烟台业达项目管理咨询有限公司 王英明
电力设备的安全稳定是支撑电网长期运行的关键基础。当电力设备出现故障和异常时，维护系统可以实时检测设备状态、进行风险评估和状态评估，以确保电力设备始终保持稳定、安全的运行状态。电力设备状态检修在控制维护成本、减少停电时间等方面具有显著优势，能够有效延长动力设备的寿命。一体化运维可以实现设备检测、现场操作、运维的综合集成，以较低的资源利用率促进设备稳定可靠运行。
电力设备进入运行状态后，需要对电力设备进行定期状态维护，以完成电力设备的分析和检测，确保电力设备能够处于安全稳定的运行状态，并挖掘设备的潜在隐患问题，设计出故障排除方案。应用状态维修技术可以有效避免设备维修不足或过度维修，避免维修问题造成的资源浪费。
电力设备的状态检修是基于电力设备运行过程中产生的各种数据参数，状态检修能够准确地分析设备的运行状况，确保自身在使用过程中的准确性和可靠性。通过将状态检修与运维一体化技术的应用相结合，进行分工协作，可以高效完成电网调度、运行等任务。此外，基于状态检修的准确性，能源公司不仅可以有效控制电力设备的检修成本，还可以保持能源的连续稳定输送。状态检修与运维一体化技术的应用作为当前电网运行管理流程的核心内容，可以提高电网运行的安全稳定性。
3.1 传统检修工作弊端
3.1.1 定期维护
定期维护模式的应用可以实现对电力设备状况的定期检查，但实际操作需要投入大量的人力和时间，并且在维护后，电力设备仍然存在着潜在隐患的问题，具有效果差、成本高、效率低等问题。
3.1.2 计划维护
计划维护模式的实施不能确保制定的周期计划与设备使用寿命的常规模式相匹配。虽然可以进行计划性维护，但存在维护不足和过早维护等问题。
3.1.3 事后检修
事后检修虽然可以完全消除相关设备的错误和问题，但维护效率低，降低了设备的使用寿命，并且不能在设备首次出现故障时进行有针对性的处理，影响供电系统的稳定运行。
3.2 状态检修开展意义分析
电力设备运行期间实施状态检修主要基于日常检查、在线监测、重点检查、预防性试验等工作，收集电厂运行状态信息，利用先进的技术手段评估电厂状态，合理预测设备的实际寿命，全面识别设备故障隐患，结合数据分析，科学评估设备故障的程度和位置，实现在发生设备故障前及时维护，减少故障问题对电力设备运行的影响。
针对电力设备状态检修，需考虑以下两方面。
一是满足设备可靠运行的要求。以往电力设备检修多采用预防性试验检修手段，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]。
二是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现的现象，甚至因设备的故障隐患未排除而影响供电系统稳定运行[2]。运维一体化的实施，可以整合维护与运行，通过对运维人员全面培训，实现在设备状态检修过程中对问题进行全面剖析，结合针对性的实施方案，可以延长电力设备运行年限。
4.1 系统架构设计
4.1.1 网络拓扑结构
系统的网络结构包括智能手机端和PC端，设备组成包括应用服务器和负载平衡。它以能源行业内网为载体，根据相关要求部署服务器设备，以Http协议为通道将服务器连接到客户端设备，实现通信传输，确保高效、安全的数据交互。服务器设备是系统中数据存储的主要载体[3]。
4.1.2 系统体系架构
基于Spring、Struts2 等框架，构建了系统服务器架构。使用Ajax 框架和Mvvm 模式实现客户端架构的组合。集成框架优势创建一个多级系统结构，满足维护设备条件的要求。分析系统多层Java EE 架构的组成，尤其包括数据持久层、业务逻辑层、表示层和客户层。
在系统实际运行过程中，数据持久层的主要作用是直接与数据交互，并为数据的持久性提供支持。业务逻辑层的主要功能是细化基础业务，通过接口向下完成数据调用，通过接口向上与表示层交互。表示层的主要功能是控制系统，并在操作过程中发送和接收数据。客户层的主要功能是实现用户交互。
4.1.3 多客户端设计
基于服务端与客户端共同构成该系统整体架构，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。
检修系统架构设计如图1所示。
图1 检修系统架构设计
分析该系统架构的具体设计包含以下两部分。
一是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。依托于专用客户端的设计，为大量业务的实现提供支撑。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。
二是Web客户端设计，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。Net 客户端运行阶段的数据分析可以通过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理想化体现。
4.2 系统功能模块设计
4.2.1 数据采集模块
系统数据采集功能的实现主要依托于振荡波局放测试，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。
4.2.2 数据传输模块
数据传输模块以上位机为载体进行线路系统采集和存储数据，并使用数据传输模块实现数据传输到后台，为后续数据分析和处理提供支持。数据传输的实现应基于测试数据的持久性。通过传输模块对数据进行处理后，上位机可以快速返回，为不同客户的交互访问提供保障。
4.2.3 客户端模块
客户端模块设计需要考虑数据的采集与交互，同时需要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，可以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，可以实现在运行期间进行软件快捷方式、运行文件删除、功能模块体系架构等，客户端安装卸载功能显示如图2所示。
图2 客户端安装卸载功能显示
4.2.4 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。
在电器运行中渗透运维一体化和状态检修，可以保证设备管理的创新和效率。其主要优点为：根据运维一体化的要求重新配置现有人员，尽可能地利用和配置现有人力资源，并与运维人员进行合作和补充，可以用更少的人力资源支持能源设备的稳定和安全运行；
运维一体化的实施，实现了同一专业的运维管理，使运维工作在设备运行过程中同步进行，相关人员可以统一汇总、整理和管理运维数据，为高效开展状态维修奠定基础。
以某电力公司为例，2020年1月～3月实施运维一体化和状态检修，公司运维团队严格按照相关要求开展了测试和检测工作，包括38 个元件的绝缘在线监测设备维护、油色谱带电检测、变压器绝缘油取样试验、超高频局部放电、46 个元件的微水含量检测、SF6断路器带电补风等维护工作。运维一体化和状态检修的渗透应用，实现了电力设备运行过程中的设备检修、切换运行、运维一体化，不仅显著提高了设备运维效率，同时也保证了能源设备的可靠稳定运行。
为了确保运维与状态检修一体化发挥应有的作用，应注意，安全第一、预防为主。加强安全管理，强调实施风险防控和安全生产，从教育、技术、管理等方面完善和设计安全管理模式，确保状态维修与运维的一体化始终在安全的环境中进行。人员通过实训为运维一体化和状态维修的高层次发展，提供人才支撑，同时可以促进人员提高技能。
传统管理模式与运维一体化模式进行比较，具体比较内容包括人员素质、安全和质量控制水平、人员效率、工作协调等。
一是应全面分析现有设备维护工作内容，逐步推进维护检修业务。二是必须根据“先简单后复杂”和“一次后两次”的原则，优化工厂运维安全管理。三是根据设备的运行维护要求，明确划分人员的安全任务，并结合现状开展状态检修和运维一体化，科学制定和实施细则。四是维修团队在运维团队组建过程中的领导责任，在运维一体化模式的实施过程中，确保状态维修和人员集成的规范化。五是深入分析设备运维管理现状，明确运维一体化模式的过渡程序，突出状态检修的重点，为运维一体化和状态维修的集成和渗透提供支持。
电力设备的维护和运行管理直接影响电网运行的稳定性。基于此，为了延长电力设备的使用寿命，并降低故障和异常出现的概率，电力公司需要依靠智能化系统建设，实现设备的全面状态检修，并结合运维一体化模式的实施，促进电力设备稳定可靠运行。
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