電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行維護與管理

劉澤華

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠供電局，廣東 清遠 511515）

0 引 言

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是由監(jiān)控中心、監(jiān)控站、監(jiān)控單元組成，在運行過程中需要對大量的電源開關(guān)進行控制和監(jiān)視，工作頻率較大，所以為了保證系統(tǒng)對電力通信網(wǎng)中通信電源的監(jiān)控質(zhì)量，需要對系統(tǒng)進行合理的維護和管理[1]。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)完成后，在運行維護和管理階段，傳統(tǒng)方法需要通過人工采集、記錄運行信息，導(dǎo)致維護和運行效率較差，且多類系統(tǒng)運行信息無法整合，影響系統(tǒng)運行管理工作的及時性，所以此次對電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行維護與管理進行研究。

1 電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行維護

此次電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行維護分別從系統(tǒng)的軟件維護和硬件維護兩方面進行研究分析。

所有的軟件維護工作完成后通過軟件和系統(tǒng)測試，驗證軟件維護工作是否有效，形成了一套完整的軟件維護機制。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)在硬件維護過程中會涉及到3 種維護方法，包括預(yù)防維護、最小護理以及置換，其中預(yù)防維護是根據(jù)系統(tǒng)的可靠度對硬件實施預(yù)防性維護工作；最小護理是當(dāng)系統(tǒng)硬件發(fā)生失效時進行的恢復(fù)性維護工作，置換則是系統(tǒng)硬件出現(xiàn)較大的故障時對硬件設(shè)備進行更換維護[2]。硬件維護以提高系統(tǒng)硬件設(shè)備使用壽命為目的，通過硬件維護模型對這3種維護方式做出合理選擇與時間安排。

1.1 系統(tǒng)軟件維護

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件維護工作分為改錯性維護、適應(yīng)性維護、完善性維護三部分。（1）改錯性維護是對系統(tǒng)軟件在開發(fā)階段和測試階段都沒有發(fā)現(xiàn)，而在系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的錯誤進行修改維護。改錯性維護在軟件維護工作中占26%，該類錯誤是軟件的開發(fā)錯誤和程序錯誤等，主要修改系統(tǒng)軟件在設(shè)計中遺留的通信電源監(jiān)控邏輯和功能的錯誤；修改系統(tǒng)軟件代碼編寫中未發(fā)現(xiàn)的性能錯誤；修改數(shù)據(jù)輸入超界或者系統(tǒng)軟件功能不完整的運行錯誤。（2）適應(yīng)性維護主要是對因系統(tǒng)運行環(huán)境改變而出現(xiàn)的軟件錯誤進行修改，運行環(huán)境的改變包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫改變、監(jiān)控數(shù)據(jù)格式改變、系統(tǒng)運行規(guī)則變化等[3]。適應(yīng)性維護主要是對軟件的編碼進行改善；修改軟件對通信電源監(jiān)控程序；調(diào)整軟件程序等。（3）完善性維護是以提高系統(tǒng)軟件整體功能作為目的，為擴充軟件功能、提高軟件性能、加快軟件運行效率而進行的維護工作，占所有軟件維護工作的60%以上。圖1 為系統(tǒng)軟件維護工作流程。

圖1 系統(tǒng)軟件維護工作流程

1.2 系統(tǒng)硬件維護

根據(jù)系統(tǒng)硬件的實際維護過程，以成本率最小為目標(biāo)構(gòu)建硬件設(shè)備維護數(shù)學(xué)模型，對數(shù)學(xué)模型中所涉及的相關(guān)變量進行優(yōu)化，相關(guān)變量包括系統(tǒng)硬件可靠度、系統(tǒng)硬件失效率等（可靠度是指在規(guī)定時間和條件下，系統(tǒng)硬件正常運行的概率），最后利用遺傳算法求解最優(yōu)的系統(tǒng)硬件設(shè)備維護策略。假設(shè)系統(tǒng)硬件在整個壽命周期內(nèi)維護周期數(shù)為N，每個維護周期的間隔時間為Ti(i=1,2,…,N)。在前N-1 次硬件維護中，當(dāng)系統(tǒng)硬件設(shè)備可靠度超過事先設(shè)置的可靠度閾值K時，對系統(tǒng)硬件進行預(yù)防維護；在第N次達到可靠度閾值K時，說明此時系統(tǒng)硬件設(shè)備出現(xiàn)了故障，對設(shè)備進行置換維護；如果系統(tǒng)硬件在維護周期內(nèi)出現(xiàn)失效現(xiàn)象，則對系統(tǒng)硬件采取最小護理維護方式，恢復(fù)系統(tǒng)硬件對通信電源監(jiān)控功能，在保證硬件可靠度的條件下最小化系統(tǒng)硬件壽命周期內(nèi)的維護成本率。

根據(jù)分析，硬件在每個維護周期內(nèi)可靠度與硬件失效率之間的關(guān)系如下：

其中，Ti為硬件維護周期的間隔時間；hi(t)為系統(tǒng)硬件i-1 次與第i次維護周期內(nèi)的失效率；k(t)為系統(tǒng)運行時間t時硬件設(shè)備的可靠度。當(dāng)系統(tǒng)硬件可靠度達到事先設(shè)定的閾值K時進行預(yù)防維護，結(jié)合式（1）可得閾值K計算公式為：

其中，b為硬件失效率遞增因子，α為硬件壽命周期遞減因子。根據(jù)上文提出的假設(shè)，在硬件維護周期i-1與維護周期i內(nèi)，硬件最小維護成本為：

其中，C為硬件維護成本；Cp為硬件單次維護成本；Cr為硬件第一個維護周期的最小維護成本；Cd為硬件停機成本。在系統(tǒng)實際運行過程中，硬件設(shè)備不可能無期限地進行維護，所以在建立數(shù)學(xué)模型時需要限制硬件維護周期的上限，設(shè)硬件維護周期上限為N*，根據(jù)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)基本硬件特征，將可靠度下限值設(shè)定為0.5，建立系統(tǒng)硬件維護數(shù)學(xué)模型如下：

對于該數(shù)學(xué)模型的求解選用遺傳算法，該算法可以在給定的可靠度范圍內(nèi)計算出最小維護成本，最后得到可靠度閾值K以及維護次數(shù)N作為數(shù)學(xué)模型輸出結(jié)果，以此實現(xiàn)了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)硬件維護。

2 電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行管理

此次根據(jù)電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行特征，提出一種“調(diào)度+管理中心”模式。在自動化管理模式中，在通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中成立調(diào)度機構(gòu)，并且在調(diào)度機構(gòu)中建立管理中心，以系統(tǒng)運行調(diào)度管理為主，控制中心負責(zé)系統(tǒng)運行中的監(jiān)視、操作管理業(yè)務(wù)。

由于管理中心不受系統(tǒng)運行環(huán)境限制，可提高對系統(tǒng)的管理力度，并且極大地節(jié)省了人力資源。此外，調(diào)度機構(gòu)和管理中心所承擔(dān)的管理責(zé)任都有了明確的劃分，更利用系統(tǒng)專業(yè)化運作，提高系統(tǒng)對電力通信網(wǎng)中通信電源的監(jiān)控質(zhì)量和效率，以此實現(xiàn)了對系統(tǒng)的運行管理。

3 結(jié) 論

此次結(jié)合電力通信中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的運行特征，對系統(tǒng)運行維護和管理進行了研究，以供參考。