曾憲林

【摘 要】電力行業(yè)在國內(nèi)很早就進(jìn)行了企業(yè)信息化建設(shè)，其中國家電網(wǎng)公司早在2006年就提出了在全系統(tǒng)實(shí)施“SG186工程”，建成數(shù)字化電網(wǎng)、信息化企業(yè)的規(guī)劃，也明確提出建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略。在此背景下，智能電網(wǎng)成為全球電力工業(yè)應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)的共同選擇。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)進(jìn)一步優(yōu)化各級(jí)電網(wǎng)控制，通過集中與分散相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)全景信息的獲取，以堅(jiān)強(qiáng)、可靠、全面完整的物理電網(wǎng)和信息交互平臺(tái)為基礎(chǔ)，整合各種生產(chǎn)和運(yùn)營信息，為運(yùn)行和管理人員提供全面完整的決策參考。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù); 智能電網(wǎng); 移動(dòng)運(yùn)檢平臺(tái);

1 繼電保護(hù)管理系統(tǒng)概述

1.1 繼電保護(hù)

繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行、保護(hù)電氣設(shè)備的主要裝置，是組成電力系統(tǒng)整體的不可或缺的重要部分。繼電保護(hù)專業(yè)管理是一個(gè)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，其設(shè)備數(shù)量繁多、種類復(fù)雜、邏輯嚴(yán)密，從而導(dǎo)致必須對(duì)其進(jìn)行精益化的管理。為此，設(shè)計(jì)一種可方便地對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行過程管控、全過程監(jiān)督的移動(dòng)運(yùn)檢管理系統(tǒng)，避免繼電保護(hù)過程中出現(xiàn)超周期運(yùn)行、遺漏試驗(yàn)項(xiàng)目等人為事件的發(fā)生。

1.2 目前繼電保護(hù)管理系統(tǒng)存在的問題

（1）現(xiàn)有軟件系統(tǒng)主要著重于當(dāng)前繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、保護(hù)數(shù)據(jù)處理等，缺乏專業(yè)的繼電保護(hù)裝置運(yùn)維工作過程管理。

（2）現(xiàn)有軟件系統(tǒng)對(duì)保護(hù)設(shè)備只有基本的臺(tái)賬管理，對(duì)繼電保護(hù)裝置管理不夠精細(xì)，致使工作人員對(duì)設(shè)備的全壽命周期信息掌握不全。

（3）現(xiàn)有軟件系統(tǒng)大多缺乏對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備全壽命周期信息的分析功能，對(duì)專業(yè)管理工作提供的數(shù)據(jù)支撐遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

（4）現(xiàn)有軟件系統(tǒng)受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，致使工作人員在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)不能得到保護(hù)設(shè)備的驗(yàn)收、缺陷、維護(hù)、技改等信息。

1.3 繼電保護(hù)全過程技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)研究

目前繼電保護(hù)相關(guān)管理系統(tǒng)的不成熟和存在的問題，使得繼電保護(hù)全過程監(jiān)督系統(tǒng)的開發(fā)已迫在眉睫。該系統(tǒng)基于移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)、對(duì)象組件技術(shù)等，以全面統(tǒng)一規(guī)劃的技術(shù)架構(gòu)構(gòu)建，是一個(gè)智能化的、便捷的手持移動(dòng)運(yùn)檢終端裝置系統(tǒng);可對(duì)保護(hù)裝置的設(shè)備臺(tái)賬、缺陷及檢驗(yàn)、巡檢、技改、驗(yàn)收等工作過程進(jìn)行嚴(yán)格管控，并對(duì)設(shè)備實(shí)行全壽命周期管理，從根本上解決當(dāng)前繼電保護(hù)裝置運(yùn)維工作中出現(xiàn)的問題;同時(shí)考慮規(guī)范系統(tǒng)未來的擴(kuò)充建設(shè)，以減少不必要的浪費(fèi)，從而提高效率和效益。該系統(tǒng)將引入主站與手持設(shè)備的同步機(jī)制，可方便地把不同設(shè)備信息實(shí)時(shí)共享并保存到主站上，以確保信息的存儲(chǔ)安全。繼電保護(hù)全過程技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)存在如下開發(fā)難點(diǎn)。

