狀態(tài)檢修系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)診斷管理平臺(tái)技術(shù)規(guī)范~

1、華東電網(wǎng)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW-08-J-2010狀態(tài)檢修系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)診斷管理平臺(tái)技術(shù)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）2010-XX-XX 發(fā)布 2010-XX-XX實(shí)施華東電網(wǎng)有限公司標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì) 發(fā) 布目 錄1總的要求.11.1概述.11.2適用范圍.12規(guī)范性引用文件.13技術(shù)參數(shù)和性能要求.23.1服務(wù)器硬件基本特性.23. 2主要性能指標(biāo).24數(shù)據(jù)診斷軟件的結(jié)構(gòu)和配置.35設(shè)備狀態(tài)診斷的功能要求.45.1總體要求.45.2 電力設(shè)備基礎(chǔ)資料管理.55.3 電力設(shè)備運(yùn)行檔案管理.55.4 電力設(shè)備在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè).65.5 在線歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)瀏覽.65.6 電力設(shè)備狀態(tài)診斷分析.65.7 知識(shí)庫(kù)管

2、理.65.8 輔助決策.75.9 系統(tǒng)管理部分.86設(shè)備診斷的技術(shù)要求.86.1應(yīng)用的診斷技術(shù).86.2 狀態(tài)診斷和優(yōu)化檢修通用處理流程要求.87. 軟件測(cè)試.9II1總的要求1.1概述本技術(shù)規(guī)范規(guī)定了輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)診斷軟件的技術(shù)規(guī)范，包括主要功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)規(guī)模、配置方案和軟硬件配置要求。1.2適用范圍本規(guī)范適用于華東電網(wǎng)有限公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)的狀態(tài)診斷軟件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本規(guī)范的引用而成為規(guī)范的條款，其最新版本適用于本規(guī)范。GBT7252-2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則GB73542003 局部放電測(cè)量GB191-2000 包裝

3、儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB2887-89 計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件GB/T9361-1988 計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求GB 9386-1988 計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試文件編制規(guī)范DL/T596-1996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程DL41791 電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則Q/GDW 168-2008 輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程Q/GDW 169-2008 油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則Q/GDW 170-2008 油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)檢修導(dǎo)則Q/GDW 171-2008 SF6高壓斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則Q/GDW 172-2008 SF6高壓斷路器狀態(tài)檢修導(dǎo)則Q/GDW 173-2008 架空輸電線路狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則Q/G

4、DW 174-2008 架空輸電線路狀態(tài)檢修導(dǎo)則13技術(shù)參數(shù)和性能要求3.1服務(wù)器硬件基本特性服務(wù)器是狀態(tài)診斷管理系統(tǒng)的中心，是存儲(chǔ)資料庫(kù)的物理載體，是系統(tǒng)運(yùn)行的中樞，宜選用性能優(yōu)良的獨(dú)立專用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。診斷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量應(yīng)20年。3. 2主要性能指標(biāo)可用率 99.8%；1） 服務(wù)器MTBF 5年2） 系統(tǒng)外設(shè)（打印機(jī)等）MTBF1年3） 主站畫(huà)面分辯率：12801024網(wǎng)絡(luò)方式：滿足數(shù)據(jù)網(wǎng)方式主站系統(tǒng)內(nèi)：100M/1000M。CPU 及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率：正常情況下：1） 服務(wù)器CPU 25%（5分鐘間隔）2） 人機(jī)工作站35%（5分鐘間隔）大批量數(shù)據(jù)處理情況下：1） 服務(wù)器40%（5分鐘間隔）2）

5、 人機(jī)工作站50%（5分鐘間隔）系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：1） CRT 畫(huà)面調(diào)用時(shí)間=3秒22） 檢索數(shù)據(jù)的響應(yīng)時(shí)間=5秒網(wǎng)絡(luò)負(fù)載：1） 正常情況下平均負(fù)荷 5%（任意5分鐘內(nèi)）2） 電網(wǎng)事故情況下平均負(fù)荷10%（任意5分鐘內(nèi)）3） 所有服務(wù)器磁盤(pán)容量至少留有50的備用容量，當(dāng)磁盤(pán)容量小于15時(shí)給出提示和報(bào)警。4數(shù)據(jù)診斷軟件的結(jié)構(gòu)和配置設(shè)備狀態(tài)診斷專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)由知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋器和人機(jī)接口（界面）等5部分組成，如圖1所示。其中知識(shí)庫(kù)為專家系統(tǒng)中儲(chǔ)存知識(shí)的倉(cāng)庫(kù)，基于規(guī)則的專家系統(tǒng)是將專家的領(lǐng)域知識(shí)通過(guò)抽象形成一定的規(guī)則存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)中；數(shù)據(jù)庫(kù)用于實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和信息交換

