专利名称：二次设备智能状态评估诊断系统及其方法
技术领域：
本发明涉及二次设备，特别涉及一种二次设备智能状态评估诊断系统及其方法。背景技术：
二次设备是对一次设备进行监察、测量、控制、保护及调节的补助设备，二次设备造成的系统故障时有发生，影响生产进度，需要改进。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种使用方便、减少设备停运时间、提高设备可靠性的二次设备智能状态评估诊断系统及其方法。本发明是通过如下技术方案实现的:
一种二次设备智能状态评估诊断系统，其特殊之处在于:包括系统管理模块、标准管理模块、评价规则管理模块、记录管理模块、数据收集模块、评价管理模块、统计查询模块、设备状态检测及预警模块、风险评估模块，系统管理模块置于存储器内，依据规范性引用文件导则和状态量以及学术定语，建立一个统一规范的字典库，用于二次设备智能状态评估诊断系统其它模块引用，标准管理模块设置二次设备智能状态评估诊断系统的评价模型并给它们设置了模型编码，记录了对该系统评价模型相应的状态量，对二次设备的评价和生成报告奠定了基础，评价规则管理模块设置标准管理模块中对系统评价模型状态评价的标准，记录管理模块记录保存二次设备的巡视、检修数据和运行参数，用于评价计算的参数，数据收集模块与PMS、保信子站、EMS、CoBase及其他多个系统链接，用于数据传输，评价管理模块根据系统管理、标准管理、评价规则管理模块为评价计算制定的计算规则与记录管理模块为二次设备准备的离线的信息数据及数据采集为评价管理提供了二次设备在线的数据，对选中的二次设备进行评价 计算并确定评价的结果，统计查询模块内设置二次设备完成评价管理后查找的评价内容和结果，设备状态检测及预警模块对评价状态存在问题的设备所在的变电站预警，风险评估模块利用设备状态评价结果，确定设备运行存在的风险程度，为检修策略和应急预案的制订提供依据。本发明的二次设备智能状态评估诊断系统，CoBase通过接口把数据同步到PMS系统中，二次设备智能状态评估诊断系统与PMS系统数据接口基于国网统一的标准企业服务总线，所有的接口都以Web Service的方式提供，通过SOAP消息机制获得缺陷、试验、检修等二次设备的基础数据，数据采集共包括设备信息采集和状态量数据信息采集，设备信息采集通过与PMS信息共享，获取设备的功能位置、厂家型号、投运日期等相关数据。状态量数据信息采集，通过与PMS系统信息共享，获取了状态量相关数据。本发明的二次设备智能状态评估诊断的方法，其特殊之处在于:包括以下步骤:
(1)制定系统公共字典:依据导则、状态量以及学术定语，建立一个字典库-系统公共字典；
(2)制定评价模型和状态量模型:将继电保护模块和二次回路定义为评价模型，并给它们定义了模型编码，记录状态量制定状态量模型；
(3)制定评价规则管理:根据评价模型和状态量模型制定相应的评价规则管理；(4)记录管理:将二次设备的巡视、检修数据和运行参数记录下来；
(5)数据收集:数据采集包括设备信息采集和状态量数据信息采集；
(6)评价计算:上述制定系统公共字典、制定评价模型和状态量模型、制定评价规则管理为评价计算制定了严谨有序的计算规则，记录管理为二次设备准备了离线的信息数据，数据采集为评价管理提供了二次设备在线的数据，依据制定好的计算规则和信息数据，选择二次设备，对其进行评价计算；
(7)统计查询:二次设备完成评价管理后查找评价内容和结果；
(8 )设备状态检测及预警:首先对评价状态存在问题的设备所在的变电站预警，然后可根据变电站或线路层层展开，并定位到具体预警的设备；
(9) 二次设备风险评估:确定设备运行存在的风险程度。本发明的二次设备智能状态评估诊断的方法，步骤(3)中评价规则管理包括评价模型规则管理、状态量模型规则管理、状态量分值规则管理，其中评价模型规则管理对二次设备评价的规范，定义继电保护模块和二次回路对状态评价的标准，继电保护模块小于90分为异常状态，大于等于90小于等于120为注意状态，大于120分为正常状态，二次回路小于105为异常状态,大于等于105小于等于135注意状态,大于135为正常状态,状态量模型规则管理则定义了继电保护模块和二次回路状态量的评价标准，各个状态量都有对应的分值区间，来对应相应的评价结果，状态量分值规则管理则是对继电保护模块和二次回路状态量评分规则的定义，可以用来增加、删除和编辑评分规则。本发明的二次设备智能状态评估诊断的方法，步骤(5)中数据采集包括设备信息采集和状态量数据信息采集，设备信息采集通过与PMS信息共享，获取设备的功能位置、厂家型号、投运日期等相关数据。