智能运维一体化范例6篇

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智能运维一体化

智能运维一体化范文1

关键词:智能化;变电站;运维一体化

中图分类号:F40 文献标识码:A

1 500千伏智能化变电站技术特点分析

相比于传统的500千伏变电站,500千伏智能化变电站实现了分布化的系统分层、数字化的数据采集、网络化的信息交互、智能化的设备操作以及电气设备的状态检修。

(1)通过对站内各种信息对象的统一建模,能够在变电站的自动化系统中将原本相对独立、各自发展,分属于不同技术管理部门的各种技术进行统一集成,从而使变电站各类信息在不同的运行及管理部门之间得到充分的共享。(2)通过对通信标准的统一,可以使同一设备厂商或不同设备厂商所生产的智能化设备之间得以互操作,消除了通信壁垒。(3)用电子式互感器替代传统互感器,从而有效解决了CT的饱和、过载和开路以及PT的铁磁谐振等问题。(4)二次设备之间的通信都利用光缆,从而有效消除了二次电缆的抗干扰和防屏蔽难等问题。(5)站内一次和二次电气设备智能化的实现,使得在线监测、状态检修等功能得以实现。

2 500千伏智能化变电站运行维护的技术要求

在500千伏智能化变电站中,各种电气设备出现了新的运行与管理模式,这也对500千伏智能化变电站的系统及设备的运行维护与管理提出了更高的要求,下面对500千伏智能化变电站运行维护的技术要求进行分析:

2.1 运行维护管理方面

500千伏智能化变电站的运行维护与管理方面对于专业技术的要求更为严格,对于运行维护模式以及人员配置的也提出了很高的要求。因此,必须保证运行维护工作具有清晰而明确的要求、检测指标与手段、作业流程等,还要注重可操作性。

2.2 系统和设备的稳定性方面

首先要保证系统及设备能够稳定、可靠工作,这是各种具体功能得以实现的基础条件。对于智能化变电站而言,如果系统和设备不可靠,频繁出现死机、锁死、重发和误发等问题,其故障排除与处理将更为复杂和困难,所以必须确保系统与设备的稳定与可靠运行,这是保证系统安全的必要条件。

2.3 运行维护人员方面

在500千伏智能化变电站中,一次与二次系统是高度融合和高度关联的,这就要求运行维护人员具有极为宽广的知识面。对于目前存在的一些运行维护人员知识面不广、基础不牢,对设备和系统欠缺了解等问题,必须予以解决。

2.4 设备厂商方面

目前一些设备厂商的技术还难以满足实际需求,存在如设备缺陷及故障的应对手段缺乏、作业流程不规范、系统配置不完整等问题,所以要督促设备厂商继续加大研发投入,不断改进技术。

3 500千伏智能化变电站运行维护重点

3.1 二次压板的操作与设置

(1)对于保护装置的初始化状态,运行维护人员切忌进行随意变更。通常情况下,保持退出状态的压板有保护装置的远方修改定值软压板;保持投入状态的压板有远方控制软压板以及远方切换定值区软压板。(2)对于“置检修”压板,处于正常运行状态的智能组件严格禁止投入。(3)当对设备开关进行检修时,要将本间隔保护失灵启动压板及母差装置本间隔投入压板都退出。(4)要确保各智能组件的“置检修”压板在设备从开关检修转为冷备用或保护启用前已经取下。(5)保护的投退必须严格禁止采用投退智能终端的断路器跳合闸压板的方式。

3.2 电子式互感器的直流工作电源

电子式互感器一旦失去直流工作电源将无法工作,这将导致站内继保及测控装置等无法正常工作,不能正确对一次设备的运行工况进行反映,造成一次设备无保护运行。根据双重化配置要求,一般由2路直流电源分别为电子式互感器供电,在其中1路电源丢失的情况下,将会导致其所对应的元件保护以及母差保护失去采样信息,并进而造成保护装置闭锁。因此,在发生直流接地时,切忌不可随意对上述电源回路进行拉路检查,如果需要停用上述电源,要先申请停用对应的保护装置。

3.3 全光纤式电流互感器

实际运行资料表明,已投运的500千伏变电站运行方面所出现的问题几乎都集中于全光纤式电流互感器及其附属装置上。例如某500千伏智能化变电站自投运以来,1年多的时间里共出现异常及故障共21例。其中,智能终端异常及故障9例,合并单元异常及故障5例,光CT、PT异常及故障5例;测控装置异常及故障2例。由此可见,电子式互感器运行的稳定性及合并单元等设备的电磁兼容性问题,是现状智能化变电站所主要面临的问题。

3.4 智能装置的就地布置

在500千伏智能化变电站中,有大量微机和交换机,还有一些智能装置的就地布置,都使得设备的发热显著增加,同时也造成设备的运行环境变差,增加了设备发生故障的概率。例如,某500千伏智能化变电站自从投运以来网络分析仪已出现了10多次故障,每次生产厂家将故障排除后经过几天就再次出现故障,后来将屏门改造,并加装了散热风扇后才恢复了正常。

4 500千伏智能化变电站运行维护建议

4.1 重视运行维护管理人才队伍的建设

500千伏智能化变电站的运行维护管理工作是继保、通信及自动化等专业的高度融合,当继保装置、智能终端、合并单元、GOOSE交换机等出现运行异常或故障时,运行工作人员就必须根据所掌握的专业技术知识在设备现场对异常或故障作出初步判断,对故障的部位及原因进行初步分析,并考虑相关设备若停用将会给一次设备的运行带来怎样的影响,从而做出正确的判断与处理。在500千伏智能化变电站的运行维护中,运维人员的专业技能要有一个提高与适应的过程,所以建设一支具备新思维、新观念,同时具备很强继保、通信以及自动化等综合专业知识技能的高水平人才队伍迫在眉睫。如果在运行维护过程中单纯依赖设备生产厂家的技术服务,这对于500千伏智能化变电站的运行维护管理工作是极为不利的。

