继电保护智能运维移动终端的开发与应用

发表时间:2020/5/9   来源:《中国电业》2019年24期   作者:段佳莉
[导读] 继电保护作为坚强智能电网的第一道防线
         一、背景
         继电保护作为坚强智能电网的第一道防线,是坚强智能电网可靠运行的重要保障。我国智能电网高速发展的同时,传统的继电保护现场运维存在以下痛点、难点问题:一是继电保护运维作业专业性强、安全性高、技术复杂,需要查阅装置技术说明书、图纸、运行信息等大量技术资料,加之继电保护装置型号繁多,二次回路种类多样,增加了现场作业难度;二是继电保护作业多为2至3人的小型现场,安全和质量管控难度大,往往取决于工作人员的责任心和技术水平;三是继电保护运维工作完成后,需要人工录入大量数据,传统的数据采集模式难以保证数据准确性、完整性和及时性。
         二、主要内容
         以将移动互联等技术应用于传统继电保护运维管理的理念为基础,通过建设由主站系统、“实物ID”标签、移动终端组成的智能移动运维管控平台等方式,打造基于移动互联技术的继电保护智能运维管理应用:
         1、信息化运维助手。单兵装备作为专业人员的信息化工具,可随时随地查阅设备台账、图纸资料、运行状态、历史数据等信息,为专业人员提供信息资料支撑。
         2、智能化辅助决策。利用智能检修支撑技术和大数据的深度挖掘与综合应用,实现压板空开智能比对、定值自动校核、检验一键测试、虚回路可视化、故障录波分析、保护告警智能判断、动作行为分析等辅助决策。
         3、全过程流程管控。实现从计划提报、工单派发、前期勘察、工作准备、现场作业、质量评估等各环节的管控功能。单兵装备通过扫描设备“实物ID”标签确定检修设备,有效防止走错间隔,严格管控作业环节流程,尤其突出小型现场的作业安全管控,有效提高了现场作业的安全和质量。
         4、实时性工作协同。作业人员应用单兵装备通过与同事间实时现场信息交换或专家远程实时指导等方式实现在线协同工作,提升现场应急抢修和故障处置能力,解决专业人员年轻化、经验不足等问题。
         5、同步化信息采集。 单兵装备可以在现场工作的同时,完成数据的录入、采集和同步到后台管理系统,做到数据同源、实时、唯一、共享,改变了以往继电保护现场作业后期数据整理、录入的传统方式,为继电保护大数据应用和分析奠定了基础。
         三、移动终端主要功能
         1、台账管理
         采用唯一身份识别技术的电子标签实现台账的电子化管理,改变以往人工录入台账的模式。
         2、专业巡检
          专业巡检是根据设备台账自动生成现场专业巡检的作业模板,检修班组人员通过移动终端在变电站工作现场进行数据采集,对于缺陷等问题可以通过现场照片、文字描述、语音记录等方式进行记录,据巡检结果自动生成专业巡检报告,并将结果进行统计分析。采用移动终端进行专业巡检,实现了巡检过程的管控以及巡检信息电子化、网络化的管理。
         3、标准作业
         标准作业利用移动终端和继电保护设备的电子标签,实现对工作人员现场工作情况的管控。

通过扫描电子标签确认当前设备是工作流程中需要操作的设备,防止误操作;通过统一的作业规范保证工作人员按指定的流程进行作业操作,并按规范的信息格式填写现场数据,防止不填数据、乱填数据的情况;通过现场拍照保存证据防止随意编造结果的情况;通过扫描电子标签确认地点,可以保证人员到场工作。利用移动终端的移动化作业,体现出设备检验模式往无纸化、信息化、网络化、智能化工作模式的转变。
         4、状态评价
         将继电保护智能运维移动终端采集的专业巡检数据、标准化作业数据、精益化评价数据及运行缺陷异常数据汇集到大数据系统中。依据数据类型、数据总量、正常及异常数据量、异常原因、发生时间、异常频次、关联对象信息进行数据透析。设立数据警戒线及异常处理规范,对继电保护设备进行状态评价,实现智能化管控。
         5、运行缺陷
         运行缺陷通过将设备运行过程中发现的缺陷,在移动终端采用现场照片、以及文字记录等方式进行录入,根据缺陷严重程度及处理情况对设备进行评价,将评价结果提交至状态评价模块辅助设备评价。利用移动终端实现面对缺陷设备进行图文并茂的缺陷信息的记录,并及时送至后台系统进行处理。
         6、精益化评价
         移动平台的精益化评价功能实现的精益化评价工作的电子化、体现出专家在评价过程的便捷,评价结果备案。
         四、技术先进性和推广性
         1、基于移动互联技术的继电保护智能运维管控平台,改变了继电保护现场作业的传统模式,该项目实现的继电保护数据全维度,全过程的采集、现场作业全过程的流程管控、在线工作协同、智能运维辅助决策等功能均为在该领域首次应用,在国内属于首创产品。
         2、已在国网天津电力公司各单位10%左右的继电保护计划性工作中开展试点应用,超过1/3的变电站已完成“实物ID”标签贴装,积累了丰富的应用经验。本项目具有广阔的市场前景和技术优势,可应用于全部采用DL-T/860规约的智能变电站及常规变电站,在国网公司、南网公司及各发电企业均可进行普及推广。
         五、业务成效
         1、用数据阐述对业务的价值贡献和作用
         应用 “实物ID”标签关联和设备台账自动导入功能,实现继电保护基础数据准确率100%,录入效率提升约60%。应用继电保护核心业务移动终端APP,继电保护巡检效率提高约60%,检验工作效率提高约30%,设备缺陷和事故处理时间缩短约50%。根据本项目在各公司开展试点应用的情况统计,通过继电保护智能运维管理应用的实施,普遍可实现劳动生产率提高33%,二次设备缺陷率降低60%,有效减少非计划停电次数,缩短停电时间,经济与社会效益显著。
         2、描述解决的业务问题及提升的业务绩效
         应用与设备“实物ID”标签相关联的继电保护基础台账管理,实现继电保护设备全寿命周期管理和全过程溯源,使设备管理更加精细化;继电保护单兵装备实现了继电保护现场作业的安全管控,提高二次设备信息采集的便捷性和准确性,提供了智能检修的功能,大大提高了二次运维水平,为电网快速处置故障、恢复供电提供了技术支撑,保证了电网的安全稳定运行和可靠供电。
         3、取得的经济效益和社会效益
         通过本项目的推广应用,每年可以为国网公司有效减少非计划停电次数近千次,缩短上万小时停电时间,保障安全可靠供电可以进一步彰显供电企业的社会责任,践行“人民电业为人民”的企业宗旨,提升企业的社会认可度,展示公司责任央企的优质品牌形象,所带来的社会效益更是不可估量。
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