CN102495952B - 断路器风险评估***及其风险评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了断路器风险评估***及其风险评估方法。该***包括数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备；所述数据管理设备，用于从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据；所述诊断分析设备，用于对接入的数据进行按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；所述查询统计设备，用于统计和查询接入的风险评估结果，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警。采用本发明，可以将断路器设备相关信息与环境、历史故障数据进行统一维护与管理，减少事故发生，提高设备的管理水平，保障电网安全稳定运行。

Description

断路器风险评估***及其风险评估方法

技术领域

本发明涉及断路器设备的维护技术，尤其涉及断路器风险评估***及其风险评估方法。

背景技术

SF6断路器不仅在***正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流，而且当***发生故障时，通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷电流和短路电流，防止事故范围的发生和扩大，是保障电网稳定运行的关键设备。所以，减少SF6断路器的故障发生次数，保证其正常运行，尤其重要。而风险评估作为一种快速识别设备潜在风险，避免和减少SF6断路器的事故发现及其资产损失的重要手段。

目前国内电网对SF6断路器的风险评估方法主要包括基于知识（Knowledge-based）的分析方法、定量（Quantitative）分析和定性（Qualitative）分析以及定量和定性混合的分析方法。其中基于知识分析法、定性分析主要凭借专业咨询人员的经验和直觉或者业界的标准和惯例，为风险各相关要素（资产价值，威胁，脆弱性等）的大小或高低程度定性分级，对相关咨询人员的经验和能力提出了更高的要求，尤其设备自身的故障隐患比较隐蔽，受环境、人为等因素影响，在风险分析时造成统计分析不及时和结论不够准确问题，从而对确保电网的安全运行构成一定程度的影响。

因此，如何有效对SF6断路器设备存在的隐患及早发现，减少故障率及降低环境、人为因素的影响，是业内普遍关注的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了断路器风险评估***及其风险评估方法，能够实现对SF6断路器进行全面的风险评估，从而减少事故发生，提高保障电网安全稳定运行。

本发明提供了断路器风险评估***，包括：

数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备；

所述数据管理设备，用于从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据；

所述诊断分析设备，用于对接入的数据进行按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；

所述查询统计设备，用于统计和查询接入的风险评估结果，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警。

相应地，本发明还提供了断路器风险评估***的风险评估方法，所述断路器风险评估***包括数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备，所述方法包括：

从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据录入所述数据管理设备；

所述诊断分析设备对所述数据管理设备接入的数据进行按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；

所述查询统计设备对接入风险评估结果的查询统计，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明将SF6断路器设备相关的设备信息与环境、历史故障数据进行统一维护与管理，以科学的风险评估分析，避免不必要的人为因素、环境因素的影响，确保分析结果的及时准确，且还可以对SF6断路器进行周期性自动风险评估、对评估结果进行实时预警，并统计历史评估结果及趋势，从而对设备中SF6断路器的状态进行跟踪，适时安排检修，减少事故发生，提高设备的管理水平，保障电网安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明断路器风险评估***的整体示意图；

图2是本发明断路器风险评估***的实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1是本发明断路器风险评估***的整体示意图，包括：数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备；

所述数据管理设备，用于从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据；

所述诊断分析设备，用于对接入的数据进行按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；

所述查询统计设备，用于统计和查询接入的风险评估结果，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警。

本发明所称的风险是指设备可能导致的损失大小，此处是指包括对设备资产本身的风险和对***安全稳定运行的风险。风险评估是指在设备状态评价的基础上，评估设备出现故障的可能性和后果的严重程度，确定设备面临的和可能导致的风险的过程。断路器的风险评估能够为企业拥有或者控制的资产提供风险分析，这里的是指电力企业拥有或者控制的各种输变电设备，并且能够利用收集到的设备各类状态信息，依据相关标准，确定设备所处的状态。

需要说明的是，本发明的优势在于按照风险评估的模型、流程和方法建立SF6断路器状态评价导则，并有效指导电网企业SF6断路器风险评估。根据SF6断路器设备数据定义多条件查询项及动态输出评估报告。并且根据评估评价结论，进行设备风险评估，并根据评估结论进行适时状态预警。

