時間:2020年03月25日 分類:電子論文 次數(shù):
摘要:電力檢修業(yè)務的信息來源相互獨立,該業(yè)務由人工根據(jù)經(jīng)驗協(xié)調(diào)不同部門完成,影響了檢修的工作效率。設(shè)計了檢修計劃停電范圍分析的應用系統(tǒng),在各系統(tǒng)之間建立接口,在編制檢修單時自動將檢修申請單推送至調(diào)度系統(tǒng),再通過網(wǎng)絡(luò)拓撲模型,采用拓撲著色、反射原理分析出停電范圍后,將檢修單及其影響的停電用戶推送至供電服務系統(tǒng),提前指導安排停電通知,使得檢修業(yè)務形成閉環(huán)自動化管理,實現(xiàn)了檢修業(yè)務的流程化、一體化。
關(guān)鍵詞:檢修計劃;系統(tǒng)交互;應用系統(tǒng);停電范圍;供電服務
電力檢修是電力生產(chǎn)中重要的基礎(chǔ)應用[1-5]。電力調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、供電服務系統(tǒng)、用電營銷系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)等,由不同專責人員負責,分屬于不同部門,導致信息不一致、融合性較差等,形成許多信息孤島[6-11]。因此迫切需要建立各系統(tǒng)互聯(lián),進行數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)業(yè)務需求、業(yè)務流程自動化的自動化處理,實現(xiàn)電力企業(yè)的生產(chǎn)、運營和服務一體化和智能化[12-14]。
參考文獻[15]結(jié)合工作流的理論對檢修計劃過程進行建模,實現(xiàn)了檢修的流程化管理;參考文獻[16]主要研究了電力設(shè)備檢修方式下電網(wǎng)的運行風險,并設(shè)計開發(fā)了電網(wǎng)檢修智能方式安排與安全校核系統(tǒng);目前針對電力設(shè)備計劃檢修的研究,主要集中在檢修計劃的管理及檢修編排方案的經(jīng)濟性與可靠性優(yōu)化求解問題上[17-18],因此亟需研究檢修業(yè)務綜合性和集成化的解決方案,實現(xiàn)整個檢修業(yè)務流程自動化、一體化處理。
本文基于計劃檢修業(yè)務融合供服、運檢、調(diào)控專業(yè)服務調(diào)度職能,提取了檢修單的關(guān)鍵信息并以XML文件為載體,建立了OMS系統(tǒng)與配電自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)與供電服務系統(tǒng)的接口,并設(shè)計了基于計劃檢修的停電范圍分析應用系統(tǒng),實現(xiàn)了檢修業(yè)務自動化流程處理,該應用系統(tǒng)中的關(guān)鍵是建立各系統(tǒng)之間的接口、設(shè)備的匹配以及基于運方安排的停電范圍分析,關(guān)鍵技術(shù)部分主要對該應用實現(xiàn)的兩個難點做了深入的研究。
1總體分析
計劃停電及運方安排信息基于調(diào)度自動化系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)模型拓撲方式通過檢修單編號作為總索引,分析出該檢修單的計劃停電影響的停電配變。通過信息化手段實現(xiàn)對配網(wǎng)生產(chǎn)的合理安排,融合運檢管理、調(diào)控調(diào)度、營銷服務各專業(yè)的職能,變“分散式”管理為“集約化”服務,不斷深化平臺的功能應用,提升優(yōu)質(zhì)服務水平。OMS系統(tǒng)包含且不限于以下操作推送檢修單至調(diào)度自動化系統(tǒng):檢修單信息包含檢修單編號、檢修內(nèi)容、停電(斷開)設(shè)備、檢修設(shè)備、轉(zhuǎn)供設(shè)備、恢復供電設(shè)備、轉(zhuǎn)供時間、批準停復電時間、執(zhí)行停復電時間、白停夜送方式批準開始時間、白停夜送方式批準結(jié)束時間、檢修單作廢等內(nèi)容,以上內(nèi)容通過XML文件作為數(shù)據(jù)的載體文件,在各系統(tǒng)之間流轉(zhuǎn)。
基于計劃檢修運方安排,通過拓撲搜索技術(shù)進行設(shè)備檢修引起的停電范圍分析并準確快速定位到停電用戶,再由WebService通信方式將停電用戶信息實時推送的交互頻度推送至供電服務系統(tǒng)。通過檢修單的自動流程化處理,電力公司人員能夠先于客戶報修提前派出搶修運維隊伍,供電服務部門提前通知電力客戶停電信息,實現(xiàn)了實施營銷、運檢、調(diào)度、方式聯(lián)動處置,主動完成檢修業(yè)務閉環(huán)管理。
2功能實現(xiàn)