状态量数据信息采集，通过与PMS系统信息共享，获取了状态量相关数据。 本发明的二次设备智能状态评估诊断的方法，步骤(6)中评价计算完成后，查看二次设备所属变电站的评价报告，根据评价计算得出的分数，确定评价的结果，状态评价的内容包括在线综合评价和异常信息统计，在线综合评估的方法是评价结果按量化分值的大小分为正常状态、注意状态和异常状态三个状态，评分只在正常状态和注意状态进行，出现异常状态时报异常并进行消缺处理，不允许异常情况持续存在，任意一个状态量在异常状态时，该间隔直接评价为异常状态，并进行检修，消除异常。本发明的二次设备智能状态评估诊断的方法，步骤(7)中统计查询包括变电站非正常状态统计、间隔评价报告统计、监测记录查询、设备统计汇总、间隔状态统计、二次回路状态量报告、继电保护状态量报告。本发明的有益效果是:二次设备智能状态评估诊断系统首先可以减少设备停运时间，提高设备可靠性和可用系数，降低设备检修费用，改善设备运行性能，提高经济效益。二次设备智能状态评估诊断系统还可以加强运行和检修部门的协作，取消不必要的环节，节约管理费用，降低运行维护费用，迅速采取检修措施，消除设备缺陷，为大运行和大检修的推进提供必要的技术条件。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。附图1为本发明的结构框图；附图2为本发明的流程 附图3为本发明的状态评价内容的框 附图4为本发明的环境温度评分曲线；
附图5为本发明的湿度评分曲线；
附图6为本发明的水位评分曲线；
附图7为本发明的有差流保护曲线；
附图8为本发明的无差电流保护曲线；
附图9为本发明的差流检查评价曲线；
附图10为本发明的二次回路红外温度评价曲线；
附图11为本发明的回路绝缘状况曲线；
附图12为本发明的接地网状况曲线；
图中，I系统管理模块，2标准管理模块，3评价规则管理模块，4记录管理模块，5数据收集模块，6评价管理模块，7统计查询模块，8设备状态检测及预警模块，9风险评估模块模块。具体实施例方式 附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括系统管理模块1、标准管理模块2、评价规则管理模块3、记录管理模块4、数据收集模块5、评价管理模块6、统计查询模块7、设备状态检测及预警模块8、风险评估模块9，如图1。本发明还相应的提供了一种二次设备智能状态评估诊断的方法，包括以下步骤(如图2所示):
(1)制定系统公共字典:依据导则、状态量以及学术定语，建立一个字典库-系统公共字典；
(2)制定评价模型和状态量模型:将继电保护模块和二次回路定义为评价模型，并给它们定义了模型编码，记录状态量制定状态量模型；
(3)制定评价规则管理:根据评价模型和状态量模型制定相应的评价规则管理；
(4)记录管理:将二次设备的巡视和检修数据和运行参数记录下来；
(5)数据收集:数据采集包括设备信息采集和状态量数据信息采集；
(6)评价计算:上述制定系统公共字典、制定评价模型和状态量模型、制定评价规则管理为评价计算制定了严谨有序的计算规则，记录管理为二次设备准备了离线的信息数据，数据采集为评价管理提供了二次设备在线的数据，依据制定好的计算规则和信息数据，选择二次设备，对其进行评价计算；
(7)统计查询:二次设备完成评价管理后查找评价内容和结果；
(8 )设备状态检测及预警:首先对评价状态存在问题的设备所在的变电站预警，然后可根据变电站或线路层层展开，并定位到具体预警的设备；
(9)二次设备风险评估:确定设备运行存在的风险程度。其中:
一、系统管理模块1:依据规范性引用文件如《山东电网继电保护状态检修导则(试行)》的导则和状态量以及学术定语， 建立一个统一规范的字典库，便于二次设备智能状态评估诊断系统其它模块引用数据。
二、标准管理模块2:该模块包括评价模型管理和状态量模型管理两个模块，其中评价模型管理模块设有对二次设备智能状态评估诊断系统的评价模型:继电保护模块和二次回路，并给它们设置了模型编码，状态量模型记录了对该系统评价模型的状态量，包括状态量的编码、名称、标准方式、计算方法、扣分值以及处理方式，对二次设备的评价和生成报