6、等功能；推理機(jī)依據(jù)實(shí)際要求采用不同的推理方法，有正向推理和反向推理等推理機(jī)制。人機(jī)接口是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流、知識(shí)獲取和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぞ摺?專家用戶圖1 專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1）專家系統(tǒng)應(yīng)有完善的知識(shí)庫(kù)和良好的推理機(jī)制。2）專家系統(tǒng)應(yīng)是一種增長(zhǎng)型的系統(tǒng)，隨著技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)的深入，可不斷更新、修改、改進(jìn)和擴(kuò)充，具備良好的擴(kuò)展性。3）專家系統(tǒng)應(yīng)可通過(guò)用戶大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用不斷完善。4）知識(shí)庫(kù)使用基于知識(shí)的程序設(shè)計(jì)方法，通過(guò)分類框架表示法、產(chǎn)生式規(guī)則表示法、計(jì)算函數(shù)及隸屬函數(shù)表示法、模糊關(guān)系矩陣表示法等多種表示方法使專家系統(tǒng)的功能更完善，診斷更準(zhǔn)確。5）知識(shí)庫(kù)應(yīng)充分體現(xiàn)其獨(dú)立性，以便于后期的知識(shí)能夠方便地融入和管3理

7、，如引入插件技術(shù)，通過(guò)注冊(cè)的方式為后續(xù)增加的模塊提供擴(kuò)展途徑。5設(shè)備狀態(tài)診斷的功能要求5.1總體要求設(shè)備狀態(tài)診斷平臺(tái)通過(guò)獲取和處理設(shè)備的各種關(guān)鍵檢測(cè)信息數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行綜合分析與判斷，從而提供管理和決策依據(jù)，是一種動(dòng)態(tài)交互式的自適應(yīng)智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)可通過(guò)收集電力設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)信息，建立診斷用數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)信息進(jìn)行加工和處理，綜合應(yīng)用各種方法對(duì)設(shè)備可能潛在的故障進(jìn)行推理分析，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，為選擇合理的檢修策略提供決策支持，系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)功能，生產(chǎn)人員和管理人員可共享數(shù)據(jù)庫(kù)資源和診斷知識(shí)庫(kù)資源及診斷結(jié)果。1 可對(duì)離線、在線數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，建立設(shè)備狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)程度的診斷方法。a 對(duì)油浸設(shè)備

8、（包括變壓器、電抗器）以DGA 、糠醛、溫度、負(fù)荷、紅外及離線試驗(yàn)等方法診斷其老化程度。以DGA 、局放、tan 、C 及離線試驗(yàn)等方法診斷其電老化程度。以接地電流及離線試驗(yàn)診斷鐵心絕緣。b 對(duì)互感器及電容型設(shè)備（包括互感器、CVT 及套管等設(shè)備的絕緣診斷）以tan 、C 及離線試驗(yàn)等方法診斷。c 對(duì)充氣設(shè)備（包括GIS 、SF 6斷路器）以帶電局放及離線試驗(yàn)等方法診斷其絕緣特性。以2I t 、分合閘線圈電流波形、動(dòng)作特性及其他離線試驗(yàn)等方法診斷其滅弧及結(jié)構(gòu)特性。d 對(duì)干式電抗器以紅外及離線試驗(yàn)等方法診斷其劣化程度。e 對(duì)隔離開(kāi)關(guān)以紅外方法及離線試驗(yàn)診斷發(fā)熱，診斷動(dòng)作特性。f 對(duì)金屬氧化物避雷