一是檢修工作現(xiàn)場(chǎng)存在的問題較復(fù)雜，若想設(shè)計(jì)一套完全滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要的技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)是困難的，需解決設(shè)備臺(tái)賬收集繁瑣、留存版本不一致、現(xiàn)場(chǎng)查看不方便、部分設(shè)備插件更換后無臺(tái)賬留存的問題。臺(tái)賬關(guān)聯(lián)該設(shè)備的整個(gè)生命周期的所有信息，包含驗(yàn)收記錄、檢驗(yàn)記錄、缺陷記錄、檢修記錄等。設(shè)備識(shí)別代碼在系統(tǒng)中為唯一值，通過它可在移動(dòng)終端快速查找到該設(shè)備的臺(tái)賬、缺陷及圖紙、說明書等相關(guān)信息，并可在移動(dòng)終端更新修改，指導(dǎo)檢修人員開展現(xiàn)場(chǎng)檢修工作。

二是當(dāng)檢修人員在現(xiàn)場(chǎng)需要了解設(shè)備履歷時(shí)，會(huì)從以往紙質(zhì)檢修記錄中查找，但基于紙質(zhì)資料的存儲(chǔ)局限性，無法確認(rèn)需檢修的繼電保護(hù)設(shè)備是否發(fā)生過缺陷等情況，以至于無法真正了解當(dāng)前檢修設(shè)備的歷史信息。但通過互聯(lián)網(wǎng)的接入，在繼電保護(hù)全過程技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)中加入同步機(jī)制，便可在便攜式手持設(shè)備上同步所需設(shè)備的歷史數(shù)據(jù);還可方便地與主站數(shù)據(jù)庫進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)時(shí)校核設(shè)備運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的全壽命周期管理。

2 基于移動(dòng)應(yīng)用構(gòu)建的變電站智能化運(yùn)檢系統(tǒng)

2.1 建設(shè)目標(biāo)

變電站智能化運(yùn)檢系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站所有設(shè)備的設(shè)備臺(tái)賬、事件、缺陷及檢驗(yàn)、巡檢、驗(yàn)收等工作過程的管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全壽命周期管理，同時(shí)在設(shè)計(jì)上充分滿足與其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的需要，如可向OMS、PMS系統(tǒng)提供設(shè)備臺(tái)賬、巡視、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、驗(yàn)收、技改等信息，可從OMS、PMS系統(tǒng)獲取圖紙、技術(shù)說明書等資料。該系統(tǒng)從根本上解決了當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維工作中出現(xiàn)的問題，同時(shí)考慮規(guī)范系統(tǒng)未來的擴(kuò)充建設(shè)，以減少不必要的浪費(fèi)，提高效率和效益。

2.2 建設(shè)內(nèi)容

（1）建設(shè)一套基于感知RFID與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的適用于繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)維過程的運(yùn)檢管理系統(tǒng)，全方位監(jiān)測(cè)設(shè)備狀況，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的管理功能。

（2）研究電子身份標(biāo)簽，建立包括人員、物資、設(shè)備、裝備、身份的管理體系。

（3）研究基于感知RFID與無線傳感器在設(shè)備運(yùn)檢全過程中的具體應(yīng)用，包含安裝、試驗(yàn)、驗(yàn)收、投運(yùn)、巡視、檢修、技改、拆除（位移）、退役等過程信息，支撐設(shè)備全壽命周期管理。

（4）研究人員、裝備電子標(biāo)簽的定位識(shí)別，實(shí)現(xiàn)運(yùn)檢資源的合理調(diào)配和運(yùn)檢進(jìn)度管控。

（5）研究設(shè)備身份智能檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的快速定位，支撐設(shè)備巡檢和歷史數(shù)據(jù)查詢，支撐備品備件、工器具儀器儀表出入庫智能管理，提高管理效率和生產(chǎn)效益。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.3.1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)采用目前安全性能高、擴(kuò)展性好、框架技術(shù)最為完善的JavaEE平臺(tái)的架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，Web Server接受客戶的訪問/交易請(qǐng)求，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，由專門的控制器進(jìn)行處理，交易業(yè)務(wù)邏輯利用EJB或JavaBean進(jìn)行封裝，保證了邏輯的完整性和一致性。