4.2 明确各专业分工的分界面

在500千伏智能化变电站中,二次系统的继保、通信以及自动化等专业已经高度融合,这导致各专业之间的界线越来越模糊。以间隔层的GOOSE交换机为例,其所实现的功能简而言之就是传统保护装置之间的联络电缆,所以要明确其维护职责,进行归口管理。此外,还要明确设计、验收与运行管理之间的工作职责与分工分界面。以SCD文件为例,其作为智能化变电站中对二次回路连接的描述,是智能化变电站二次系统设计的核心内容,所以要重点明确SCD文件各个阶段的管理职责,使得工程建设同生产运行之间实现全面而无缝的衔接。

4.3 完善智能化变电站监控系统功能

在智能变电站中,由于监控系统未实现统一的标准和模式,导致了监控系统的画面及系统功能不兼容,造成后台厂家所设置的监控画面互不统一。特别是如果所有信息量的上报方式必须采用报文,就将会对如何规范信息提出具体的要求。此外,也要明确和规范在监控后台软压板上保护装置的设置,所以建议制定统一的标准及规范,以进一步提升运行维护的工作效率。

4.4 加强网络交换机等设备的运维管理

光纤成为了智能化变电站中各种屏柜之间连接的主要方式,交换机上有比较多的端口数量,而光纤的连接则具有很强的随意性,如果在初始阶段不对每个端口所连接的光纤进行定位,就将会给今后的运行维护工作带来很大的不便,严重时还会影响到设备的正常运行。因此,首先应要求施工方定位端口光纤,同时在施工图纸中也应要求设计单位添加相应内容;其次,要加强基建阶段对施工环境的管理,禁止设备安装与土建施工一同进行,以避免土建施工过程中粉尘等杂物对光纤设备接口造成污染。

4.5 加强智能化变电站的资料管理

500千伏智能化变电站的资料管理要做好以下几方面工作:

(1)要对电子资料管理的范围和对象进行明确,确保电子资料的完整性。(2)对重要的电子资料,要实行统一管理,并由专人进行保管。(3)电子资料必须使用独立和专用的存储介质,不许挪做它用,以防止资料受到病毒或恶意代码的侵袭。(4)电子资料要进行定期备份。(5)在系统改造、扩建或升级需要对配置文件进行修改时,一定要经过严格的审批程序,在修改前后都要对配置文件进行备份,以保证设备的安全运行与日常维护需要。

结语

智能化变电站是智能电网建设的关键环节,也是重中之重。但由于智能化变电站目前尚处于技术探索与推广阶段,已经投运的500千伏智能化变电站运行时间都不长,运行维护管理模式也都处在一个探索期。可以预见的是,随着智能化变电站越来越普及和运行时间的越来越长,在此过程中必然会暴露出许多问题,这些问题的解决都需要在日常运行维护管理过程中多总结、多积累,在投运过程中加强巡视与监视,以保证智能化变电站的安全、稳定、可靠、经济运行。

参考文献

智能运维一体化范文2

【关键词】大型数据中心 智能化运维 一体化运维 云化架构

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.14.014 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2016)14-0066-05

引用格式:邓颂清,程尧. 大型数据中心一体化运维管理平台的建设模式研究[J]. 移动通信, 2016,40(14): 66-70.

[Abstract] In order to build and run a data center with high efficiency, based on the analysis of the challenges currently facing the base operation and maintenance management, combined with the development trend of existing management tools, the paper introduced construction mode for large data center integrated operation and maintenance management platform from aspects of system architecture, organizational structure, technical architecture, and network structure, thus realizing the goal of intelligent operation and maintenance, cutting costs while increasing efficiency.

large data center intelligent operation and maintenance integrated operation and maintenance

[Key words]Cloud architecture

1 引言

随着移动互联网、大数据、云计算的飞速发展,全国各地数据中心的规模迅速扩张,如何建设和运营一个高效的数据中心,是数据中心管理人员的重大挑战[1]。

DCIM(Data Center Infrastructure Management,数据中心基础设施管理)是近年兴起的数据中心基础设施管理工具,不同的机构有不同的解读。本文在DCIM的理念基础上,针对大型数据中心(即在全国各地拥有多个基地的大型数据中心),就其一体化运维管理的建设模式提出探讨性方案。

2 基地运维面临的挑战与趋势

数据中心运维管理的主要目的是保障基础设施的可用性及降低风险,提高资产的利用率,降低能耗消耗和运维成本,提高服务水平以及数据中心的效率和效益[2]。

作为承载信息系统运行的数据中心,运维管理的关键是对IT设备以及支撑IT设备运行的风火水电等场地基础设施的管理,包括:对这些基础设施的日常监控和维护;对这些设备进行全生命周期的管理;运维业务管理的流程与规则;对数据中心内基础设施日常运行数据的分析、对比与挖掘。

对于大型数据中心产业基地,特征为辐射全国、规模分布、虚拟资源、弹性调度、安全防护、绿色节能。随着数据中心的发展,功能需求越来越多,管理的规模越来越大,系统间的数据交互越来越广,系统对接口的复杂度急剧上升。由于业务、维护复杂,对管理系统的要求也更高。

现阶段大型数据中心运维面临的挑战如下:

