變電運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)與維護(hù)工作分析

摘要:隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)正在被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,變電運(yùn)行設(shè)備也引進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)。這些技術(shù)的引進(jìn)使變電運(yùn)行設(shè)備更好的適應(yīng)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)變電系統(tǒng)的需求,也實(shí)現(xiàn)了變電工作中的無人作業(yè)的要求,有效的降低了事故發(fā)生率,切實(shí)的保證了相關(guān)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文為主要圍繞著變電運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)與維護(hù)工作進(jìn)行分析探討,系統(tǒng)的闡述了變電運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)和與之相關(guān)的維護(hù)管理工作,希望文中的內(nèi)容能夠幫助推廣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展。
文章將圍繞著自動(dòng)化系統(tǒng)以及自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)工作展開,詳盡的介紹這方面的內(nèi)容。

    1.智能化系統(tǒng)：
    變電運(yùn)行設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)是確保變電系統(tǒng)安全運(yùn)行,提高變電設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的重要技術(shù)手段,變電運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況將直接影響變電的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。
    1.1系統(tǒng)構(gòu)架：
    變電運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)是以現(xiàn)代化的信息技術(shù)的各種智能型裝置的應(yīng)用為基礎(chǔ)的,為實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修提供了技術(shù)支持,不過,由于國內(nèi)外的各中變電站設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備的差異,這就導(dǎo)致了綜合管理設(shè)備運(yùn)行信息的難度特別大。文中的自動(dòng)化系統(tǒng)主要涵蓋了遠(yuǎn)程維護(hù)和管理的功能,其設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)檢修,并結(jié)合了信息處理技術(shù)和現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使電力自動(dòng)化設(shè)備擁有了故障示警、診斷、維護(hù)、檢修等功能,有效的降低了設(shè)備維護(hù)的資金投入,同時(shí)縮短了維護(hù)周期,從而使變電設(shè)備能夠更多的用于正常運(yùn)行。該自動(dòng)化系統(tǒng)能夠運(yùn)用現(xiàn)代專業(yè)通訊手段完成遠(yuǎn)程控制和在線監(jiān)控、系統(tǒng)維護(hù)以及程序升級(jí)等,管理方便的功能有故障預(yù)警和故障診斷等自動(dòng)化功能,確保了變電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
    該變電設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)備采用了多層結(jié)構(gòu)體系,本系統(tǒng)的特點(diǎn)是開放性、靈活性和可擴(kuò)展性,具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以參考下圖。
       本系統(tǒng)充分考慮了變電設(shè)備以及后臺(tái)設(shè)備的復(fù)雜性,因此采用了維護(hù)界面,通信方式可以是數(shù)據(jù)網(wǎng)和專用光纖,支持各種應(yīng)用協(xié)議。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)查看、運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)、設(shè)備故障預(yù)警,還有相應(yīng)的診斷和維修功能。其實(shí)系統(tǒng)的配置是可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行不同的配備的,配置還是比較靈活的。
    變電運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)程維護(hù)部分主要包括了兩個(gè)大部分,即通信處理和業(yè)務(wù)后臺(tái)管理兩部分。這里前置機(jī)和通信設(shè)備之間是有物理連接關(guān)系的,所以要有固定處理,但是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器則可以有選擇的與前置機(jī)放置在一臺(tái),也可以放置在不同計(jì)算機(jī)上。該系統(tǒng)能夠通過專線和電力數(shù)據(jù)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)連接方式,對(duì)廠家提供的軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù),從而實(shí)現(xiàn)無人作業(yè)的遠(yuǎn)程維護(hù)。
    1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    該系統(tǒng)主要有以下五個(gè)部門組成:網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫、前置子系統(tǒng)、后臺(tái)分析子系統(tǒng)、web服務(wù)子系統(tǒng)等。由于篇幅限制這里就不在對(duì)這五個(gè)部分進(jìn)行一一的闡釋。不過,相關(guān)內(nèi)容的研究都已經(jīng)比較成熟,可以參見相關(guān)的參考資料。
    1.3系統(tǒng)功能
    系統(tǒng)的功能主要包括了八個(gè)功能:規(guī)約處理功能、通信處理功能、異常報(bào)警功能、設(shè)備管理功能、WEB服務(wù)功能、設(shè)備健康狀況分析功能、知識(shí)庫管理功能、設(shè)備故障診斷分析功能等。
