“三未”設(shè)備快速普查技術(shù)

張豪

(中國南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司廣州蓄能水電廠，廣東 廣州 510950)

“三未”設(shè)備快速普查技術(shù)

張豪

(中國南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司廣州蓄能水電廠，廣東 廣州 510950)

針對超過相關(guān)規(guī)定周期而長時間未操作、未維護、未輪換(簡稱“三未”)的設(shè)備提出快速普查技術(shù)，可以在不接入新設(shè)備，不改變原網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的前提下，直接在“二次安防”下的三區(qū)網(wǎng)絡(luò)中模擬人工檢索，自適應(yīng)分時段不重復的結(jié)合歷史開關(guān)量記錄執(zhí)行排查。且在計算機快速獲取設(shè)備最后一次動作時間后，根據(jù)最后一次動作時間和當前時間差值是否超過閾值自動判斷給出需要進行檢查性操作設(shè)備的建議。使得長期依賴于人工處理的設(shè)備普查工作得以通過計算機多、快、好、省的自動完成，節(jié)省了運維成本的同時強化了電力生產(chǎn)運行對“三未”設(shè)備的風險管控能力。最后實例分析表明，所提技術(shù)具有較高的工程價值。

設(shè)備；開關(guān)量；普查；計算機；MATLAB

0 引 言

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大，負荷水平的不斷提高，運行設(shè)備的檢修管理難度日益提高[1]。開關(guān)、刀閘、主變分接開關(guān)等運行設(shè)備，未嚴格執(zhí)行國家及行業(yè)標準規(guī)范、公司生產(chǎn)設(shè)備運行管理制度及廠家有關(guān)設(shè)備運維要求，超過相關(guān)規(guī)定周期而長時間未操作、未維護、未輪換(簡稱“三未”)的問題顯現(xiàn)。

2003年美國電網(wǎng)“8.14”事故[2]，2005年莫斯科電網(wǎng)“5.25”事故[3]，2006年華中電網(wǎng)“5.29”事故和“7.1”事故[4]，2014年東莞“4.11”事故[5]，表明目前國內(nèi)外技術(shù)水平遠達不到使各設(shè)備完全可靠地工作，設(shè)備故障，不正確動作等異常狀態(tài)都可能導致電網(wǎng)任一環(huán)節(jié)失效，進而引發(fā)連鎖跳閘，最后成為事故擴大的直接原因。因此需要對眾多涉網(wǎng)設(shè)備進行周期性排查梳理，制定相關(guān)風險防范措施，杜絕“三未”設(shè)備，以預防設(shè)備因素導致的電網(wǎng)事故。

當前相關(guān)研究多局限在檢修模式，計劃編制,運維策略及其可視化方面，針對“三未”設(shè)備普查則未見報道[1,6-7]?？紤]到設(shè)備進行操作、維護、輪換時，其狀態(tài)均會發(fā)生變化，且可通過送出開關(guān)量，記錄下當下的時間和狀態(tài)[6]。因此，可以通過梳理海量歷史開關(guān)量記錄，掌握設(shè)備最近一次動作情況，實現(xiàn)對“三未”設(shè)備的排查。然而由于開關(guān)量記錄的數(shù)目較為龐大，且存在二次安防[8-9]要求下的相關(guān)訪問限制，使得長期缺乏從海量開關(guān)量記錄中批量篩選排查設(shè)備開關(guān)量記錄的技術(shù)方法。致使無法使用計算機快速進行“三未”設(shè)備的排查工作。此外，一旦批量搜索方法不合理，使用計算機搜索，將極容易引起廠站主計算機假死，給設(shè)備運維帶來不利影響。僅依靠人工排查費時費力，又極容易出錯。

本文提出的“三未”設(shè)備快速普查技術(shù)，運用計算機模擬檢索過程，實現(xiàn)了在不接入新設(shè)備且不改變原有生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)配置的前提下，通過自適應(yīng)算法自動分歷史時段的直接從二次安防三區(qū)辦公網(wǎng)中獲取檢索結(jié)果，最后自動判斷給出需要進行檢查性操作設(shè)備的建議。使得長期依賴于人工處理的繁瑣工作得以自動通過計算機多、快、好、省的完成。