(1)经济性:资源如何有效利用,包括网络、空间、动环资源;如何缩减运行费用,包括能源、维护人员。

(2)灵活性:如何识别及降低过度部署和冗余;如何灵活扩展容量(空间、制冷和供电);如何更快响应业务。

(3)可用性:如何实现精细化管理;如何及时排除隐患,处理复杂故障;如何实现动态资源管理和电子流管理。

(4)管理性:需要有效的数据分析支撑决策和规划;如何实现系统一体化,统一协作、快速响应;如何满足大客户SLA(Service-Level Agreement,服务等级协议)和自服务管理。

面对以上挑战,数据中心应建设“集中化运维、一体化管理、智能化分析、流程化控制”的IT支撑系统,才能实现智能化运维的管理目标,减少运维人员和维护成本,优化资源管理,提升运维效率。

3 平台系统架构、组织架构和技术架构

3.1 平台系统架构

一体化运维管理平台系统架构采用“集中化、一体化、智能化”的设计模式,分层设计,实现功能总集成、流程总调度、资源全监控。一体化运维管理平台系统架构图如图1所示:

基础设施、IT系统全方位监控:包括IT设备和供配电、空调环境、消防等场地基础设施的日常运行监控及数据采集。总部综合监控管理人员全方位管理与监控,对用户、权限进行配置管理,对整体运行情况查询、分析,对故障原因分析判断、智能决策。各基地监控中心人员进行基地全局监控、资源管理、分析报告。机房运维值守人员对运行状态、性能、系统告警进行监测,从而进行运维管理、故障处理[3]。

资源管理系统3D可视化:实现对所辖数据中心的资源信息管理、调度和配置。基于物联网技术(RFID、二维码等)实现对IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)资源自动化全生命周期管理,同时为其它应用管理系统提供有效的资源信息共享[4];基于3D可视化进行机房状态显示、监测、数据展现及交互管理;通过与监控系统的集成,建立业务拓扑、应用拓扑、基础设施拓扑,定义所涉及到的服务器、数据库、中间件之间的资源配置逻辑关系;为业务规划、业务开通、IDC运维保障等提供全面的支撑[5]。功能包括:资源信息、资源容量、资源配置、资源管控、资源生命周期、资源服务请求、资源可视化、电子盘点等功能。

流程管理系统的设计符合ITIL(IT Infrastructure Library,IT基础架构库)规范:依照ITIL规范,建立ITSM(IT Service Management,IT服务管理)体系;建立完整的电子工单流(包含各类服务请求及标准流程);实现自动化运维[6]。

统一运行门户:统一门户作为一体化运维管理平台的统一入口,通过界面集成、数据集成及功能集成等技术将各个子系统中的功能和信息有效组织起来,提供统一的信息服务功能入口以及用户、授权、认证管理,并根据需求定制开发各种呈现内容[7]。

运维大数据分析:针对数据中心基础设施和网络的日常运行建立数据仓库;采用聚类算法,全面应用数据挖掘技术;建立完整的案例库,深度分析,以提升运维质量[8]。

安全监控系统:物理、网络、信息等安全保障,建立IDC/ISP(Internet Service Provider,互联网服务提供商)信息安全监控系统[9]。

3.2 平台组织架构

运维管理平台搭建一级结构,实行集中管理、模块化发展的建设思路。管理中心集中设置,分支被管控点为各基地,在远景规划中可建设备份管理中心。以机房为单位进行扩展,增加被管机房只需要相应增加采集模块即可实现。一体化运维管理平台组织架构图如图2所示:

3.3 平台技术架构

系统采用IT云化架构,远端的桌面用户或大屏显示终端只需要通过IE浏览器登录到各子系统服务器即可访问和浏览各子系统,无需安装独立客户端。平台包含三部分,系统硬件由虚拟的和物理的计算、存储、网络资源组成;系统引擎由统一数据库以及中间件组成;平台应用由各功能系统组成。一体化运维管理平台技术架构图如图3所示。

4 平台接口关系

系统内部接口包括统一门户系统、流程管理系统、资源管理系统、集中监控系统、运维大数据分析系统、安全监控系统之间的信息交互,可向ESB(Enterprise Service Bus,企业服务总线)开放的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)实现互联的方向发展。一体化运维管理平台内各系统接口关系示意图如图4所示:

一体化运维管理平台内各系统之间的接口关系如表1所示。

5 平台组网方案

运维管理平台采用虚拟技术搭建,单独建设资源池(专享云)。采用基于X86架构的服务器构建,建议以计算节点和存储节点合设的超融合方式建设[10]。

网络建设主要分为业务网络、存储网络、管理内网及带外管理(IPMI)网络;从物理组网来看,网络建设分为业务及管理接入网络、带外管理(IPMI)接入网络和汇聚网络。

业务网络:承载资源池内部之间的网络互访流量以及用户访问外部网络的业务承载,建议采用万兆网络承载,同时考虑双链路实现冗余保护。

分布式存储网络:用于存储业务数据及系统数据,计算服务器需频繁与存储交互,建议采用万兆网络承载,同时考虑双链路实现冗余保护。

管理网络:用于资源池内部计算服务器、存储服务器之间管理流量,在计算节点上创建集群、创建虚拟机、添加存储等以及与管理平台的互通。物理组网上建议可与存储网络共用。

带外管理网络:目的为方便维护管理人员及时地远程维护,千兆网络承载即可。

一体化运维管理平台网络拓扑示意图如图5所示。本网络中局域网为二层互通,所有业务流量、存储流量、IPMI流量、管理流量和外网网卡流量规划在不同的VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)中。

6 结束语

随着时代的发展,传统运维模式正向“一体化、集中化、智能化”方向发展。本文通过介绍建设一体化运维管理平台,实现集中一体化监控和各系统数据信息的透明、关联、共享,从而实现智能化处理、自动化管理,以达到快速响应、高效管控、增值降本的目的。同时,能实现数据整合与智能分析,多维度运维大数据的采集、统计、分析及深度挖掘,实现智能运维;建立能力优势,增强服务提供能力、保障能力、成本控制能力、跨技术协同能力,从而进一步增强云数据中心的竞争能力,提高各种业务的业务量,增加企业的经济效益。

参考文献:

[1] 肖建一. 中国云计算数据中心运营指南[M]. 北京: 清华大学出版社, 2013.