    (1)規(guī)約處理
    系統(tǒng)的規(guī)約處理功能是通過前置子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,前置子系統(tǒng)中的規(guī)約庫是獨(dú)立存在的,不受其他數(shù)據(jù)庫的影響,規(guī)約通過獨(dú)立動(dòng)態(tài)庫方式實(shí)現(xiàn)規(guī)約。
    (2)通信處理功能
    系統(tǒng)的通信軟件是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常見到的商業(yè)通信軟件,但是由于設(shè)備運(yùn)行的需要系統(tǒng)的,通信軟件是獨(dú)立于平臺(tái)軟件的。該系統(tǒng)具有獨(dú)立的通信處理能力,該系統(tǒng)沒有特殊的串口要求,也支持各種流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。數(shù)據(jù)通信方式非常多,通信部件通常采用服務(wù)器和終端服務(wù)器結(jié)合的形式,系統(tǒng)連接是直接通過TCP/IP協(xié)議與前置子系統(tǒng)的連接。
    (3)設(shè)備管理
    變電設(shè)備的自動(dòng)化職能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)基本應(yīng)用管理,主要有信息調(diào)度、參數(shù)修改、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,同時(shí)還能通過信息采集板實(shí)現(xiàn)維護(hù)功能和后臺(tái)系統(tǒng)維護(hù)功能。
    信息采集板維護(hù)功能包括查看工作狀態(tài)、內(nèi)存查看修改、運(yùn)行庫參數(shù)修改、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、子模塊和處理器的通信轉(zhuǎn)臺(tái)查詢和一些特殊維護(hù),如系數(shù)整定和修改參數(shù)等。
    (4)Web服務(wù)
    系統(tǒng)的Web服務(wù)功能是以HTTP等應(yīng)用協(xié)議作為基礎(chǔ)的,系統(tǒng)的人機(jī)界面簡明清楚,界面的編程語言和操作系統(tǒng)的菜單風(fēng)格是一致的,操作簡潔,菜單也非常清楚明晰。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)管理和分權(quán)限管理的功能,無論是查詢、維護(hù)或系統(tǒng)參數(shù)修改等權(quán)限,都可以設(shè)置密碼,避免泄漏設(shè)備的數(shù)據(jù)信息,確保變電設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)的安全運(yùn)行。系統(tǒng)的知識(shí)庫管理功能實(shí)現(xiàn)了診斷數(shù)據(jù)格式和規(guī)范的共享,大大增加了數(shù)據(jù)庫的開發(fā)性。
    (5)知識(shí)庫管理
    該系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)是不同于傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)的,系統(tǒng)的知識(shí)庫管理功能能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行故障和相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行收集,從而不斷的豐富數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。
    2.狀態(tài)分析及故障診斷策略
    系統(tǒng)之所以具有故障診斷處理和狀態(tài)分析等功能,主要是結(jié)合了專家系統(tǒng)、人工智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、粗糙集理論、多智能體系同等多種診斷手段,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能設(shè)備的運(yùn)行狀況分析。同時(shí)可以利用多種預(yù)算方式實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)警,還能綜合分析診斷故障產(chǎn)生的原因,并結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)最佳維護(hù)方案的設(shè)計(jì)功能。系統(tǒng)能夠?qū)⒏髦胁煌墓收习咐嫒霐?shù)據(jù)庫,以便作為后續(xù)工作的參考依據(jù)。
    我們都知道,智能化系統(tǒng)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)處理功能,就是通過對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)收集和狀態(tài)監(jiān)測(cè),并以此為基礎(chǔ),并結(jié)合相關(guān)技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的上述功能。
    對(duì)于一些常規(guī)故障,系統(tǒng)能夠根據(jù)相關(guān)的方案實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)功能;如果故障是其他一些故障,系統(tǒng)也能夠提供相關(guān)的維護(hù)處理方案。不過,維護(hù)工作還是需通過專門的設(shè)備維護(hù)人員來進(jìn)行確認(rèn),確保變電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。
結(jié)論:隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,越來越多的電力系統(tǒng)引進(jìn)了職能化系統(tǒng)。變電運(yùn)行設(shè)備的職能化技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用于變電站中,實(shí)現(xiàn)了無人作業(yè)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)督功能,在很大程度上滿足了現(xiàn)代變電站和變電系統(tǒng)的需求。本文通過對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)與維護(hù)工作的分析,比較詳盡的介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和其具備的系統(tǒng)維護(hù)功能,該系統(tǒng)有效的保障了變電運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

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