第3章 基于物联网输变电设备全寿命周期管理系统开发

输变电设备全寿命周期管理是输变电设备智能物联网的集成应用和最终目标。目前国内外输变电设备资产管理受设备状态感知能力、信息综合应用能力、全局风险防控能力、监管流程统筹能力和执行过程协同能力的制约，整体效益无法得到充分发挥，已难以适应智能电网安全运行和资产精益化管理的需要。

建立输变电设备全寿命周期管理系统的目标包括：①在输变电设备物联网平台上，利用输变电设备全景信息，通过建立统一协调、科学高效的输变电设备全寿命周期综合管理策略和关键绩效指标体系，形成各业务环节紧密衔接的全过程闭环管理模式；②通过设备信息管理系统、电网能量管理系统、微气象监测系统、在线监测系统和相关事件信息的接入，扩展设备缺陷的状态诊断维度和运行风险的动态评估方法，提高运维决策的针对性和设备全寿命过程的管控能力，实现输变电设备的运行可靠性、使用效率和寿命成本的综合平衡。

为了实现上述目标，本任务建立了输变电设备全寿命周期管理系统功能架构。输变电设备全寿命周期管理系统在结构上分为数据层、支撑层、应用层和服务层。

数据层从全景信息平台获取输变电设备全寿命周期管理所需的基础数据，包括设备台账、技术参数、历史缺陷、检修历史、预试定检、监测数据、运行工况、环境信息和成本信息等。采用数据清洗策略，形成有效的设备关联信息集。

支撑层通过建立状态数据优化、异常预警、综合诊断、智能评价、寿命预测、风险评估和家族缺陷分析等完备的全寿命周期过程分析功能，实现对设备风险的准确判断和管理策略的智能生成。

应用层通过设备状态在线评估及环境安全分析，实现电网设备运行风险的动态预警；通过建立共性缺陷原因分析、备品备件物联管控和风险控制策略等功能，实现检修资源的优化配置和协同联动。通过对比统计设备的关键绩效指标，形成对全寿命周期管理质量的追踪评价。

服务层建立设备全寿命周期的健康诊断档案，对各型各类设备的运行状态和健康状况进行动态的分类统计分析，完成设备缺陷及故障信息及时通报、检修与试验计划自动生成、缺陷和故障处理的过程管理与后评估，为设备规划、采购、基建、运行提供准确的量化评价依据。

本任务结合数据层、支撑层、应用层、服务层的各项功能需求，开展了系统的研发工作，建立了基于设备多源状态参量的融合分析方法，将具体、明确的可靠性量化指标覆盖管理的各个环节，从设备采购、工程建设、生产运营、技改报废等各环节控制影响设备安全服役的主要因素，实现对电网主设备全寿命周期的高效管控，降低寿命周期费用，优化资源配置。

本任务解决了输变电设备物联网应用层的三个关键技术问题：

1）提出了全景信息的输变电设备风险多维度动态预警技术，建立了基于物联网智能监测的气象环境、运行工况和实时状态的实时风险预测方法，实现了输变电设备风险的早期防控，支撑了输变电设备全寿命周期管理系统的设备运行风险分析和风险防御。

2）建立了基于可靠性和经济性的输变电设备综合寿命评估模型，将可靠性量化指标覆盖全寿命周期管理的各个环节，开发了输变电设备全寿命周期过程优化管理技术，实现了输变电设备全寿命周期闭环管理。

3）提出了基于风险源综合辨识和分级防控的输变电设备全寿命周期运维管理策略，建立了全寿命周期品质跟踪管控原则，实现了基于物联网的备品备件、物资人员的优化配置和协调联动，实现了输变电设备运维检修的联动管控。