[2] 中国数据中心工作组. 数据中心基础设施管理技术白皮书[Z]. 北京: 中国工程建设标准化协会, 2015.

[3] 康楠. 数据中心系统工程及应用[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2013.

[4] 陈庆. 大型数据中心IT基础设施3D可视化管理探讨与实践[J]. 中国金融电脑, 2015(5): 68-70.

[5] 孙罡. 云数据中心――资源管理与调度技术[M]. 北京: 科学出版社, 2016.

[6] 赵晨,干红华,蔡晓平,等. IT服务管理[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2013.

[7] 王管冲. 浅谈一体化业务平台的统一门户架构[J]. 福建电脑, 2014,30(3).

[8] Bart Baesens. 大数据分析――数据科学应用场景与实践精髓[M]. 柯晓燕,张纪元,译. 北京: 人民邮电出版社, 2016.

智能运维一体化范文3

关键词: 500kv变电站; 无人值守; 智能化; 巡视质量

中图分类号: TM63 文献标识码: A

1 500 kV 变电站巡视工作所面临的问题分析

1.1 500 kV 变电站的管理现状

由于某地区主干网架中以 500 kV超高压电网为主。 由于 500 kV 变电站供电半径较大, 需要跨地区设置,所以它的无人值守模式只能是通过全省统一调度监控实现的监控中心加运维站的模式,巡视管理不如 220 kV 单一地区小区域电网的无人值守模式灵活。500 kV 变电站由于网架电压等级较高,设备及导线的绝缘等级要求也相对较高,因而占地面积大,一次设备体积庞大、种类繁多、结构复杂,各种保护及自动化系统配置复杂,对巡视的工作量和内容要求也更加严格。

1.2 500 kV 变电站的运行维护

500 kV 变电站实现无人值守运行维护主要依赖于设备状态检修管理, 在正常的停电检修、系统运行方式调整以及突发事故的应急处理工作中,由于 500 kV 系统具有维持电网稳定的重要作用,涉及的两票工作内容较复杂,对人员的工作责任心要求更高,以致无法将更多的精力投入到巡视工作中,使巡视工作的精细化程度得不到提高,因而急需更多巡视新技术。

1.3 500 kV 变电站发展规模的影响

由于 500 kV 变电站的设备改造、扩建或新建工程比 220 kV 变电站复杂得多,有大量的设备要增加和更新,需要进行检测、在线监测和维护的设备也很多,日常巡视维护的工作量逐年增大,若运维人员仅凭借经验有可能造成巡视质量的下降。

2 500 kV 无人值班巡视策略分析

2.1 500 kV 无人值班巡视管理优化

2.1.1 220 kV 操作站模式的巡视要求常规 220 kV 操作站对无人值守变电站的巡视要求是: 操作站操作人员除了完成所列职责外,还必须完成每周至少 2 次正常巡视、每季至少 1次全面巡视、每月至少 1 次熄灯巡视和特殊巡视。

2.1.2 500 kV 运维站模式的巡视要求

500 kV 无人值守变电站的巡视要求可分为正常巡视(每 2 天不少于 1 次)、全面巡视(每月不少于 2 次)、专业巡视、熄灯巡视(每月不少于1 次)和特殊巡视。除了上述规定的巡视外,另外还增加了对具有远程巡视功能的无人值守变电站,应在运维站每天进行 2 次远程巡视,检查所辖无人值守变电站的各类设备运行及安全情况,并将巡视情况在运维日志中做好相关记录,包括对无人值守变电站消防、安防、技防等辅助设施的检查情况。对安装有智能化巡视机器人的无人值守变电站,应通过机器人每天对无人值守变电站进行巡视和红外测温,运维人员还应定期对机器人巡视数据进行分析。

2.1.3 500 kV 运维站模式的优化

500 kV 变电站与 220 kV 变电站的巡视内容对比见表 1。

从表 1 可以看出,优化后的 500 kV 无人值班巡视中正常巡视、熄灯巡视、特殊巡视比例有所下调,但全面巡视比例明显上升,同时还新增了专业巡视的相关内容,在一定程度上减轻了熄灯巡视和特殊巡视的压力,并尽可能排除了在非正常条件下巡视所带来的弊端,能够尽早发现设备隐患。

2.2 500 kV 无人值班巡视新技术

随着新技术的发展,在 500 kV 变电站巡视应用中出现了远程智能监控巡视、智能机器人巡视、巡视路线智能优化掌上 PDA 对应智能终端 PDA 的人工识别巡视,从巡视路线规划、巡视区域划分、巡视人员分配等各方面综合考虑,并使其与人工识别巡视、保护小室远程智能巡视以及机器人巡视等分工职责相结合,从技术层面对当前 500 kV 无人值班的巡视工作进行优化和改善。各类巡视新技术的应用评估见表 2。