1 B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)的串聯(lián)

通過查找開關(guān)量記錄進行“三未”設(shè)備普查屬離線的數(shù)據(jù)分析。對于此類分析其數(shù)據(jù)的傳遞操作，若另外建立與數(shù)據(jù)庫的鏈路，或其他形式的數(shù)據(jù)通道，無疑存在以下問題：(1)不滿足“二次安防”網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離的要求；(2)使得生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)置和設(shè)備配置變得復雜，不利于運維；(3)改造成本高。

可見若能模擬手工網(wǎng)頁檢索，無疑可將原以三區(qū)辦公網(wǎng)為客戶端，以生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)源為服務(wù)器的B/S網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，與以辦公電腦上專業(yè)軟件為客服端，以三區(qū)辦公網(wǎng)為虛擬服務(wù)器的C/S網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進行串聯(lián)，進而實現(xiàn)快速普查技術(shù)專業(yè)軟件與生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的無縫連接。

不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的手工網(wǎng)頁檢索過程為：(1)通過網(wǎng)頁上的控件收集用戶的檢索要求；(2)進而觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)請求獲取包含檢索信息的文件?？梢娋W(wǎng)絡(luò)請求中包含了手工錄入的檢索要求。由此通過計算機模擬手工檢索的關(guān)鍵在于：(1)自動生成觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)請求的信息；(2)通過正則表達式實現(xiàn)自動分類識別檢索結(jié)果。

2 快速普查算法的開發(fā)

圖1 程序流程框圖

充分利用MATLAB在數(shù)據(jù)讀寫，數(shù)值計算，數(shù)據(jù)交互方面的優(yōu)勢[10-11]，以MATLAB和excel混合編程為實例介紹“三未”設(shè)備快速普查算法的開發(fā)。程序流程框圖如圖1所示，算法流程為：(1)使用excel存放用戶預先設(shè)置的批量檢索條件S，由MATLAB先從excel中讀取檢索條件；(2)再通過MATLAB的urlread函數(shù)根據(jù)算法程序結(jié)合檢索條件自動生成的網(wǎng)絡(luò)請求信息；(3)以△T為檢索區(qū)間從網(wǎng)頁中獲取生產(chǎn)管理系統(tǒng)的檢索結(jié)果；(4)接著使用regexp函數(shù)根據(jù)正則表達式分類識別開關(guān)量的時間記錄和狀態(tài)記錄；(5)然后從檢索結(jié)果中篩選出設(shè)備最后一次動作時間和狀態(tài)，并將未能找到開關(guān)量記錄的搜索條件標記為S1；(6)若S1不為空，則繼續(xù)在前一個檢索區(qū)間進行(2)，若S1為空則最后將檢索結(jié)果重新寫入excel中。

值得注意的是大型廠站的開關(guān)量記錄較為龐大，若批量搜索海量開關(guān)量記錄時，單次檢索區(qū)間△T過大，或重復執(zhí)行已獲得檢索結(jié)果的檢索操作時，將會長時間占用生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)和辦公電腦的進程。同時考慮到批量檢索的目的是獲取設(shè)備最近一次動作時間TSS和狀態(tài)，因此由最近的時間開始往前進行搜索(簡稱前向搜索)時，獲得檢索結(jié)果的概率最大。以廣東某蓄能發(fā)電廠為例，每月產(chǎn)生的開關(guān)量記錄數(shù)量在13萬到20萬之間，單次檢索區(qū)間ΔT易設(shè)置在3個月。

將動作時間TSS和當前檢索時間作差，若差值超過閾值δT，則安排計劃進行檢查性操作，若差值不超過δT則無需安排計劃進行檢查性操作。其中檢查性操作是指操作工作本身無操作設(shè)備的需要，但為驗證被操作設(shè)備的操作性能是否滿足要求而進行的設(shè)備操作。