图2是本发明断路器风险评估***的实施例示意图。

如图2所示，所述数据管理设备具体包括：

基础数据模块，用于将设备台账数据、技术参数数据和设备资产数据进行分类存储，并设计形成其数据组织和管理方案,其中所述技术参数数据主要包括设备编码、设备名称、所属市局、变电站、间隔、电压等级、开断电流，所述资产数据主要包括资产价值；

损失统计模块，用于评估资产成本、环境污染、安全数据的资产损失程度，所述资产成本主要考虑断路器设备在出现设备事故时的成本损失等级，所述环境污染数据主要考虑空气污染、土壤污染以及噪声污染，所述安全数据主要考虑人身安全损失、电网安全风险；

故障率获取模块，用于对断路器的设备基础数据、运行数据、实验数据、缺陷数据等进行远程诊断导则的状态评价，得出其设备评价状态；并对历年的状态评价结论进行统计分析，获得断路器的平均故障率。

设备基础数据主要包含设备台账、及技术参数数据，包括设备编码、设备名称、所属市局、变电站、间隔、电压等级、开断电流等；设备资产数据主要考虑设备价值，可直接反映设备固有成本以及损坏后的维修或更换成本；这类数据通常存在于电网的生产MIS中，目前以基于IEC 61970 CIS的标准数据访问接口进行数据读取和基于文件进行定期读取的方式进行数据的采集接入。

资产成本主要考虑SF6断路器设备在出现设备事故时的成本损失等级；环境污染数据主要考虑空气污染、土壤污染以及噪声污染，分为轻度污染、中度污染、严重污染。安全数据主要考虑人身安全损失、电网安全风险。资产损失程度综合成本、环境、安全因素统计历年的数据，按“划分统计范围，确定设备类型，按年进行统计，收集故障信息”4个步骤进行数据的采集，如表1所示。这类数据通常存在于电网的生产MIS中，目前以基于IEC 61970 CIS的标准数据访问接口进行数据读取和基于文件进行定期读取的方式进行数据的采集接入。

对SF6断路器的设备基础数据、运行数据、实验数据、缺陷数据等进行远程诊断导则的状态评价，得出其设备评价状态；平均故障率是对历年的状态评价结论进行统计分析，得出SF6断路器的平均故障率，作为风险评估的一项关键因素。这类数据通常存在于电网的生产MIS中，目前以基于IEC 61970 CIS的标准数据访问接口进行数据读取和基于文件进行定期读取的方式进行数据的采集接入。

如图2所示，所述诊断分析设备具体包括：

与所述基础数据模块、所述损失统计模块、所述故障率获取模块分别相连的数据收集模块，用于从所述数据管理设备的各个模块中收集评估所需的相关数据，该数据主要包括断路器的设备基本数据、历年资产损失统计、状态评价结论及平均故障率；

与所述数据收集模块相连的加权分析模块，用于以加权法的方式将所述数据收集模块收集到的数据按不同的加权值融合为一个单目标优化的风险评估模型，并据此模型进行断路器的风险评估；

与所述加权分析模块相连的状态预警模块，用于对所述加权分析模块获取的风险评估结论提供到状态预警，进行适时告警。

对SF6断路器的风险评估，首先收集评估所需的相关数据，包括SF6断路器的设备基本数据、历年资产损失统计、状态评价结论及平均故障率等，以加权法的方式将其融合为一个单目标优化的风险评估模型，据此模型进行SF6断路器的的风险评估。对此风险评估结论提供到状态预警，进行适时告警，并可以将风险评估结论进行导出打印。

如图2所示，所述查询统计设备具体包括：

分类统计模块，用于分类别进行统计，所述类别主要包括按照变电站、电压等级、设备编码、设备名称、规格型号、投运时间、生产厂家、设备投运日期、评估模型、评估日期、风险等级；

与所述分类统计模块相连的字段查询模块，用于对风险评估结论、设备基本信息、评估时间、风险等级进行查询，实现某次或一段时间内某断路器设备的不同评估模型的评估结论的统计，按字段信息对断路器进行统计分析，对查询出来的数据进行导出。

对风险评估结论、设备基本信息、评估时间、风险等级进行查询统计，实现某次或一段时间内某SF6断路器设备的不同评估模型的评估结论的统计，提供多种统计方式，包括按照变电站、电压等级、设备编码、设备名称、规格型号、投运时间、生产厂家、设备投运日期、评估模型、评估日期、风险等级等字段信息对SF6断路器进行统计分析，对查询出来的数据进行导出打印，如下表所示：

