一種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測控設備健康狀態(tài)評價系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運行與管理領域，具體來說涉及一種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測 控設備健康狀態(tài)評價系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 測控設備的狀態(tài)檢修是國內(nèi)外的研究熱點，國內(nèi)外的許多學者都進行了相關研 究，而作為測控設備狀態(tài)檢修的基礎一一健康狀態(tài)評估，由于二次設備監(jiān)測技術的限制，以 及對記錄信息的記錄與管理不夠規(guī)范，二次設備健康狀態(tài)評估技術無法取得突破性的進 展。
[0003] 傳統(tǒng)的二次設備健康狀態(tài)評估模型多是基于歷史運行記錄信息，對歷史運行記錄 進行分類，然后采用專家系統(tǒng)確定各類信息在評估設備健康狀態(tài)時的權重，最后采用逐項 打分的方式進行狀態(tài)評估，但是這種評估方法存在如下問題：
[0004] (1)目前這種評價方法只是根據(jù)歷史運行記錄的信息對設備進行健康狀態(tài)評價， 沒有考慮直接反映其健康狀態(tài)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此，評價結果不是很準確。
[0005] (2)在評估過程中，由專家根據(jù)實際經(jīng)驗確定各類信息在評估時的權重，而且在評 分時也是由運維人員根據(jù)設備運行情況逐項評分，評估過程人為因素過重，根據(jù)打分方式 獲得的設備評分結果，確定設備當前健康狀態(tài)可能會出現(xiàn)較大偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測控設備 健康狀態(tài)評價系統(tǒng)和方法，對能夠反映設備健康狀態(tài)的信息進行監(jiān)測，將信息上傳至評估 工作站，在工作站內(nèi)實現(xiàn)對測控設備健康狀態(tài)的實時監(jiān)測與評價。
[0007] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
[0008] -種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測控設備健康狀態(tài)評價系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：
[0009] 報文記錄分析儀：安裝在變電站間隔層，通過報文記錄分析儀對測控設備過程層 G00SE/SV信息進行采集，并將分析結果傳至站控層網(wǎng)絡；
[0010] 廠站端狀態(tài)監(jiān)測工作站：所述廠站端狀態(tài)監(jiān)測工作站接收測控設備站控層的狀態(tài) 信息和報文記錄分析儀上傳的信息，并對狀態(tài)信息進行監(jiān)視和管理；
[0011] 主站：將測控設備站控層的狀態(tài)信息和報文記錄分析儀上傳的信息，通過智能遠 動機一起上傳至主站端，在主站端狀態(tài)評估工作站采用下述方法進行測控設備的健康狀態(tài) 評估。
[0012] -種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測控設備健康狀態(tài)評價方法，該方法包括以下步驟：
[0013] (1)對測控設備內(nèi)部自檢信息以及運行環(huán)境與工況進行信息采集，并把監(jiān)測信息 按數(shù)據(jù)類型分為數(shù)字量信息和邏輯量信息；
[0014] (2)根據(jù)步驟⑴采集的數(shù)字信息越過閾值的程度，確定數(shù)字量所處狀態(tài)，并對設 備數(shù)字量監(jiān)測信息進行評分；
[0015] (3)對步驟（1)的采集的邏輯量信息按照信息對設備健康狀態(tài)的影響程度進行分 類，根據(jù)信息實測結果和信息所處類別，判斷設備健康狀態(tài)；
[0016] (4)由步驟（2)和步驟（3)確定狀態(tài)的最高級別作為設備的最終狀態(tài)，根據(jù)上述設 備的健康狀態(tài)，得到設備基礎分，然后結合設備所有監(jiān)測信息，對測控設備的健康狀態(tài)進行 綜合評價。
[0017] 本發(fā)明對比現(xiàn)有技術，有如下優(yōu)點：
[0018] (1)本發(fā)明的方法對反映測控設備健康狀態(tài)的信息進行監(jiān)測，并將監(jiān)測信息實時 上傳至狀態(tài)評估工作站，基于實時監(jiān)測結果，對測控設備進行健康狀態(tài)評價，相對于以往僅 僅依靠設備歷史運維記錄的評價，本發(fā)明更實時地反映測控設備的健康狀態(tài)。
[0019] (2)本發(fā)明的方法確立了一種測控設備健康狀態(tài)評估的計算方法，克服了傳統(tǒng)評 估模型中，由專家根據(jù)實際經(jīng)驗確定各類信息在評估時的權重，而且在評分時也是由運維 人員根據(jù)設備運行情況逐項打分，人為因素過于嚴重的缺點，更加客觀準確地反映了測控 設備的健康狀態(tài)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的測控設備健康狀態(tài)評價流程。
[0021] 圖2為本發(fā)明的測控設備狀態(tài)信息采集方案示意圖；
