摘要：目前，高速鐵路牽引變電站綜合自動化系統(tǒng)的運行維護仍處于“計劃維修"和“故障維修"階段。本文研究了傳統(tǒng)智能綜合自動化系統(tǒng)的運行維護技術(shù)，提出了有針對性的智能運行維護解決方案，實現(xiàn)了智能分析、健康管理、綜合自動化系統(tǒng)壽命預測等功能，可以提高運行維護效率，更好地保障高速鐵路的運行安全。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；綜合自動化；智能運維

引言

牽引變電站綜合自動化系統(tǒng)是保證高速鐵路安全運行的重要設(shè)施。有效的運行和維護可以在很大程度上保證高速鐵路牽引電源的安全。目前，高速鐵路尚未對綜合自動化系統(tǒng)的維護和維護進行信息化管理，仍處于“計劃維修"和“故障維修"階段，自動化程度低，維護粒度粗。電力系統(tǒng)研究智能變電站的運行和維護，制定了《智能變電站保護設(shè)備在線監(jiān)控診斷設(shè)備技術(shù)規(guī)范》（Q/GDW11361-2017[1]標準。通過科學研究項目，本文深入研究了傳統(tǒng)智能牽引變電站綜合自動化系統(tǒng)的智能運行和維護?，F(xiàn)場運行和維護管理系統(tǒng)的建設(shè)可以提高綜合自動化系統(tǒng)運行和維護的智能水平，促進綜合自動化系統(tǒng)運行和維護向“狀態(tài)維護"的轉(zhuǎn)變。

1課題研究內(nèi)容

1.1搭建智能運維管理平臺

作為實現(xiàn)智能運維功能的硬件基礎(chǔ)，研究構(gòu)建現(xiàn)有智能高鐵變電站綜合自動化系統(tǒng)智能運維管理平臺的系統(tǒng)構(gòu)成方案。

1.2智能運維功能，現(xiàn)有綜合自動化系統(tǒng)

針對現(xiàn)有綜合自動化系統(tǒng)的研究，采用深入挖掘現(xiàn)有數(shù)據(jù)潛力的方法，在監(jiān)控后臺增加軟件模塊，實現(xiàn)功能，原則是不改變現(xiàn)有軟硬件，不影響現(xiàn)有線路運行。

（1）實現(xiàn)綜合自動化系統(tǒng)簡歷管理信息化和在線參數(shù)驗證。

（2）通過深入挖掘數(shù)據(jù)潛力，利用綜合自動化系統(tǒng)裝置自我診斷信息和邏輯管道監(jiān)控信息，診斷現(xiàn)有綜合自動化系統(tǒng)裝置的運行狀態(tài)。

1.3智能綜合自動化系統(tǒng)的智能運維功能

針對未來綜合自動化系統(tǒng)的研究，本著適度改進軟硬件設(shè)備、不降低系統(tǒng)可靠性的原則，對綜合自動化系統(tǒng)的相關(guān)保護測控裝置進行軟硬件升級，實現(xiàn)對設(shè)備的詳細自我診斷。除了實現(xiàn)原有功能外，還增加了智能綜合自動化系統(tǒng)的功能。

（1）增加裝置箱內(nèi)的溫度采集電路，實現(xiàn)對裝置內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測。

（2）根據(jù)設(shè)備MTBF的時間和設(shè)備的運行環(huán)境溫度，計算設(shè)備的整體預期剩余壽命，并設(shè)置報警限值進行預警。

（3）研究虛端子可視化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控和診斷，基于智能牽引變電所綜合自動化系統(tǒng)。

2智能運維系統(tǒng)建設(shè)

2.1構(gòu)建傳統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)智能運維系統(tǒng)

如圖1所示，傳統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)智能運維實施方案。

圖1傳統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)智能運維實施方案

為了將對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響降低到可控范圍，升級了現(xiàn)有綜合自動化系統(tǒng)通信管理機的軟件，并在車站增加了智能運維管理機。智能運維后臺設(shè)置在運維管理后臺，后臺安裝智能運維軟件平臺，包括裝置簡歷管理、綜合診斷管理等模塊。

智能運維軟件平臺配置設(shè)備自診斷信息、電路電量信息和設(shè)備基本信息的組合關(guān)系和診斷邏輯，生成相應(yīng)設(shè)備的專家體驗庫。自檢報警信息、各種電路電量信息和狀態(tài)量信息從通信層網(wǎng)絡(luò)獲取，分析結(jié)果與設(shè)備專家數(shù)據(jù)庫中的診斷邏輯和歷史樣本成功匹配，提示運維人員進行有針對性的維護和維護操作。

將智能運維后臺的通信模塊添加到現(xiàn)有通信管理機中，通過新增的運維管理機將運行監(jiān)控信息、設(shè)備狀態(tài)信息、故障動作報警信息等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到智能運維后臺機。智能運維后臺機通過對綜合運維信息進行數(shù)據(jù)篩選分類，結(jié)合專家經(jīng)驗庫和歷史診斷樣本，在智能運維后臺機的HMI上顯示運維分析結(jié)果，為運維人員提供有針對性的維護措施。

2.2智能綜合自動化系統(tǒng)智能運維建設(shè)

智能牽引變電站綜合自動化系統(tǒng)采用典型的數(shù)字變電站結(jié)構(gòu)，集過程層合并單元、智能終端和間隔層于一體。綜合自動化系統(tǒng)增加運維管理機，接入綜合自動化系統(tǒng)站點控制層網(wǎng)絡(luò)，負責運維相關(guān)數(shù)據(jù)的收發(fā)；增加網(wǎng)絡(luò)分析儀，接入站點控制層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，負責網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收集和分析。所有數(shù)據(jù)均由運維管理機發(fā)送至智能運維后臺機，實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和分析。

4安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

4.1概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通信和其他技術(shù)開發(fā)的云管理平臺可以滿足用戶或運維公司監(jiān)控許多變電站電路的運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫度和濕度、電纜和母線的運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景的需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲和統(tǒng)一管理，方便使用，支持有權(quán)限的用戶通過電腦、手機、PAD和其他終端鏈接訪問和接收報警，并完成相關(guān)設(shè)備的日常和定期檢查和訂單分發(fā)管理。

4.2應(yīng)用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)配電運行維護體系的新建、擴建和改造。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

月度能源報告；網(wǎng)站監(jiān)控；變壓器狀態(tài)；操作和維護；配電圖；視頻監(jiān)控；電力運行報告；報警信息；任務(wù)管理；用戶報告；應(yīng)用監(jiān)控

4.5系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)語

通過研發(fā)，在京滬高鐵現(xiàn)場搭建了綜合自動化系統(tǒng)智能運維管理平臺。經(jīng)過近半年的網(wǎng)絡(luò)試運行，該平臺初步實現(xiàn)了綜合自動化系統(tǒng)設(shè)備的故障預警和使用壽命預測，tian補了高速鐵路運維在這方面的空白。智能運維管理平臺還可以引入城市軌道交通領(lǐng)域，為智能地鐵建設(shè)提供參考。

參考文獻

[1]Q/GDW11361—2017，智能變電站保護設(shè)備在線監(jiān)視與診斷裝置技術(shù)規(guī)范[S].

[2]NB/T42015—2013，智能變電站網(wǎng)絡(luò)報文記錄及分析裝置技術(shù)條件[S].

[3]王純偉，閆兆輝，侯日根.高鐵牽引變電所綜合自動化系統(tǒng)智能運維研究.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用設(shè)計,2022,05版.