所述的断路器风险评估***，还包括：周期性评估设备，用于设定评估的周期时间，当达到所述预设的周期时间，启动***自动进行评估，其中该周期时间可按年、按月、按日、按小时、按分钟、秒级进行设定。

为了减少SF6断路器设备的故障发生，需要周期性地进行风险评估，采用手动方式评估需要增加大量的人力，所以本评估方案提供自动评估方式，设定评估的周期时间，***即可自动进行评估。其中周期性时间可按年、按月、按日、按小时、按分钟、精确度可达到秒级。

本发明还提供了一种断路器风险评估***的风险评估方法，所述断路器风险评估***包括数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备，所述方法包括：

从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据录入所述数据管理设备；

所述诊断分析设备对所述数据管理设备接入的数据进行按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；

所述查询统计设备对接入风险评估结果的查询统计，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警。

其中，所述从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据录入所述数据管理设备的步骤，包括：

将设备台账数据、技术参数数据和设备资产数据进行分类存储，并设计形成其数据组织和管理方案；

评估资产成本、环境污染、安全数据的资产损失程度，所述资产成本主要考虑断路器设备在出现设备事故时的成本损失等级，所述环境污染数据主要考虑空气污染、土壤污染以及噪声污染，所述安全数据主要考虑人身安全损失、电网安全风险；

对断路器的设备基础数据、运行数据、实验数据、缺陷数据等进行远程诊断导则的状态评价，得出其设备评价状态；并对历年的状态评价结论进行统计分析，获得断路器的平均故障率。

其中，所述诊断分析设备对所述数据管理设备接入的数据进行按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果的步骤，包括：

从所述数据管理设备的各个模块中收集评估所需的相关数据，该数据主要包括断路器的设备基本数据、历年资产损失统计、状态评价结论及平均故障率；

以加权法的方式将所述数据收集模块收集到的数据按不同的加权值融合为一个单目标优化的风险评估模型，并据此模型进行断路器的风险评估；

对所述加权分析模块获取的风险评估结论提供到状态预警，进行适时告警。

其中，所述查询统计设备对接入风险评估结果的查询统计，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警的步骤，包括：

分类别进行统计，所述类别主要包括按照变电站、电压等级、设备编码、设备名称、规格型号、投运时间、生产厂家、设备投运日期、评估模型、评估日期、风险等级；

对风险评估结论、设备基本信息、评估时间、风险等级进行查询，实现某次或一段时间内某断路器设备的不同评估模型的评估结论的统计，按字段信息对断路器进行统计分析，对查询出来的数据进行导出。

设定评估的周期时间，当达到所述预设的周期时间，启动***自动进行评估，其中该周期时间可按年、按月、按日、按小时、按分钟、秒级进行设定。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种断路器风险评估***，其特征在于，包括：数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备；

所述数据管理设备，用于从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据；

所述诊断分析设备，用于对接入的数据按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；

所述查询统计设备，用于统计和查询接入的风险评估结果，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警；

所述数据管理设备包括：

基础数据模块，用于将设备台账数据、技术参数数据和设备资产数据进行分类存储，并设计形成其数据组织和管理方案,其中所述技术参数数据包括设备编码、设备名称、所属市局、变电站、间隔、电压等级、开断电流，所述资产数据包括资产价值；

损失统计模块，用于评估资产成本、环境污染、安全数据的资产损失程度，所述资产成本考虑断路器设备在出现设备事故时的成本损失等级，所述环境污染数据考虑空气污染、土壤污染以及噪声污染，所述安全数据考虑人身安全损失、电网安全风险；

故障率获取模块，用于对断路器的设备基础数据、运行数据、实验数据、缺陷数据进行远程诊断导则的状态评价，得出其设备评价状态；并对历年的状态评价结论进行统计分析，获得断路器的平均故障率；

以上所述数据存在于电网的生产MIS中，以基于IEC 61970 CIS的标准数据访问接口进行数据读取和基于文件进行定期读取的方式进行数据的采集接入。

2.根据权利要求1所述的断路器风险评估***，其特征在于，所述诊断分析设备包括：

与所述基础数据模块、所述损失统计模块、所述故障率获取模块分别相连的数据收集模块，用于从所述数据管理设备的各个模块中收集评估所需的相关数据，该数据包括断路器的设备基本数据、历年资产损失统计、状态评价结论及平均故障率；

