基于电力设备状态检修和运维一体化技术研究

关猛

（烟台宝骏软件技术有限公司，山东 烟台 264000）

0 引言

电力设备的安全、稳定保障是支撑电网长久运行的关键基础，需依托于状态检修进行设备故障与异常的精准定位与处理，并以检修系统的构建为基础实现设备实时检测、风险评估以及状态评价，以确保电力设备始终维持在稳定、安全的运行状态。相较于定期检修策略实施，状态检修在检修成本控制、停电时间缩减等方面存在显著优势，并可实现对电力设备运行年限的有效延长。运维一体化开展，则可实现对设备巡视、现场操作、运行维护的全面整合，从而实现以更低的资源投入来促进设备稳定、可靠运行。

1 传统检修工作弊端

作为保障电力设备稳定、安全运行状态的关键手段，设备检修工作开展的作用不言而喻。纵观以往电力设备检修作业开展，常用传统手段包括：（1）定期检修，尽管该检修模式应用可做到对电力设备状态的定期检查，但实际作业开展涉及大量人力、时间的投入，且检修后电力设备仍频繁出现问题，存在效果差、成本高、效率低等问题；（2）计划检修，该检修模式实施无法保障计划周期的制定与设备运行周期规律的相匹配，即使可通过计划检修实施让电力设备维持在正常运转状态，但无法做到第一时间掌握设备运行情况，存在检修不到位、不及时等问题；（3）事后检修，现阶段电力设备检修中该方法的应用较为常见，虽然可在检修期间做到对设备相关故障、问题的彻底消除，但较低的检修效率使得设备运行年限大幅度下降，并且在设备出现故障时无法第一时间进行针对性处理，影响供电系统的稳定运行。

2 状态检修开展意义分析

电力设备运行期间状态检修的实施主要是依托于日常检查、在线监测、重点检查、预防性试验等工作的开展进行设备运行状态信息掌握，并借助先进技术手段进行设备状态评估，合理预测设备实际运行年限，并对设备故障隐患进行全面识别，结合数据分析进行设备故障发展程度、出现位置的科学判断，实现在故障发生前及时进行设备检修，继而降低故障问题出现对电力设备功能发挥造成的影响。

针对电力设备状态检修开展，需考虑到以下几点。（1）符合设备可靠性运行要求。以往电力设备检修多采用预防性试验检修手段，通常情况下，电力企业会以春检为基准进行预防性检修试验，但受到设备数量多、春季用电高峰的影响，所以预防性试验检修开展极易对供电可靠性造成影响[1]。（2）相较于定期检查开展，实施状态检修可实现对设备性能与稳定性的加强把控。若设备运行阶段仍以定期性春检工作开展为主，检修人员只会参照规定要求到期检修，对运行期间设备状态不管不顾，不仅影响了对设备稳定、可靠状态的控制，甚至会对工作人员人身安全造成威胁。鉴于此，需依托于状态检修开展来提升设备检修质量把控，通过设备运行状态的全面掌握来促进供电系统的稳定、安全运行。（3）以往电力设备运行期间主要由运行人员负责设备的巡视检查，但受限于管理人员专业能力缺失、经验不足等影响，极易出现设备问题无法及时发掘的现象，甚至因设备故障隐患未排除而影响供电系统稳定运行[2]。得益于运维一体化实施，在整合维护与运行专业的基础上，通过对运维人员全面培训教育，可实现在设备状态检修过程中对问题进行全面剖析，结合针对性方案的实施来延长电力设备运行年限。

3 设备状态检修系统设计

3.1 系统架构设计

（1）网络拓扑结构。系统网络结构构成具体包括智能手机端、PC端，设备组成囊括应用服务器以及负载均衡器等，其以电力部门内网为载体按照相关要求进行服务端设备的部署，以Http协议为通道进行服务端与客户端设备连接并实现通信传输，保障数据交互的高效、安全进行，系统中数据存储以服务端设备为主要载体[3]。

（2）系统体系架构。依托于Spring、Struts2等框架构建该系统服务端架构，并利用Ajax框架与MVVM模式来实现对客户端架构的组成，通过框架优势的集成构建出契合设备状态检修需求的多层次系统结构。分析该系统Java EE多层次架构的组成，具体囊括数据持久层、业务逻辑层、表现层与客户层：①在系统实际运行期间，数据持久层主要作用体现为数据直接交互，并为数据的持久化存在提供支撑，依托于接口设置实现向上调用数据，并通过内部设计的屏蔽来达到数据安全保障的目的；②业务逻辑层主要作用体现为基本业务精处理，向下通过接口完成数据调用，向上通过接口实现与表现层交互；③表现层主要作用体现为对系统的主导控制，并在运行期间发挥数据收发功能；④客户层主要作用则是用户交互的实现。

（3）多客户端设计。依托于服务端与客户端共同构成该系统整体架构，其系统结构如图1所示，以Http协议作为枢纽实现服务端与客户端通信，依托于多客户端设计，在运行阶段介入具备Http通信功能的设备即可实现服务端与客户端设备的交互，通过数据实时交互传输为电力设备状态检修提供支撑[4]。