3 實例分析

以下對廣東某蓄能電廠A廠2015年1月1日至2016年2月1日的開關(guān)量記錄進行實例分析。

(1)由MATLAB讀取表1所示的檢索條件S，通過urlread函數(shù)從生產(chǎn)管理系統(tǒng)在檢索區(qū)間ΔT(即[T1，T2]，T1=2015-10-01 00:00，T2=2016-01-01 00:00)內(nèi)進行檢索。S11未檢索得到結(jié)果。S12檢索得到結(jié)果后，使用regexp函數(shù)由正則表達式獲取的開關(guān)量時間記錄和狀態(tài)記錄如表2所示。則500 kV 50012刀閘最近一次動作時間TSS12為2015-12-27,16:23:49:060。

表1 搜索條件S

表2 檢索結(jié)果V1

(2)將S中未檢索得到結(jié)果的S12存至S1中，再以S1為檢索條件，在生產(chǎn)管理系統(tǒng)繼續(xù)對前一個檢索區(qū)間T(即[(T1-ΔT)，T1]，ΔT=3個月)進行檢索。仍未搜索得到，則繼續(xù)前向檢索，直至檢索區(qū)間[(T1-3×ΔT)，(T1-2×ΔT)]，獲得檢索結(jié)果V2如表3所示，則500 kV 50267地刀最近一次動作時間TSS11為2015-01-06,08:54:34:101。

(3)將動作時間TSS11和TSS12與當前檢索時間T2作差，差值分別為359天和4天，由于500 kV 50267地刀的差值超過閾值10個月，需對安排計劃進行檢查性操作。

表3 檢索結(jié)果V2

通過計算機編程直接在辦公網(wǎng)模擬手工檢索，在不接入新設(shè)備且不改變原有生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)配置的前提下，自適應(yīng)分時段不重復地執(zhí)行排查，最后自動判斷并給出需要進行檢查性操作設(shè)備的建議，使得長期依賴于人工處理的繁瑣工作得以自動通過計算機多、快、好、省地完成。

4 結(jié)束語

本文提出的“三未”設(shè)備快速普查技術(shù)，通過開關(guān)量記錄獲得待排查設(shè)備最后一次動作時間，并根據(jù)該時間和當前時間差值是否超過閾值,安排計劃進行檢查性操作，為通過計算機排查“三未”設(shè)備提供了基礎(chǔ)條件，有效建立杜絕“三未”設(shè)備的方法。同時對分時段批量搜索開關(guān)量記錄的技術(shù)方法進行標準化，避免長時間占用生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)和辦公電腦的進程，并解決數(shù)據(jù)傳遞的問題，使得快速批量排查“三未”設(shè)備成為可能。

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The Technology for Quick General Survey of “Three No” Equipment

Zhang Hao

(CSG Peak and Frequency Regulation Power Plant Guangzhou Pumped Storage Plant, Guangzhou Guangdong 510950, China)

With respect to equipment which has had no operation, no maintenance and no rotation (called “three no” equipment) for a long time beyond the specified limit, this paper presents a technique for quick general survey, which can simulate manual retrieval directly in the three-district network of “secondary security and protection” without switching in new equipment or changing original network settings, and carry out the survey in a adaptive time sharing and non-repeated way under consideration of the record of historical switching quantity. After the computer quickly obtains the time of the latest operation of the equipment, it will automatically judge if the difference between the time of the latest operation and current time exceeds the threshold value and make a suggestion regarding necessary operation for equipment inspection. Thus, general survey of equipment which has relied on manual process for a long time can now be completed automatically by computers better, faster and more economically, so that operation and maintenance costs are saved while risk control ability for “three no” equipment is strengthened in power generation. Finally, analysis of actual cases show that the proposed technology has quite high engineering value.

equipment;switching quantity; general survey; computer; MatLab

10.3969/j.issn.1000-3886.2016.05.023

TM622

A

1000-3886(2016)05-0071-03

張豪(1987-)，男，廣西藤縣人，碩士，從事抽水蓄能電廠運行維護工作。

定稿日期: 2016-06-28