根據(jù)檢修單流轉(zhuǎn)流程,分析出各部門不同系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,設(shè)計檢修計劃停電范圍分析應用流程結(jié)構(gòu)。OMS系統(tǒng)在提出申請的檢修單流轉(zhuǎn)至運方專業(yè)后自動生成XML文件,并自動推送至調(diào)度自動化系統(tǒng)中,配電自動化系統(tǒng)自動解析并導入檢修單的停復電時間、檢修內(nèi)容以及檢修設(shè)備、停電設(shè)備等信息,并通過設(shè)備資產(chǎn)ID、設(shè)備名稱等字段與自動化系統(tǒng)中的設(shè)備自行匹配,通過基于運方安排的拓撲停電范圍分析后,自動生成停電用戶列表文件推送至供電服務系統(tǒng),供其對客戶停電、設(shè)備檢修等情況的受理進行提前安排,并對檢修業(yè)務的閉環(huán)流程進行跟蹤及校核評價。
檢修單接收:運檢部門根據(jù)電網(wǎng)中設(shè)備運行的情況,有計劃的對設(shè)備進行安排檢修,并提前填寫檢修單,在檢修單流轉(zhuǎn)到批復階段時候,OMS系統(tǒng)自動將檢修單信息以XML文件的格式推送至調(diào)度自動化系統(tǒng)。檢修單解析:系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互包括數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)審核等功能,需要以標準統(tǒng)一的接口規(guī)范實現(xiàn)。同步數(shù)據(jù)解析模塊自動解析檢修單的基本信息,并存入同步關(guān)系數(shù)據(jù)表。其中檢修基本信息是單純的字符串的識別,直接識別后進行存儲,以檢修單唯一標識檢修單編號作為索引。設(shè)備匹配:檢修單停電范圍信息,主網(wǎng)(站內(nèi))類檢修停電范圍內(nèi)容為該檢修設(shè)備,配網(wǎng)(站外)檢修為該停電范圍的斷開點開關(guān),調(diào)度自動化系統(tǒng)中基于斷開設(shè)備拓撲分析得到停電用戶。
由于不同的系統(tǒng)對同一設(shè)備的命名方式不同,需要通過一定的匹配方法將不同系統(tǒng)中的設(shè)備建立連接。停電范圍分析:檢修單中設(shè)備和配電自動化系統(tǒng)中設(shè)備匹配成功后,在配電自動化系統(tǒng)中,根據(jù)各種設(shè)備的連接關(guān)系結(jié)合電網(wǎng)中開關(guān)、刀閘等邏輯設(shè)備的狀態(tài)形成電網(wǎng)計算用的網(wǎng)絡(luò)拓撲模型,通過閉合的開關(guān)刀閘接在一起的節(jié)點形成一個計算用的節(jié)點。根據(jù)檢修單中設(shè)備及開關(guān)狀態(tài),采用局部快速拓撲分析,將斷開設(shè)備(檢修時需斷開開關(guān))置分,局部改變網(wǎng)絡(luò)拓撲的結(jié)構(gòu),此時對變位開關(guān)涉及的區(qū)域進行拓撲修正,快速分析出影響的停電用戶。
將聯(lián)絡(luò)開關(guān)(負荷轉(zhuǎn)供合環(huán)開關(guān))置合后,基于負荷轉(zhuǎn)供方案對斷開點設(shè)備影響的用戶進行轉(zhuǎn)供,基于轉(zhuǎn)供后電網(wǎng)運行方式進行的供電電源搜索,將所有設(shè)備檢修時影響的停電用戶電源點追蹤后,未找?guī)щ娫袋c的停電用戶按照約定的接口規(guī)范形成標準的停電用戶信息文件,將停電范圍用戶列表及該檢修單的信息形成E文件,保存到指定目錄下。數(shù)據(jù)發(fā)送:在需要進行數(shù)據(jù)同步的調(diào)度系統(tǒng)中建立同步規(guī)則建立數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,用以發(fā)送調(diào)度系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)同步文件至供電服務系統(tǒng)中,指導計劃停電的停電通知信息的發(fā)布。
3關(guān)鍵技術(shù)
3.1設(shè)備匹配
由于每個系統(tǒng)都有可能由不同廠家開發(fā),對設(shè)備有命名規(guī)則,如果要重新修改工作命名,工作量極大,也不現(xiàn)實。由于檢修單編號、檢修內(nèi)容及設(shè)備信息等是以長字符串形式填寫在日檢修計劃申請單中,其中檢修設(shè)備、停電設(shè)備信息需要和各系統(tǒng)中數(shù)據(jù)模型進行匹配。設(shè)備名稱每個系統(tǒng)有各自編碼方式,但是編碼方式各有差別。理想情況是PMS系統(tǒng)、OMS系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)中設(shè)備名稱完全一致,則采取字符串匹配方式。絕大多數(shù)情況,簡單的字符串匹配成功率極低,故采用其他方式進行設(shè)備關(guān)聯(lián)。
