获取原始数据，并判断获取的原始数据是否需要进行处理，是则通过数据处理模块对原始数据进行处理，得到特征量数据，否则说明获得的原始数据已是特征量数据，无需处理；
（2）判断对于特征量数据是否有预设的越限标准，是则将特征量数据输入监测预警模块，并转步骤（3），否则将特征量数据输入状态评价模块，并转步骤（4）；
（3）通过监测预警模块判断特征量数据是否超标，如果超标则发出预警消息，并通过状态诊断模块诊断相应设备存在的故障原因和故障部位，然后将状态诊断结果同时发送给状态评价模块和决策建议模块；如果未超标则将特征量数据输入状态评价模块；
（4）状态评价模块根据输入的特征量数据、状态诊断结果对相应设备的健康状态进行评价，然后将状态评价结果发送给决策建议模块，并判断相应设备的健康状态是否劣化，如果劣化则发出预警消息，并进行二次状态诊断，然后根据二次状态诊断结果判断是否需要预测评估；如果未劣化则直接判断是否需要预测评估；
（5）如果需要预测评估，则通过预测评估模块对相应设备未来一时期的健康状态进行预测评估，然后将预测评估结果发送给决策建议模块，并通过风险评价模块对相应设备的风险等级进行评价；如果不需要预测评估，则直接通过风险评价模块对相应设备的风险等级进行评价；将风险评价结果发送给决策建议模块；
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