9、器以在線全電流和阻性電流及離線試驗(yàn)診斷設(shè)備狀態(tài)。g 對(duì)外絕緣設(shè)備以在線泄漏電流結(jié)合環(huán)境參數(shù)及離線試驗(yàn)等方法診斷。2 依托狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)建立分級(jí)的狀態(tài)診斷平臺(tái)：在層次上，變電站有預(yù)警、遠(yuǎn)方有專家診斷。診斷方法上：可充分利用各種信息（離線、帶電或在線，用電氣、光學(xué)、機(jī)械等方法）進(jìn)行綜合診斷，且能進(jìn)行缺項(xiàng)診斷；對(duì)于已有規(guī)程規(guī)定的，既要充分考慮有關(guān)規(guī)定，又要結(jié)合實(shí)際；可不斷積累案例或數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)或人工智能方法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、援例推理、粗糙集等）進(jìn)行輔助診斷。3 實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備的優(yōu)化檢修策略輔助決策功能模塊具備設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能提出設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的檢修策略5.2 電力設(shè)備基礎(chǔ)資料管

10、理對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)全面的建立檔案，包括設(shè)備投運(yùn)前的詳細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及投運(yùn)以后人工的試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)、缺陷故障記錄、運(yùn)行檢修記錄?；A(chǔ)資料管理模塊是設(shè)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)管理模塊，主要包括：變電設(shè)備臺(tái)帳、設(shè)備銘牌參數(shù)、出廠原始信息、設(shè)備履歷、特征信息管理。設(shè)備臺(tái)帳、出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)備銘牌參數(shù)可由遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)中心平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)交換提取。5.3 電力設(shè)備運(yùn)行檔案管理變電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)管理模塊是設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理模塊，主要對(duì)修試數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，修試數(shù)據(jù)模塊包括設(shè)備修試記錄、設(shè)備消缺記錄、設(shè)備異常運(yùn)行情況記錄、故障信息、不良運(yùn)行環(huán)境、設(shè)備大事記、設(shè)備家族質(zhì)量記錄進(jìn)行管理。該數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)中心平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)交換提取，并進(jìn)行正確

11、性過(guò)濾處理，通過(guò)引入可信度概念，將歷史的修試數(shù)據(jù)分類調(diào)用，作為設(shè)備狀態(tài)診斷的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。5.4 電力設(shè)備在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)該數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)中心平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)交換提取，并進(jìn)行正確性過(guò)濾處理。其內(nèi)容范圍根據(jù)站端數(shù)據(jù)平臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)站端在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)初步判斷和預(yù)警，在遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)中心結(jié)合離線試驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的綜合診斷。5.5 在線歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)瀏覽系統(tǒng)通過(guò)如曲線形式直觀展示在線數(shù)據(jù)的歷史演變特點(diǎn)，幫助專業(yè)人員分析電力設(shè)備是否有故障在發(fā)展。5.6 電力設(shè)備狀態(tài)診斷分析電力設(shè)備狀態(tài)診斷分析是后臺(tái)診斷分析軟件的核心部分，系統(tǒng)通過(guò)專家推理規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、援例推理及粗糙集等方法綜合征兆現(xiàn)象對(duì)引起的缺陷原因

12、作出合理科學(xué)的分析，為電力設(shè)備的運(yùn)行檢修提供合理科學(xué)的指導(dǎo)。該模塊的功能應(yīng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和判據(jù)，對(duì)設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)及變化趨勢(shì)進(jìn)行分析評(píng)估?？蛇M(jìn)行閾值判斷和趨勢(shì)分析，并以報(bào)告、圖表、曲線等多種形式顯示。5.7 知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)規(guī)則集、故障集、征兆集以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本集的維護(hù)功能。該模塊應(yīng)包含各種專業(yè)規(guī)程（包含且不限于預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則等）的有關(guān)規(guī)定、設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)指標(biāo)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、專家經(jīng)驗(yàn)的綜合與量化、基于大范圍內(nèi)的故障信息統(tǒng)計(jì)分析。用產(chǎn)生式知識(shí)表示法表示知識(shí)。包括：規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)原文件錄入維護(hù)、規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、診斷標(biāo)準(zhǔn)和自定義標(biāo)準(zhǔn)、歷史案例數(shù)據(jù)、專家經(jīng)驗(yàn)庫(kù)錄入維護(hù)