下面分別對主配網(wǎng)設(shè)備命名方式的現(xiàn)狀分別采用不同的匹配方案進行說明。配網(wǎng)設(shè)備(站外設(shè)備)匹配:設(shè)備資產(chǎn)ID或者RDF_ID是配網(wǎng)設(shè)備主要標簽,OMS系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)均對此標簽做了記錄,通過相同字段對設(shè)備建立聯(lián)系,圖3是站外設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系圖,通過系統(tǒng)相同的RDF_ID,解析出XML文件中該字段,將OMS系統(tǒng)和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)該設(shè)備字段進行自動匹配。主網(wǎng)設(shè)備(站內(nèi)設(shè)備)匹配:各系統(tǒng)一般采用調(diào)度標準命名,即使命名存在差異,經(jīng)過簡單的字符串處理也可將兩個系統(tǒng)的設(shè)備關(guān)聯(lián)。除了上述特殊的設(shè)備匹配以外,還可以采用模糊字符串匹配技術(shù)結(jié)合一次設(shè)備調(diào)度命名的規(guī)范,提取該設(shè)備的關(guān)鍵字信息,例如根據(jù)母線、開關(guān)、變壓器等關(guān)鍵字區(qū)分出設(shè)備類型,再根據(jù)廠站名、設(shè)備編號、電壓等級,逐級縮小匹配范圍,最終定位到正確的設(shè)備,對來自不同系統(tǒng)的設(shè)備進行匹配。
3.2停電范圍分析、基于反射原理的供電電源搜索
由于高壓配電網(wǎng)通常運行方式是網(wǎng)絡(luò)輻射狀開環(huán)運行,以220kV變壓器作為始端,根據(jù)設(shè)備在電氣上的連接關(guān)系及開關(guān)和刀閘狀態(tài),可將高壓配電網(wǎng)劃分為若干個獨立分區(qū),處于分閘狀態(tài)的開關(guān)或者刀閘作為末端,始端和末端作為一個分區(qū)邊界,當設(shè)備檢修時,停電范圍、檢修設(shè)備隔離區(qū)限定在某一分區(qū)內(nèi)部,和其它分區(qū)無關(guān)。首先通過帶電關(guān)系形成電氣島,先在變電站110kV的聯(lián)絡(luò)開關(guān)處加一色點,將色點層次推進流動,遇到網(wǎng)絡(luò)中線路和變壓器支路則看作是通路,開關(guān)刀閘看作是關(guān)卡(合則通、分則斷),直到色點不能流動為止。
這樣即劃分出了許多不同色塊。停電范圍分析即為從斷開點尋找分區(qū)邊界過程,采用雷達反射波原理進行搜索,分別從斷開開關(guān)的兩側(cè)節(jié)點出發(fā),加一大小不等的脈沖信號,并用廣度優(yōu)先的方法廣播出去,觸及到邊界時返回,發(fā)射點通過分析所有相對應的反射信息,即可獲得停電設(shè)備。基于檢修的運行方式,重新著色分區(qū)后,進行供電電源追蹤,在邊界點即停電配變處加一脈沖信號,將該脈沖信號廣播發(fā)送并采用廣度優(yōu)先技術(shù)進行局部拓撲分析,記錄下被廣播信號感知到的相關(guān)的開關(guān)、刀閘、饋線、配變、負荷等設(shè)備信息,以及它們接收到廣播信號時的方向,為提高搜素的速度,減少重復搜索,可將被廣播信號感染的相關(guān)設(shè)備事先記錄下來。當廣播信號到達到電源著色區(qū)域的末端時,該支路方向上的廣播信號停止傳播,同時記錄下反射點的位置。當信號能夠感知到始點即電源點時,該用戶帶電運行,如果搜素不到電源點,該用戶在檢修運行方式下無供電電源正常供電,該用戶失電。對斷開點影響的停電用戶逐一電源點追蹤后最終獲取停電用戶。
4結(jié)語
本文研究探索了檢修計劃業(yè)務的自動化閉環(huán)處理,指導供電企業(yè)提升服務水平,本應用主要基于OMS系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、供電服務系統(tǒng),融合營銷、運檢、調(diào)控專業(yè)服務管理調(diào)度職能,基于調(diào)度自動化中的模型進行分析計劃停電影響的配變,電力企業(yè)可以提前告知用電客戶停電信息,更好地服務用戶,該應用已在四川各地實施應用,規(guī)范了檢修工作流程,減輕了勞動量,提高了工作效率。
參考文獻
[1]林毅,孫宏斌,吳文傳,等.日前計劃安全校核中計劃潮流自動生成技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,36(20):68-73.
[2]徐波,韓學山,劉長銀,等.基于關(guān)聯(lián)集分解的系統(tǒng)狀態(tài)檢修決策模型[J].電力系統(tǒng)自動化,2015,39(2):46-52.
[3]劉永梅,盛萬興.基于網(wǎng)絡(luò)拓撲和遺傳算法的配電設(shè)備檢修計劃優(yōu)化模型[J].電網(wǎng)技術(shù),2007,31(21):11-15.
[4]王正風,袁輝.發(fā)輸電設(shè)備檢修優(yōu)化決策系統(tǒng)設(shè)計與應用[J].電力工程技術(shù),2018,37(2):132-135.
[5]陳根軍,顧全.應用模型拼接建立的全電網(wǎng)模型[J].電網(wǎng)技術(shù),2010,34(12):94-98.
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