由表 2 可见,针对不同的巡视对象,新技术可以应用到不同的巡视分工职责面上,所辖的各个站或者各种巡视技术可以同时进行也可以交叉进行,同时可以进行有侧重点的特殊巡视,也可以进行全面统一的全面巡视,使得巡视既可以多样化,又有双重化保障,在保障巡视效率的同时也兼顾了巡视质量的提高。采用远程智能监控巡视以后,单位间隔巡视花费的时间较以前的人工巡视有所减少,有效提高了巡视效率和质量。从工作效率来看,智能机器人巡视和人工识别巡视虽然比不上远程智能监控巡视,但是它们的巡视范围更全面,巡视细节到位且更容易发现缺陷或异常,而且还可以采用分时、分区、逐步细化的原则来实现,也可以根据巡视路线最优化的原则来安排巡视计划。通过无线 WiFi 或 GPS技术,由主机网络输入到机器人和 PDA 的电脑芯片,进行预警提醒并完成相应的巡视任务。

3 针对500 kV 无人值班巡视的发展规划分析

3.1 变电运维一体化

伴随着“三集五大”大检修体系建设的重要内容之一变电运维一体化进程的深入,D 级检修的带电检测和运行业务的设备巡视将统一成设备巡检,500kV 无人值班巡视将有大量的辅助检测工具应运而生,如比较常见的红外线成像测温仪、紫外线成像电晕检测仪、SF6气体红外线检漏仪、GIS 超声波局放测试仪等。这些检测工具将重点检查设备接头有无过热、 电晕、放电等现象,对巡视起到良好的辅助作用。另外 D 级检修的专业巡视也分别和运行业务的正常巡视、全面巡视、熄灯巡视和特殊巡视高度融合,很好地整合了巡视内容方面的要求。与此同时,500 kV 无人值班巡视检测技术的发展不仅提高了巡视结果的科学可信度,避免了运维人员仅凭借经验判断的不足,也进一步促进了 500 kV 运维站运维一体化工作的开展,使变电运行与维护能够高度融合,运维人员能够同时掌握运行和维护的专业技能,只要装备配置到位,最终可以实现变电设备全部运维业务一体化。

智能运维一体化范文4

关键词:智能变电站;运行维护;新技术;培训

中图分类号:G726 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0130-02

智能变电站作为坚强智能电网的重要基础和支撑,在智能电网建设中的作用举足轻重。省内乃至全国在建设、已投运的智能化变电站不断增加,从事智能变电站的运行、维护人员也将逐年增加。但是,智能变电站的运维人员普遍缺乏智能变电站的运行、维护及技术管理等方面的实际工作经验,急需进行智能变电站相关的新技术、新技能培训。

本文结合智能变电站现状和发展趋势,主要对当前智能变电站的技术特征进行分析,并将智能变电站与常规变电站进行比较,总结出它们两者之间的异同点,从而得出智能变电站运维人员应加强培训学习的内容和要求,为今后开展智能变电站运维人员新技术培训以及相关培训打下基础。

一、智能变电站的主要技术特征

随着计算机技术、通信网络技术以及新型传感器技术等的飞速发展,变电站自动化系统有了极大的发展,产生了大量的新技术、新应用,这也使变电站中应用系统日益众多。这些新技术、新应用对变电站自动化的发展是一种促进,也是一种挑战。因此,采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的智能变电站成为不可阻挡的趋势。

1.一次设备智能化

采用常规一次设备+智能单元方式实现一次设备的智能化,通过智能终端完成断路器、隔离开关等设备的跳合闸回路、位置信号采集回路等。通过一次设备的状态在线监测,变人工巡视与定期检修为自动检测状态检修,提高变电站的可靠性,减少维护的工作量,提高效率。主要包括:主变压器采用“主变本体+传感器+智能组件”方式实现智能化合并单元:合并单元采用直流供电,提高电子式互感器的可靠性;智能终端接受保护装置跳合闸命令、测控手合/手分命令及闸刀、接地闸刀GOOSE分合命令;输入开关位置、闸刀及地刀位置、开关本体信号;跳合闸自保持功能等;实现了一次设备的数字接口功能;一次设备状态实现在线监测等功能。

2.二次设备数字化

电子式互感器、采集器实现二次设备的数字化,将二次设备的模拟量转换为数字量。合并单元实现电子式互感器电流、电压量的采集,并通过光纤或SV网传输将二次信号变为基于网络传输的数字化信息。保护装置保护动作后通过保护装置内的GOOSE跳闸软压板出口,再通过GOOSE直跳口将光信号经光纤输至智能终端,智能终端的A、B、C相跳闸接点闭合后通过A、B、C相保护跳闸压板将电信号传至智能终端内的A、B、C相跳闸保持继电器并最终传至开关操作机构箱实现跳闸。监控后台遥控操作发出的断路器控制信号通过MMS网传至保护测控一体装置,以光信号通过GOOSE网传输至智能终端,再完成对断路器的分合控制。保护跳闸示意如图2所示。

全站所有信息交换均依托于GOOSE报文和MMS报文,GOOSE服务通过广播方式传送报文数据,实现IED装置之间互相通信及信息共享;保护测控装置不设置功能硬压板,通过在装置上设置软压板的方式以投退保护功能,为远程维护和无人值班提供了条件。

3.网络结构标准化

按照IEC61850及DL/T860中的系统结构,实现了信息建模与共享传输、通信网络的标准化和设备间的互操作性。全站自动化系统网络结构分为站控层、间隔层和过程层,网络系统构成分为站控层网络和过程层网络,分别设置GOOSE网和MMS网保护直接采样(或网采),直接跳断路器。