表現(xiàn)層把結(jié)果以頁面的方式呈現(xiàn)給用戶，在本層中采用先進(jìn)的JSF技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、MVC的設(shè)計(jì)模式和純JAVA技術(shù)，將整個(gè)系統(tǒng)從邏輯上分為展現(xiàn)層平臺(tái)、中間應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)等部分，以提高整體網(wǎng)站系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、靈活性和易維護(hù)性。

系統(tǒng)采用瀏覽器及手持終端設(shè)備訪問，簡化了用戶的使用復(fù)雜程度，只要會(huì)上網(wǎng)，就會(huì)熟練使用本系統(tǒng)。

2.3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

應(yīng)用系統(tǒng)采取模塊化的設(shè)計(jì)，按照業(yè)務(wù)需求劃分為多個(gè)功能模塊，各功能模塊之間既可獨(dú)立運(yùn)行，又能相互聯(lián)系地進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的整個(gè)生命周期管理。

（1）保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬管理。保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬管理是指保護(hù)設(shè)備新投或改造時(shí)錄入保護(hù)設(shè)備的臺(tái)賬信息，并建立設(shè)備識(shí)別代碼、相關(guān)信息的管理，在保護(hù)設(shè)備插件更換或裝置退運(yùn)后進(jìn)行相關(guān)臺(tái)賬信息的更新。臺(tái)賬錄入支持多種方式，包括手動(dòng)錄入、由制造廠家提供的出廠信息表自動(dòng)導(dǎo)入及通過繼電保護(hù)其它系統(tǒng)導(dǎo)入等。

（2）保護(hù)設(shè)備巡檢管理。保護(hù)設(shè)備巡檢管理主要用于巡檢工作過程管控及巡檢記錄錄入、上傳。當(dāng)操作人員開始現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，可攜帶手持終端設(shè)備，并從中獲取任務(wù)指令，而不再需要筆和紙進(jìn)行記錄。通過巡檢任務(wù)單，作業(yè)人員可了解到需檢查/操作的設(shè)備、項(xiàng)目和相關(guān)操作的目標(biāo)值等。當(dāng)作業(yè)人員輸入數(shù)據(jù)時(shí)，如果數(shù)據(jù)超過上下限，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書或知識(shí)庫發(fā)出警告，并提示最佳操作步驟，及時(shí)防范事故的發(fā)生;必要時(shí)，還可自動(dòng)向后臺(tái)支持系統(tǒng)發(fā)出維修請(qǐng)求，同時(shí)發(fā)送信息給相關(guān)生產(chǎn)主管和安全人員?，F(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳、審核、監(jiān)控，構(gòu)建了一個(gè)閉環(huán)的移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理體系，提高了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理的透明度和執(zhí)行力。

（3）保護(hù)設(shè)備檢驗(yàn)管理。保護(hù)設(shè)備檢驗(yàn)管理主要用于保護(hù)設(shè)備檢驗(yàn)工作過程管控，包含任務(wù)單的生成、派發(fā)及檢驗(yàn)記錄錄入、上傳，標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書模板等。

（4）保護(hù)設(shè)備驗(yàn)收管理。保護(hù)設(shè)備驗(yàn)收管理主要用于保護(hù)設(shè)備驗(yàn)收工作過程管控，包含任務(wù)單的生成、派發(fā)，驗(yàn)收記錄錄入、上傳，形成標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收作業(yè)指導(dǎo)書模板等。

（5）保護(hù)設(shè)備技改管理。保護(hù)設(shè)備技改管理主要用于保護(hù)設(shè)備技改工作過程管控，包含任務(wù)單的生成、派發(fā)及事件信息錄入、上傳等。

3 結(jié)語

雖然智能電網(wǎng)的研究還只是停留在初步探索階段，但隨著移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)、對(duì)象組件技術(shù)和RFID等技術(shù)的不斷發(fā)展和理論研究的深入，智能化必將會(huì)成為改變基于傳統(tǒng)電網(wǎng)而產(chǎn)生的一系列管理和生產(chǎn)模式的主力，而繼電保護(hù)全過程技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)的成功構(gòu)建預(yù)示著這一天的到來。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡瑞.電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全技術(shù)分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，6（2）：73-74.

（作者單位：國家電網(wǎng)秦皇島供電公司）