基于画像技术的配网设备差异化巡视应用

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2024-06-22

引言

配网作为新型电力系统建设的主战场,正面临着分布式电源、储能、电动汽车及各类交互式用能设备大规模接入互动的巨大挑战。将数字技术与配网传统业务深度融合,助力配网业务流程、管理模式和作业方式的变革发展,将会变得越来越重要。



案例背景


配网设备巡视主要分为定期巡视、特殊巡视、夜间巡视、故障巡视、监察巡视、状态巡视等几种类型,是运维单位结合配网设备设施运行状况、气候环境变化情况以及上级运维管理部门的要求,开展的标准化运维工作,通过及时发现和消除设备缺陷,确保设备安全运行。然而,配网设备点多面广、数量庞大、类型繁多以及各类设备运行年限、健康状态、地理环境、重要程度差异较大,导致设备管理精细化程度不足 。因此,有必要构建基于设备状态分析的差异化巡视方法,从设备健康、重要程度、风险预控等角度出发,针对性开展定期、特殊巡视工作,提升配网设备精益化运维水平。



案例内容


本案例基于配网设备基础档案、设备运行、运检作业、客户服务等数据,设计配网设备标签体系,根据设备标签衡量设备重要度和健康度,形成设备风险矩阵,并构建配网设备管控评价模型,确定配网需重点关注的设备范围,辅助制定差异化巡视方案。


(一)配网设备标签设计

基于电网公司“运维规程、运行规程、设备状态检修试验规程”等标准文件,从电网实际业务需求和专家业务经验出发,总体采用“标准规范、方法论、最佳实践、经验原则”互相结合的方法,开展配网设备标签体系设计。


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标签主体划分

配网设备标签主体设计按照电网公司资产全生命周期管理、实物资产统一身份编码、多维精益管理体系变革等工作要求以及相关业务规范,同时结合配网设备管理业务需求,开展配网设备标签主体分级分类。配网设备标签主体包含如下设备:


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图1 配网设备标签主体

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标签主题设计

根据配网设备基础数据、运行数据、运检业务数据、客户服务数据等,设计配网设备基础属性、生产属性、经济属性、服务属性四大类标签主题。

基础属性:基于设备资源、资产等基础台账参数,抽象出反应设备电网资源及技术参数的特征标签;基于设备供电路径、上下级拓扑关系、联络关系,抽象出反应设备网架结构的特征标签。

生产属性:基于设备运行负荷、量测数据(遥测、遥信等)以及设备停电、异常事件记录,抽象出反应设备运行情况的特征标签;基于设备巡视、检测、检修、试验、维护等生产作业以及作业过程中发现的缺陷、隐患、故障及其消除情况,抽象出反应设备运维检修的特征标签;基于设备自动化覆盖情况、智能运检装备覆盖情况,抽象出反应设备智能化水平的特征标签。

经济属性:基于设备资产价值、 LCC 全生命周期成本,抽象出反应设备生产成本的特征标签;基于设备线损、供电量以及新能源接入消纳情况,抽象出反应设备经济效益的特征标签。

务属性:基于用户报修,客户投诉、举报、建议等非抢诉求以及用户业扩报装等,抽象出设备关联客户服务的特征标签;基于设备关联保供电对象、保供电任务,抽象出设备供电保障的特征标签。


(二)配网设备管控评价模型设计

基于配网设备标签设计结果,提炼影响配网设备差异化巡视策略的标签粒子,从设备健康度和重要度两个维度出发,构建配网设备管控评价模型,形成设备管控级别。具体如下:

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根据配网设备基础属性及生产属性自动生成设备健康度场景画像,确定设备健康度。设备健康度可分为正常、注意、异常和严重状态。

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根据配网设备服务属性和经济属性自动生成设备重要度场景画像,确定设备重要度。设备重要度可分为关键设备、重要设备和一般设备。

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根据设备健康度和重要度,结合设备管控分级要求,形成设备风险矩阵,确定配网设备管控级别。配网设备管控等级从高到低分为“I级管控设备、II级管控设备和III级管控设备”。

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图2 设备风险矩阵图


(三)差异化巡视典型场景设计

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主动推荐特殊巡视典型场景

特殊巡视主动推荐,主要是基于对频繁故障停电、低电压、有重要保电任务等临时性特征以及季节性触发的鸟害、大风、高温等季节性特征的判断,为配电运行单位主动生成并推荐特殊巡视任务,如对设备进行全部或部分巡视。

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定期巡视周期调整建议典型场景

定期巡视周期差异化调整建议推荐,主要针对一定时间范围内配电重点管控设备,参考设备风险矩阵图(图2),制定相适应的设备差异化运维策略,如:缩短I级设备巡视周期,保持II级设备巡视周期不变,延长III级设备巡视周期,并确保关键运行数据每月记录一次并可追溯以及配电线路、设备的最长巡视周期不超过半年。

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重点巡视设备推荐典型场景

重点巡视设备推荐,是在定期、特殊巡视范围及执行过程中,依据设备管控等级要求,针对低于基准线的设备,标注为巡视重点关注设备,并给出相应的巡视建议。


案例成效


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深度整合了运行信息(停复电、负荷数据、环境数据等)、运检信息(运维检修、技改大修、故障抢修等)、运营信息(客户服务、财务成本等)等覆盖各专业部门的配网设备基本信息,形成高质量的业务数据集,实现设备信息全方位展示和链条式检索。

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构建了涵盖设备基础属性、生产属性、经济属性、服务属性等维度的配网设备精细化评估标签体系,打造配网设备标签200余个,并具备良好的拓展性,可为后续状态检修、薄弱环节分析等设备管控业务提供有力数据支撑。

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基于PMS3.0技术架构,通过构建设备标签画像及自定义业务策略,关联评价结果,可向业务侧巡视、检修等应用提供设备评价及执行策略信息,辅助特殊巡视、状态检修等业务开展,构建了发现问题-分析问题-整改治理-预防管控的问题闭环管理能力。

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在应用展示层面,以电网一张图为依托,实现问题设备的精准定位以及在电网中的拓扑关系甄别,并通过醒目图标、热力图等形式展示配网设备标签和告警信息等,支撑巡视、检修等业务快速开展。


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