全景数据的统一信息平台实现了全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作闭锁等相关功能。交直流一体化电源系统,站内直流、交流、逆变、UPS、通信等电源采用一体化监控,通过全站MMS网络统一上送到一体化信息平台,实现了控制自动化、信息可视化、配置标准化。

4.高级应用功能

实现了一键式顺序控制、故障信息分析决策与智能告警、与上级调度的源端维护、网络报文记录分析、智能辅助系统等高级应用功能。

二、智能变电站运维人员的新技术培训

智能变电站中一次设备智能化,二次设备网络化。设备之间连接介质由光缆替代了传统的电缆,电磁信号被转换成了数字信号,二次回路成为了“虚回路”。相对于传统的综合自动化变电站而言,其运行维护必然带来一些改变。对运维人员而言,智能变电站和常规变电站存在较大区别,他们面临着知识的更新与挑战。为了使运维人员能更好地适应电网快速发展和智能变电站快速的要求,需要从理论知识和操作技能两个方面加强培训。

1.智能变电站的理论知识培训

智能变电站和常规综合自动化变电站存在差异,故需对运维人员进行相关理论知识培训,主要内容包括:

(1)IEC61850、DL/T860标准及智能变电站继电保护应用模型、设计方案、工程配置和实施的基本办法。

(2)智能变电站的网络系统结构、通讯机制、传输信号、对时方式、交换机接口对应表、GOOSE断链告警二维表、网络报文分析仪的使用方法。

(3)电子式互感器、合并单元技术规范、工作原理;合并单元传输规约、采集信息图及二维表;电子式互感器、合并单元的巡视要点;交换机、网络的的基本工作原理,巡视要点及异常处理方法;交换机故障情况下的处理方法和危险点控制。

(4)智能变电站继电保护技术规范;智能变电站继电保护工作原理、告警信息含义、软压板功能、运行操作说明、故障处理原则、巡视要点;上级职能部门制订的继电保护运行规程及运行管理规范。

(5)智能变电站继电保护SCD文件、CID文件的解读,装置保护虚端子的配置情况及信息流,各继电保护的跳闸逻辑及各类遥测、遥信信号的上送机制,智能变电站内各IED之间的信息流向。

(6)输变电设备在线监测装置工作原理,输变电设备在线监测系统的使用方法、巡视要点、运行管理规范。

(7)监控后台常规操作、顺序控制操作、保护整定值的调取打印、保护动作事件报告的调取打印、保护定值区的切换等操作的方法,顺序控制操作的运行规定。

(8)各级部门关于智能变电站运行管理规范、设备运行维护导则、巡视技术规范、交接验收规范的规章制度。

2.智能变电站的操作技能培训

智能化变电站中对于新技术的应用和新安全问题的出现对运维人员的素质提出了更进一步的要求。运维人员不仅需要掌握智能化变电站的技术层面,还需要了解在智能化变电站工作存在的危险因素,采取的安全措施,必须遵守的安全规则等;运维人员必须掌握在新技术下如何做好运行巡视、规范倒闸操作,还必须掌握对智能化设备异常的分析和应急处理,掌握如何做好检修设备的安全措施以及动态危险点的预防工作。因此,为了使运维人员能更快地适应工作的变化,他们除了具备传统站的技术技能要求外,还必须进行相关操作技能培训。我中心有110kV智能变电站,可以进行实际操作技能培训,主要包括五部分内容:

(1)设备监视。智能化变电站监控系统在监视对象、内容、重点和手段上都有明显的区别,除了传统站一次设备告警以及保护动作信号外,必须监视保护装置的遥测信息、通道信息、软压板状态;交换机信息、GOOSE跳闸链路信息、保护MMS通信信息;户外柜的运行环境温度、湿度以及变化信息;时钟同步、对时系统工况;光电流电压互感器的采样信息等。

(2)设备巡视。智能变电站现场设备巡视工作重点与传统变电站有了很大的区别,在智能站中全站运行信息均上送监控后台,异常或缺陷情况在监控后台实现实时报警,因此,监控后台巡视数据可以指导现场设备的巡查,例如:后台报智能终端温湿度越限,则现场必须重点检查箱体内散热、除湿是否正常工作。随着智能变电站技术的不断推进,辅助巡视手段也会不断出现。

因此,根据智能变电站的技术特点,制订适用于智能站运行巡视指导书,研究辅助巡视系统的巡视策略,以及如何开展智能化变电站运行分析等都是运行需要解决的课题及现场培训的重点内容。

(3)倒闸操作。

1)智能化变电站程序化操作的应用:由于智能化变电所中的一、二次设备具备遥控操作的技术条件,通过在监控后台预先设定操作顺序、操作对象、执行条件和执行成功校验,由后台自动实现一系列的批操作。程序化操作在给倒闸操作带来便利和高效的同时,也给程序化操作票系统的维护带来风险,典型操作票库维护工作难度加剧,一旦设置错误极易造成误操作。运维人员不仅需要掌握程序化操作票系统的使用,也需要掌握程序化操作票系统的维护,同时必须能处理程序化操作票异常情况下的处理方法。

2)保护压板操作方式的改变。传统变电站保护屏“硬压板”操作被后台监控系统界面上的“软压板”操作所取代。如何有效执行软压板的监护操作也是运维人员遇到的课题之一。同时必须解决一旦在软压板五防遥控,必须在装置上进行软压板操作时操作规范的问题。因此,软压板操作规范的培训也是智能变电站与传统站的区别之一。