与所述数据收集模块相连的加权分析模块，用于以加权法的方式将所述数据收集模块收集到的数据按不同的加权值融合为一个单目标优化的风险评估模型，并据此模型进行断路器的风险评估；

与所述加权分析模块相连的状态预警模块，用于对所述加权分析模块获取的风险评估结论提供到状态预警，进行适时告警。

3.根据权利要求2所述的断路器风险评估***，其特征在于，所述查询统计设备包括：

分类统计模块，用于分类别进行统计，所述类别包括变电站、电压等级、设备编码、设备名称、规格型号、投运时间、生产厂家、设备投运日期、评估模型、评估日期、风险等级；

与所述分类统计模块相连的字段查询模块，用于对风险评估结论、设备基本信息、评估时间、风险等级进行查询，实现某次或一段时间内某断路器设备的不同评估模型的评估结论的统计，按字段信息对断路器进行统计分析，对查询出来的数据进行导出。

4.根据权利要求1～3任一项所述的断路器风险评估***，其特征在于，包括：

周期性评估设备，用于设定评估的周期时间，当达到预设的周期时间，启动***自动进行评估，其中该周期时间可按年、按月、按日、按小时、按分钟、秒级进行设定。

5.一种断路器风险评估***的风险评估方法，所述断路器风险评估***包括数据管理设备，与所述数据管理设备相连的诊断分析设备，与所述诊断分析设备相连的查询统计设备，所述方法包括：

从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据录入所述数据管理设备；

所述诊断分析设备对所述数据管理设备接入的数据按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果；

所述查询统计设备对接入风险评估结果的查询统计，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警；

所述从数据中心获取设备台帐数据、技术参数数据，状态评价结论数据，环境和安全因素数据，以及历年故障发生的统计数据录入所述数据管理设备的步骤，包括：

将设备台账数据、技术参数数据和设备资产数据进行分类存储，并设计形成其数据组织和管理方案，其中所述技术参数数据包括设备编码、设备名称、所属市局、变电站、间隔、电压等级、开断电流，所述资产数据包括资产价值；

评估资产成本、环境污染、安全数据的资产损失程度，所述资产成本考虑断路器设备在出现设备事故时的成本损失等级，所述环境污染数据考虑空气污染、土壤污染以及噪声污染，所述安全数据考虑人身安全损失、电网安全风险；

对断路器的设备基础数据、运行数据、实验数据、缺陷数据进行远程诊断导则的状态评价，得出其设备评价状态；并对历年的状态评价结论进行统计分析，获得断路器的平均故障率；

以上所述数据存在于电网的生产MIS中，以基于IEC 61970 CIS的标准数据访问接口进行数据读取和基于文件进行定期读取的方式进行数据的采集接入。

6.根据权利要求5所述的断路器风险评估***的风险评估方法，其特征在于，所述诊断分析设备对所述数据管理设备接入的数据按最优风险评估模型进行诊断分析并输出风险评估结果的步骤，包括：

从所述数据管理设备的各个模块中收集评估所需的相关数据，该数据包括断路器的设备基本数据、历年资产损失统计、状态评价结论及平均故障率；

以加权法的方式将数据收集模块收集到的数据按不同的加权值融合为一个单目标优化的风险评估模型，并据此模型进行断路器的风险评估；

对加权分析模块获取的风险评估结论提供到状态预警，进行适时告警。

7.根据权利要求6所述的断路器风险评估***的风险评估方法，其特征在于，所述查询统计设备对接入风险评估结果的查询统计，输出评估结论报告，并结合状态预警进行设备预警的步骤，包括：

分类别进行统计，所述类别包括变电站、电压等级、设备编码、设备名称、规格型号、投运时间、生产厂家、设备投运日期、评估模型、评估日期、风险等级；

对风险评估结论、设备基本信息、评估时间、风险等级进行查询，实现某次或一段时间内某断路器设备的不同评估模型的评估结论的统计，按字段信息对断路器进行统计分析，对查询出来的数据进行导出。

8.根据权利要求5～7任一项所述的断路器风险评估***的风险评估方法，其特征在于，包括：

设定评估的周期时间，当达到预设的周期时间，启动***自动进行评估，其中该周期时间可按年、按月、按日、按小时、按分钟、秒级进行设定。