告奠定了基础。三、评价规则管理模块3:评价规则管理模块3包括评价模型规则管理、状态量模型规则管理、状态量分值规则管理。其中评价模型规则管理依据《山东电网继电保护状态检修导则(试行)》对二次设备评价的规范，定义了继电保护模块和二次回路对状态评价的标准，其中继电保护模块小于90分为异常状态，大于等于90小于等于120为注意状态，大于120分为正常状态。二次回路小于105为异常状态，大于等于105小于等于135注意状态，大于135为正常状态。状态量模型规则管理则定义了继电保护模块和二次回路状态量的评价标准，各个状态量都有对应的分值区间，来对应相应的评价结果。状态量分值规则管理则是对继电保护模块和二次回路状态量评分规则的定义，可以用来增加、删除和编辑评分规则。四、记录管理模块4:记录管理模块4主要是二次设备巡视人员和检修人员对二次设备的巡视、检修数据和运行参数记录保存下来，用于评价计算的参数。该模块共有故障记录、反措记录、继电保护巡视记录管理、缺陷记录填报、二次回路巡视记录管理、整组传动记录。故障记录管理记录变电站间隔下的设备故障记录。反措记录记录了二次设备是否执行了反措。继电保护巡视记录管理记录了巡视人员对继电保护模块信息采集，主要包括模块面板及外观检查、正确动作情况、家族性缺陷。缺陷记录填写记录是设备的缺陷记录。二次回路巡视记录管理记录了检修人员对二次回路检修记录，采集内容为运行环境、绝缘状况、锈蚀状况、封堵状况、二次接地状况、二次回路红外温度、接地网状态、正确动作情况、正在传动情况、家族性缺陷。整组传动性试验记录了二次设备是否执行传动性试验。五、数据采集模块5:二次设备智能状态诊断不是一个孤立的系统，它与PMS、保信子站、EMS、CoBase等多 个系统关系密切，它们之间存在重要的数据交互。CoBase首先通过接口把数据同步到PMS系统中。二次设备智能状态评估诊断系统与PMS系统数据接口基于国网统一的标准企业服务总线，所有的接口都以Web Service的方式提供，可以注册到企业服务总线中，通过SOAP消息机制传递缺陷、试验、检修等二次设备基础数据到智能评估诊断系统。数据采集共包括设备信息采集和状态量数据信息采集。设备信息采集通过与PMS信息共享，获取设备的功能位置、厂家型号、投运日期等相关数据。状态量数据信息采集，通过与PMS系统信息共享，获取了状态量相关数据。六、评价管理模块6:评价管理模块6是二次设备智能状态诊断系统核心功能，上述系统管理、标准管理、评价规则管理为评价计算制定了严谨有序的计算规则；记录管理为二次设备准备了离线的信息数据，数据采集为评价管理提供了二次设备在线的数据，依据制定好的计算规则和信息数据，选择一种二次设备，就可以对选中的二次设备进行评价计算了。评价计算完成后，可以查看二次设备所属变电站的评价报告，根据评价计算得出的分数，确定评价的结果。状态评价的内容包含在线综合评价和异常信息统计两个内容，如图3。在线综合评价:在线综合评价通过环境评价、在线电气量监测评价(保护模块评价)、二次回路评价和可靠度评价进行综合得分评价。异常信息统计(统计型信息)，用于统计保护模块或二次回路发生异常的时间、异常次数和异常的位置，辅助工作人员进行变电站间隔状态评估。在线评价的方法
评价结果按量化分值的大小分为“正常状态”、“注意状态”和“异常状态”三个状态。评分只在正常状态和注意状态进行，出现“异常状态”时报异常并进行消缺处理，不允许异常情况持续存在，如表I所示。表一:评价结果
权利要求
1.一种二次设备智能状态评估诊断系统，其特征在于:包括系统管理模块、标准管理模块、评价规则管理模块、记录管理模块、数据收集模块、评价管理模块、统计查询模块、设备状态检测及预警模块、风险评估模块，系统管理模块置于存储器内，依据规范性引用文件导则和状态量以及学术定语，建立一个统一规范的字典库，用于二次设备智能状态评估诊断系统其它模块引用，标准管理模块设置二次设备智能状态评估诊断系统的评价模型并给它们设置了模型编码，记录了对该系统评价模型相应的状态量，对二次设备的评价和生成报告奠定了基础，评价规则管理模块设置标准管理模块中对系统评价模型状态评价的标准，记录管理模块记录保存二次设备的巡视和检修数据和运行参数，用于评价计算的参数，数据收集模块与PMS、保信子站、EMS、CoBase及其他多个系统链接，用于数据传输，评价管理模块根据系统管理、标准管理、评价规则管理模块为评价计算制定的计算规则与记录管理模块为二次设备准备的离线的信息数据及数据采集为评价管理提供的二次设备在线的数据，对选中的二次设备进行评价计算并确定评价的结果，统计查询模块内设置二次设备完成评价管理后查找的评价内容和结果，设备状态检测及预警模块对评价状态存在问题的设备所在的变电站预警，风险评估模块利用设备状态评价结果，确定设备运行存在的风险程度，为检修策略和应急预案的制订提供依据。