(4)工作许可安全措施。智能变电站与传统站相比,工作许可安全措施的变化主要体现在二次回路的工作上,运维人员操作软压板将保护改信号,并未在物理上实现保护装置的二次隔离,保护的GOOSE光纤出口(相当于传统的二次回路)仍与运行系统相连。在检修保护上试验时,仍有误发出口报文的危险。

(5)二次设备异常处理。智能化变电站保护装置、智能终端等微机设备出现异常,调度或主管部门往往希望运维人员进行初期处理,例如:采用重启装置的方法尝试使设备恢复正常。同时,针对“大检修”改革的方向,运维人员也必须学会分析处理简单的缺陷异常等。

三、结论

智能变电站作为智能电网的物理基础,将贯穿智能电网建设的整个过程。建设坚强智能电网,引领技术发展,制定标准规范,从而占领世界电网技术制高点。建设全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化特征的智能变电站已成为建设统一坚强智能电网的重要组成部分。本文基于智能化变电站的主要技术特征,深入研究智能变电站的特点,分析与常规综合自动化变电站的差异,如架构体系、通讯标准、高级应用等,并对智能变电站运维人员面临的新知识、新技能的挑战进行了研究,为今后开展智能变电站运维人员的相关培训提供了必要的理论基础。

参考文献:

智能运维一体化范文5

[关键词]调度自动化 数字物理混合仿真 职工培训

中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0137-01

一、背景技术

传统的电力相关专业培训存在以下问题:

(1)培训缺乏实践环节,满足岗位技能要求需要长时间运行维护经验的积累,培训周期长。

(2)传统的调度员培训仿真系统以全数字仿真为主,只能进行基本原理和简单操作的培训,不能达到培训维护和检修技能的目的。

(3)现有的智能电网培训仿真主要面向电网机电暂态仿真,电网调度主站、厂站运维人员无法了解电网的电磁暂态过程,无法对基于电磁暂态的二次设备动作情况进行有效培训。

(4)传统的调度员培训仿真系统没有智能变电站的培训内容,相关人员没有掌握智能变电站的运行和检修技术,给智能变电站的调试、运行、检修等工作但来很大困难。

本发明“调度自动化数字物理混合仿真培训系统”首次采用半实物仿真技术搭建了调度自动化实训系统,将全数字仿真系统通过接口部分与真实的二次设备无缝连接,搭建了全过程、全场景、全范围的调度自动化系统运行维护培训环境,全方位满足调度相关专业人员的培训需求,改善了培训效果。

二、技术方案

调度自动化数字物理混合仿真培训系统包括调控厂站系统、调度主站系统、接口设备及电网仿真系统四部分。调控主站系统和厂站二次部分采用真实装置,一次电网及变电站设备采用全数字仿真,通过接口设备将仿真系统与真实设备无缝连接,逼真地反映了操作响应过程、异常事故发展过程及现象,为电力生产运行维护人员提供与现场高度一致的环境。

三、实施方式

1、电网仿真部分

采用电磁-机电暂态联合仿真技术,确保仿真结果的逼真性和精确性。并采用优化的并行处理算法,以满足实时性要求。同时,具备完善的一次设备及故障仿真模型,能够模拟各种类型故障和多重故障时电力系统的暂态行为;也具备模拟各种倒闸操作的功能。

2、接口部分

包含数字物理接口和厂站信号模拟终端两类接口设备:

(1)数字物理接口设备

实现仿真系统和真实厂站设备的接口功能,包括实时IO接口设备、电压电流放大器、电子式互感器模拟装置、合并单元模拟装置、智能终端模拟装置、断路器、刀闸模拟装置。

(2)厂站信号模拟终端

实现不包含真实二次设备的厂站远动功能的模拟,为调控中心提供更多的子站信息。

3、厂站部分

面向不同的培训需求,厂站部分采用以下两种配置方式:

(1)含有真实二次设备的智能变电站:采用电磁暂态实时仿真技术,将电网仿真通过数字物理接口设备与智能变电站二次设备实时交互,通过远动主机与调控中心主站通信。满足了厂站端变电运维、二次运检人员培训的需求。

(2)全数字仿真的发电厂、变电站:采用机电暂态实时仿真技术,通过厂站信号模拟终端直接和调控中心主站通信。厂站信号模拟终端能够仿真多个厂站的“四遥”信息和不同厂家的远动规约,为调度主站提供全网子站的信息,满足了调度相关人员的培训需求。

4、调控主站

调度主站采用与真实调控系统一致的软硬件设备,实现调控一体主站系统、二次系统安全防护、通信数据网等相关设备的调试、维护及缺陷处理等实训功能,具有调控一体化模式下的电网调控运行培训功能。

四、主要优点

(1)本发明采用半实物仿真技术,搭建了全过程、全场景、全范围的培训环境。

(2)本发明将机电-电磁暂态联合仿真技术应用于调度自动化仿真培训领域中,确保仿真结果的逼真性和精确性。

(3)本发明实现多专业、多层次一体化的技能培训、考核、竞赛等功能。能够为电网调控人员、调度自动化运维人员、变电运维人员提供一体化、单元制培训模式,可实现资源共享,达到节约投资、降低成本、缩短培训周期的目的。

(4)本发明为电网运行反事故演练、分析研究提供仿真模拟验证的平台。可以把模拟事故过程作为事故分析研究的验证依据,为电网设备的运行维护检修及投资发展提供辅助决策。

(5)本发明不仅可以开展机理性、概念性培训,还可以真实装置、二次回路运行维护相关技能培训,有利于高技能人才的培养。

智能运维一体化范文6

随着我国电力系统运检监控技术的持续发展,相关的运行与在线检修技术已经在输电线路中得到了应用,给输电线路的运检提供了技术支持。尤其是部分新的技术以及设备的引进,输电线路的管理技术已经得到了逐步提高。而传统的运检管理方法俨然已经无法满足当前输电线路的基本管理需求,如何为运检管理工作寻求突破点则成为当前电力企业研究的关键所在。以下笔者即结合个人多年从事电力工作的实践经验,结合当前我国电力企业运检管理技术的基本现状,从管理系统、系统设备信息库以及智能化平台的应用3个方面提出做好输电线路运检管理策略,以期为提高输电线路运检管理水平,提高输电线路的安全稳定运行做有益的参考借鉴。