13、等。該模塊應(yīng)可隨著標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及導(dǎo)則中有關(guān)內(nèi)容的變化，經(jīng)驗(yàn)不斷積累，對(duì)診斷知識(shí)庫(kù)、診斷分析方法進(jìn)行擴(kuò)充、修改、更新，以增強(qiáng)專家系統(tǒng)的診斷、決策能力。要求學(xué)習(xí)機(jī)有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)功能。自學(xué)習(xí)包括三個(gè)方面的內(nèi)容：1 就診斷對(duì)象的功能狀態(tài)去識(shí)別系統(tǒng)未曾掌握的征兆，并形成新的知識(shí)；2 有新的設(shè)備時(shí)，能夠?qū)W習(xí)新設(shè)備的故障征兆和判斷設(shè)備狀態(tài)的規(guī)則；3 對(duì)知識(shí)的自行校正，如一致性檢驗(yàn)、冗余檢驗(yàn)等。5.8 輔助決策系統(tǒng)可依據(jù)不同設(shè)備特性，采用不同的多級(jí)報(bào)警策略，若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定限值或初步診斷結(jié)果需要報(bào)警時(shí)即會(huì)自動(dòng)報(bào)警（站端），并能在線修改報(bào)警閾值；報(bào)警方式可靈活設(shè)定，可將報(bào)警信息發(fā)送給遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)中心，又可設(shè)置通訊接

14、口，自動(dòng)連接到相關(guān)人員的通訊設(shè)備上。在線修改報(bào)警閾值可在現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)用戶遠(yuǎn)程設(shè)置：1 系統(tǒng)具有故障報(bào)警輸出接口；2 具有設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理接口，使系統(tǒng)具備如下功能：a 圖形顯示設(shè)備的監(jiān)測(cè)位置(監(jiān)測(cè)設(shè)備拓?fù)鋱D；b 系統(tǒng)可以報(bào)表形式顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；c 系統(tǒng)可以趨勢(shì)圖、直方圖等形式顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)包含設(shè)備歷史運(yùn)行經(jīng)歷、已運(yùn)行年份、運(yùn)行負(fù)荷、環(huán)境、操作及檢修情況等因素，該模塊應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：1） 綜合設(shè)備的基礎(chǔ)性能、缺陷情況、運(yùn)行經(jīng)歷、運(yùn)行環(huán)境、試驗(yàn)檢修數(shù)據(jù)等因素，結(jié)合狀態(tài)診斷的結(jié)論，對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。2） 綜合設(shè)備的故障發(fā)生率、在變電站和電網(wǎng)重要性、故障可能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響等

15、因素，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。3） 綜合設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，采用合理的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備加強(qiáng)狀態(tài)監(jiān)視、實(shí)施檢修和技術(shù)改造的緊迫性排隊(duì)，提出合理的維修建議。5.9 系統(tǒng)管理部分系統(tǒng)管理部分應(yīng)包括系統(tǒng)操作用戶管理、系統(tǒng)賦權(quán)管理、設(shè)備數(shù)據(jù)交換裝置注冊(cè)、監(jiān)測(cè)信息配置管理等。并應(yīng)結(jié)合遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)平臺(tái)一起進(jìn)行。6設(shè)備診斷的技術(shù)要求6.1應(yīng)用的診斷技術(shù)確定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)施優(yōu)化檢修可運(yùn)用多種技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、專家智能推理技術(shù)、在線檢測(cè)技術(shù)以及先進(jìn)的設(shè)備檢修思想等。1 常規(guī)電氣設(shè)備絕緣診斷方法實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備絕緣診斷方法的閾值比較法，包括以下的內(nèi)容：（1）與已有“規(guī)程”進(jìn)行對(duì)比?！耙?guī)程”中規(guī)

16、定的“注意值”（或“允許值”）是對(duì)某項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)的一種上限或下限等閾值的規(guī)定；（2）將本次的試驗(yàn)結(jié)果與該設(shè)備歷年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，常稱其為“縱比”。（3）對(duì)同一設(shè)備各相間或同類設(shè)備間的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相互比較，常稱其為“橫比”。系統(tǒng)還應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一設(shè)備的多種試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的綜合分析判斷，相互印證，以利于得出合理的結(jié)論。采用產(chǎn)生式規(guī)則，涵蓋主要變電設(shè)備的各種重要試驗(yàn)項(xiàng)目和參數(shù)的診斷信息，如絕對(duì)值、相對(duì)變化量、絕對(duì)變化量等，并應(yīng)結(jié)合該地區(qū)已有經(jīng)驗(yàn)作為輔助判據(jù)。2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法3 基于油中氣體色譜分析的援例推理診斷技術(shù)4 基于粗糙集方法的綜合診斷技術(shù)6.2 狀態(tài)診斷和優(yōu)化檢修通用處理流程要求完整的狀態(tài)診斷及優(yōu)化檢修的工作流程總體上可分成三步：1 設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析處理，應(yīng)根據(jù)相關(guān)