图1 检修系统架构设计

分析该系统架构的具体设计：（1）Net客户端设计，该客户端设计主要是在与服务端交互的前提下，试验人员进行数据审核编辑、数据上传下载、数据分析等操作，需依托于专用客户端的设计为大量业务逻辑的实现提供支撑，其功能设计包括设备管理、个人信息维护、用户登录、试验报告浏览、设备状态分析、试验报告编辑浏览等；（2）Web客户端设计，该客户端设计主要作用体现为资料查询、展示、共享以及浏览等，功能设计囊括用户登录、设备状态分析、网站介绍、资料下载、结果展示等[5]。同时，Net客户端运行阶段的数据分析可通过Web客户端同步显示，以客户端互联的方式来促进状态检修系统作用的最大化体现。

3.2 系统功能模块设计

（1）数据采集模块。该系统数据采集功能的实现主要依托于振荡波局放测试，且该模块下设振荡波与局放通信、测距信号采集、网络通信、信号采集校准子模块，能够实现在运行期间对所需信息数据的全面、实时采集。

（2）数据传输模块。数据传输模块以上位机为载体进行系统采集数据的存储，并利用数据传输模块实现对后台进行数据传输，为后续数据分析与处理提供支撑。同时，数据传输的实现需要以试验数据的持久性保持为前提进行。另外，可依托于传输模块对上位机进行处理完数据后的快速返回来实现，并为不同客户端的交互访问提供保障。

（3）客户端模块。客户端模块设计需考虑数据的采集与交互，同时需增设安装与卸载功能，其中安装功能的设置以EPCBM软件为主要对象，可实现在运行阶段进行下载、安装以及检测，而卸载功能同样以EPCBM软件为主，可实现在运行期间进行软件快捷方式、运行文件的删除，功能模块体系架构如图2所示。

图2 客户端安装卸载功能显示图

（4）系统工作流程。该系统在运行期间依托于传感设备进行试验数据采集，并以后台服务器为载体利用Http协议进行数据传输存储，通过数据分析处理进行设备报告管理，试验报告的上传需保证对设备状态情况的全面体现，在此基础上借助智能模型进行设备运行状态的智能化分析，为相关人员提供客观且准确的设备状态结果[6]。

4 状态检修与运维一体化的融合

电力设备运行期间进行运维一体化与状态检修的渗透，可为设备管理工作的创新、增效开展提供保障，其主要优势体现为：第一，实现对现有人力资源的最大化利用与配置，结合运维一体化需求进行现有人员重新配置，通过对运行管理与维护保养人员的相互配合与补充，能够以更少的人力资源来支撑电力设备的稳定、安全运行[7]；第二，运维一体化的实施实现以同一个专业进行运行与维护管理，做到在设备运行期间同步开展运行管理与维护工作，且相关人员可统一进行运行与维护资料的归纳、整理及其管理，进而为状态检修工作的高效开展打下基础；第三，促进人员自我价值的充分体现，基于运维一体化开展，为运行管理人员提供学习检修技能、知识的契机，为检修维护人员提供掌握运行管理经验的平台。

以某供电公司为例，自运维一体化与状态检修实施后，从2020年1月至3月，该公司运维班组严格按照相关要求开展试验检测工作，具体包括38项绝缘在线监测装置维护、油色谱带电检测、变压器绝缘油取样试验、超高频局放检测等工作，46项微水含量检测、SF6断路器带电补气等检修维护工作。以往电力设备的运行管理、检修维护开展需由两个独立部门负责，而在实际运行维护期间需通过部门间的协调沟通来确定运行维护方案，使得电力设备运维效率下降。而得益于运维一体化与状态检修的渗透应用，实现了在电力设备运行期间进行设备巡视、维护检修、倒闸操作、运行维护等工作的整合，在促进设备运维效率显著提升的同时，为电力设备的可靠、稳定运行提供了保障。

为保证运维一体化与状态检修开展发挥出应有作用，需重视对以下几点的把控：首先，需立足于安全第一、预防为主的原则进行安全管理强化，强调风险防控与安全生产的落实，并从教育、技术、管理方面入手进行安全管理模式的完善构建，以确保状态检修与运维一体化开展始终处于安全环境；其次，依托于实践训练开展来提升人员培训水平，鼓励在设备管理期间进行复合型人才的培养，能够在促进人员技能素养优化的同时，实现为运维一体化、状态检修的高水平开展提供人才支撑[8]。

设备运维管理过程中进行传统管理方式与运维一体化模式的比对，具体比对内容囊括人员素养、安全质量控制水平、人力资源效能、工作协调、发展能力等，在此基础上确定运维一体化模式开展的具体业务范围、培训重点、工作职责、组织方式等，进而为运维一体化的有效应用打下基础。首先，需在全面分析现有设备检修工作内容的前提下，对维护检修业务的移交进行逐步推进；其次，需秉持先简单后复杂、先一次后二次的原则进行设备运维安全管理的优化；再次，依据设备运维需求进行人员安全职责的明确划分，并结合状态检修与运维一体化落实现状进行细则的科学制定与实施，以确保各运维制度实施、工作开展具备可操作性；最后，结合公司运维专业设置情况进行部分检修人员的调配，同时强调运维班组组建过程中检修班组的指导职责，以确保运维一体化模式实施过程中的状态检修、人员融合常态化。另外，需在深度剖析设备运维管理现状的前提下，进行运维一体化模式过渡程序的明确，并突出状态检修的关键点，进而为运维一体化与状态检修的融合渗透提供支撑[9]。

4 结语

综上所述，电网系统运行是否稳定受到电力设备检修与运维管理的直接影响。鉴于此，为促进电力设备运行年限延长，并降低故障与异常的出现概率，供电公司需依托于智能化系统构建来实现设备全面状态检修，并结合运维一体化模式的实施来促进电力设备稳定、可靠运行。