1 当前我国电力系统输电运检管理工作的实际现状

通过不完全数据调查分析,大家可以清楚地看到,伴随着电力企业体系的持续改革,高新技术的不断引进,输电技术与输电设备早已得到了明显的更新换代,而这就造成了传统的输电线路运行检修技术与运行管理方法无法满足当代输电线路的检修与维护要求,这不仅仅会大大提高检修故障率发生的可能性,也会给电网系统的安全稳定运行带来巨大的隐患,解决工作刻不容缓。如若对当前输电线路运检过程中可能存在的具体问题进行分析,则具体包括以下几点。

第一,因为电力系统输电线路规模的不断扩大,现如今需要常规巡视以及检修的工作量也势必随之增大,然而电力系统中的检修工作人员短期严重,恰恰成为运维管理工作难以顺利开展的重大难题所在。

第二,在实际的管理操作过程中,运行人员在获得巡视结果之后,将巡视结果传送给检修班组中的相关人员,这种处理流程和处理方式会导致线路的问题及故障不能得到及时的处理,甚至会因为时滞原因而造成事态的扩大,在一定程度上导致工作量的增加,导致检修费用和检修资源的浪费。

第三,在针对电力系统输电线路,开展运行管理与检修工作时,由于传统管理方法将两者分开管理,也就导致了在实际运维管理过程中,二者之间的配合缺少密切度,也就致使了整个电力系统输电运维管理工作效率低下。尤其是一旦输电线路出现任何故障问题,不但事故的责任点难以划分,也会因为职责混乱,而不利于事故的及时有效解决。

第四,在利益分配的过程中没有对运行人员与检修人员的待遇进行有效区分,降低了对应工作人员的工作积极性和主动性,不利于输电线路的整体安全管理,这些问题都需要在运检一体化管理过程中予以解决。

2 做好电力系统输电运检管理工作的具体对策

针对当前电力系统输电线路运维管理工作的基本现状,要想做好输电运检管理工作,那么必须要从管理系统、系统设备信息库以及智能化平台的应用这3个方面入手,做好输电线路运检管理工作,以期提高输电线路运检水平。

第一,为输电线路运维管理工作建立一个健全的管理系统。一个健全的输电线路运维管理系统是做好电力系统输电线路运维管理工作的重要基础所在。因此,要想进一步提高输电线路运维管理工作效率,提高工作水平,就必须为其建立一个健全且完善的一体化管理系统。首先,能够对供电系统的输电系统那个运行状态进行实时监控,并对相关人员所制定的检修计划进行有效地评估和优化;其次,能够从多个角度对所获得的输电线路实时数据进行综合处理,并筛选得到所需要的监控指标,通过制定一整套完善的管理策略实现对所有数据指标的监控;最后,所构建的一体化系统还必须开展对应的可行性验证,保证输电线路当中存在的隐患等能够及时地发现和处理。

第二,为输电线路运维管理工作建立一个完善的设备信息管理档案库。正是因为当前输电线路的不断扩大,高新技术、高新设备的不断引用,输电线路的技术在不断的更新换代,输电线路的设备数量也在与日俱增,因此,对其的运维管理工作势必会更加复杂、困难,而这些因素都会对输电线路的运维管理效率、运维管理水平产生直接的影响。所以,为了更好地对输电线路的技能革新,设备变化进行管理,从而为输电线路的运维管理工作提供及时的数据支持,就必须为输电线路构建一个健全的信息档案库,从而有效地解决上述问题。同时,为了保证输电线路设备档案库的稳定运行,还必须加强系统数据库中设备原始记录以及检修计划的相关信息管理。其中,设备的原始技术档案主要包括设备的生产标准数据、运行参数、实验数据、检修记录等。这些原始数据的分析和记录能够为设备的在线检测提供基础支撑,可以为员工的分析以及故障诊断提供科学的支持。

第三,做好智能管理平台在输电线路运维管理工作上的应用。正因为当前高新技术在输电线路中的不断引进,各种专业管理手段在输电线路运维管理工作中的应用,更是对如何提高输电线路供电的可靠性、标准化、全寿命化管理以及电力设备的状态实时监控等工作提出了更高的要求。而要想达到此目标,相关的输电线路运检部门,则必须要充分利用智能化管理系统,也只有如此才能够对输电线路的各项信息进行全面地分析、管理与指挥工作,并且完成对该项信息的记忆与存储。利用智能化管理平台,基于当前已有的智能巡检系统,覆盖故障分析和处理、检修、故障判断以及缺陷管理等功能,使得整个管理系统具有使用方便、应用灵活、数据科学以及管理技术先进的特点,完全实现检修工作的规范化与信息化,为设备状态运行的合理安排以及缺陷管理等提供智能化的平台。通过应用智能管理平台,能够从根本上提高电力系统输电线路的运行可靠性,减少停电事故的发生,并开展有序的设备状态检修工作,保证设备正常运行。通过强化设备状况的检修,从根本上使得一线的班组工作得到标准化、流程化以及数据化的处理,彻底提高供电线路的运行可靠性。