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明的方法是以實時監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎，首先建立了在線監(jiān)測信息分類模型，根 據(jù)不同類別設備信息的越線和告警情況，確立設備的健康狀態(tài)，然后建立基于在線信息的 健康狀態(tài)評分辦法，從信息對設備健康狀態(tài)影響程度、告警或越線信息數(shù)量對設備健康狀 態(tài)進行評分。
[0023] 下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0024] 一種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測控設備健康狀態(tài)評價系統(tǒng)包括：
[0025] (1)本發(fā)明采用網(wǎng)絡報文分析儀，安裝在變電站間隔層，對測控設備過程層 G00SE/SV信息進行采集，并將分析結果傳至站控層網(wǎng)絡；
[0026] (2)廠站端設立狀態(tài)監(jiān)測工作站：所述廠站端狀態(tài)監(jiān)測工作站接收測控設備站控 層的狀態(tài)信息和報文記錄分析儀上傳的信息，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)視分析和狀態(tài)預警功能；
[0027] (3)主站端設立狀態(tài)評價工作站：將測控設備站控層的狀態(tài)信息和報文記錄分析 儀上傳的信息，通過南瑞繼保PCS-9799智能遠動機一起上傳至主站端，在主站端狀態(tài)評估 工作站采用下述方法進行測控設備的健康狀態(tài)評估。一種基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的測控設備健 康狀態(tài)評價方法包括以下步驟：
[0028] (1)對測控設備內(nèi)部自檢信息以及一些運行環(huán)境與工況進行信息采集，具體采集 方案為：
[0029] 報文記錄分析儀通過組網(wǎng)方式采集SV、G00SE信息，并通過DL/T860傳輸規(guī)約上傳 至站控層網(wǎng)絡，將測控設備站控層的狀態(tài)信息和報文記錄分析儀上傳的信息，采用DL/T860 傳輸規(guī)約上傳至廠站端狀態(tài)監(jiān)測工作站及智能運動機，然后智能運動機采用DL/T860傳輸 規(guī)約上傳至主站，并在主站進行測控設備健康狀態(tài)評估。
[0030] 對上述采集信息按照信息對測控設備健康狀態(tài)的影響程度進行分類，根據(jù)信息實 測結果和信息所處類別，判斷設備健康狀態(tài)。
[0031] 對測控設備健康狀態(tài)進行規(guī)定，測控設備健康狀態(tài)評估結果分類如下表1。
[0032] 表1測控設備狀態(tài)評價標準
[0034] 對監(jiān)測信息進行分類，分為數(shù)字量信息和邏輯量信息；邏輯量信息為狀態(tài)跳變的 信息，只有正常和告警兩種狀態(tài)；數(shù)字量數(shù)據(jù)其值為數(shù)字，是可以連續(xù)變化的信息。
[0035] (2)根據(jù)數(shù)字量越過閾值的程度，對測控設備數(shù)字量監(jiān)測信息進行評分；
[0036] 對數(shù)字量信息可以定義三個閾值，分別為注意閾值、異常閾值、嚴重閾值，判斷設 備屬于哪個狀態(tài)根據(jù)表2決定，這些閾值由測控設備研發(fā)人員和運維人員共同商榷決定。 測控設備數(shù)字監(jiān)測信息主要有7個，CPU負荷率、CPU溫度、內(nèi)存使用率、電源電壓、電源溫 度、端口發(fā)送功率、光口發(fā)送光強。
[0037] 設某數(shù)字量測量值為ax，定義設備狀態(tài)閾值，額定值或初值a。，注意閾值 ai、異常 閾值a2、嚴重閾值a3，三個閾值分別包含兩個值，上閾值和下閾值，分別用a 1+、ai，a2+、a2， a3+、a3表示，根據(jù)表2對測控設備進行狀態(tài)確定。特殊地，某些數(shù)字量只有上閾值，沒有下 閾值，例如CPU負荷率，這種情況下，只需按上閾值來處理，
[0038] 表2數(shù)字信息判定設備狀態(tài)條件表
[0040] 然后對在線信息進行評分，主要從越線程度、越線持續(xù)時間，來衡量數(shù)字信息對監(jiān) 測對象的健康狀態(tài)反映情況，定義越線量平均值E。
[0042] 式中，T表示監(jiān)測的有效周期，即評估周期，ax表示測量值，a f表示閾值，閾值的 確定由測量值所在范圍分別取上閾值和下閾值，如表3所示。然后計算監(jiān)測信息越線量平 均值E，設監(jiān)測信息越線量平均值與該信息的得分成線性相關，又在a x= a。時，該信息得 分為100分，在ax= a ^寸，該信息得分為90分，按照健康狀態(tài)評估結果，不同健康狀態(tài)得 分不同，如表1。信息在健康狀態(tài)為正常時，該信息的評分辦法為
同 理，在ax= a ^寸，該信息得分為90分，在a x= a 2時，該信息得分為80分，此時評分辦法為
在ax= a 2時，該信息得分為80分，在a x= a 3時，該信息得分為70分， 此時評分辦法為
在ax= a 3時，該信息得分為70分，此時評分辦法為
%表示該信息允許的最大值，對于不同信息值不同，此參數(shù)由運行人員 或研發(fā)人員確定。具體評分辦法如表3。
[0043] 表3數(shù)字信息評分表
[0045] (3)對邏輯量信息劃分為四種信息。分類結果如表4所示。
[0046] (i)嚴重信息
[0047] 該類信息告警或越線，測控