2.根据权利要求1所述的二次设备智能状态评估诊断系统，其特征在于=CoBase通过接口把数据同步到PMS系统中，二次设备智能状态评估诊断系统与PMS系统数据接口基于国网统一的标准企业服务总线，所有的接口都以Web Service的方式提供，通过SOAP消息机制获得缺陷、试验、检修等二次设备的基础数据。
3.根据权利要求1或2所述的二次设备智能状态评估诊断的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)制定系统公共字典:依据导则、状态量以及学术定语，建立一个字典库-系统公共字典； (2)制定评价模型和状态量模型:将继电保护模块和二次回路定义为评价模型，并给它们定义了模型编码，记录状态量制定状态量模型； (3)制定评价规则管理:根据评价模型和状态量模型制定相应的评价规则管理； (4)记录管理:将二次设备的巡视、检修数据和运行参数记录下来； (5)数据收集:数据采集包括设备信息采集和状态量数据信息采集； (6)评价计算:上述制定系统公共字典、制定评价模型和状态量模型、制定评价规则管理为评价计算制定了严谨有序的计算规则，记录管理为二次设备准备了离线的信息数据，数据采集为评价管理提供了二次设备在线的数据，依据制定好的计算规则和信息数据后，选择二次设备，对其进行评价计算； (7)统计查询:二次设备完成评价管理后查找评价内容和结果； (8 )设备状态检测及预警:首先对评价状态存在问题的设备所在的变电站预警，然后可根据变电站或线路层层展开，并定位到具体预警的设备； (9)二次设备风险评估:确定设备运行存在的风险程度。
4.根据权利要求3所述的二次设备智能状态评估诊断的方法，其特征在于:步骤(3)中评价规则管理包括评价模型规则管理、状态量模型规则管理、状态量分值规则管理，其中评价模型规则管理对二次设备评价的规范，定义继电保护模块和二次回路对状态评价的标准，继电保护模块小于90分为异常状态，大于等于90小于等于120为注意状态，大于120分为正常状态，二次回路小于105为异常状态，大于等于105小于等于135注意状态，大于135为正常状态，状态量模型规则管理则定义了继电保护模块和二次回路状态量的评价标准，各个状态量都有对应的分值区间，来对应相应的评价结果，状态量分值规则管理则是对继电保护模块和二次回路状态量评分规则的定义，可以用来增加、删除和编辑评分规则。
5.根据权利要求3所述的二次设备智能状态评估诊断的方法，其特征在于:步骤(5)中数据采集包括设备信息采集和状态量数据信息采集，设备信息采集通过与PMS信息共享，获取设备的功能位置、厂家型号、投运日期等相关数据，状态量数据信息采集，通过与PMS系统信息共享，获取了状态量相关数据。
6.根据权利要求3所述的二次设备智能状态评估诊断的方法，其特征在于:步骤(6)中评价计算完成后，查看二次设备所属变电站的评价报告，根据评价计算得出的分数，确定评价的结果，状态评价的内容包括在线综合评价和异常信息统计，在线综合评估的方法是评价结果按量化分值的大小分为正常状态、注意状态和异常状态三个状态，评分只在正常状态和注意状态进行，出现异常状态时报异常并进行消缺处理，不允许异常情况持续存在，任意一个状态量在异常状态时，该间隔直接评价为异常状态，并进行检修，消除异常。
7.根据权利要求3所述的二次设备智能状态评估诊断的方法，其特征在于:步骤(7)中统计查询包括变电站非正常状态统计、间隔评价报告统计、监测记录查询、设备统计汇总、间隔状态统计、二次 回路状态量报告、继电保护状态量报告。
全文摘要
本发明涉及二次设备，特别涉及一种二次设备智能状态评估诊断系统及其方法。该二次设备智能状态评估诊断系统，其特殊之处在于包括系统管理模块、标准管理模块、评价规则管理模块、记录管理模块、数据收集模块、评价管理模块、统计查询模块、设备状态检测及预警模块、风险评估模块模块。本发明的有益效果是二次设备智能状态评估诊断系统首先可以减少设备停运时间，提高设备可靠性和可用系数，降低设备检修费用，改善设备运行性能，提高经济效益。二次设备智能状态评估诊断系统还可以加强运行和检修部门的协作，取消不必要的环节，节约管理费用，降低运行维护费用，迅速采取检修措施，消除设备缺陷，为大运行和大检修的推进提供必要的技术条件。
文档编号G06Q10/06GK103218695SQ201310158970
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月3日 优先权日2013年5月3日
发明者白万建, 周大洲, 艾茂民, 邓帅, 张军 申请人:国家电网公司, 山东电力集团公司菏泽供电公司