继电保护状态检修系统_技术方案

附件1：技术协议

继电保护状态检修辅助决策系统

技术方案

第 1 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

山西省电力公司

2010 年 12月

第 2 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

目 录

1.

项目概述 ................................................................................................................................... 5 1.1项目背景 ............................................................................................................................. 5 1.2建设目标 ............................................................................................................................. 5 1.3设计原则 ............................................................................................................................. 6 项目研究内容和实施方案 ....................................................................................................... 8 2.1项目研究内容 ..................................................................................................................... 8 2.2项目实施方案 ..................................................................................................................... 9 业务功能 ................................................................................................................................. 12 3.1数据获取 ........................................................................................................................... 12 3.2数据处理 ........................................................................................................................... 12 3.3监测预警 ........................................................................................................................... 12 3.4状态评价 ........................................................................................................................... 13 3.5状态诊断 ........................................................................................................................... 13 3.6风险评估 ........................................................................................................................... 13 3.7检修策略 ........................................................................................................................... 14 3.8检修计划 ........................................................................................................................... 14 3.9绩效评估 ........................................................................................................................... 15 3.10规章制度信息化 ............................................................................................................. 15 3.11流程管控 ......................................................................................................................... 15 3.12查询统计 ......................................................................................................................... 16 3.13系统管理 ......................................................................................................................... 16 技术、性能、安全 ................................................................................................................. 17 4.1总则 ................................................................................................................................... 17 4.2技术路线 ........................................................................................................................... 19 4.3性能指标 ........................................................................................................................... 20 4.4安全 ................................................................................................................................... 21 4.5系统部署 ........................................................................................................................... 21 项目管理 ................................................................................................................................. 23 5.1项目组织机构 .................................................................................................................. 23 5.2项目进度 .......................................................................................................................... 24 5.3项目质量管理 .................................................................................................................. 25 5.4风险管理 .......................................................................................................................... 25 5.5项目交付成果 .................................................................................................................. 25 5.6测试验收 .......................................................................................................................... 26 技术支持与售后服务 ............................................................................................................. 27 6.1售后服务方式 .................................................................................................................. 27 6.2服务承诺 .......................................................................................................................... 28 培训......................................................................................................................................... 29 7.1培训总则 .......................................................................................................................... 29 7.2培训内容及方式 .............................................................................................................. 29

第 3 页 共 30 页

2.

3.

4.

5.

6.

7.

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

7.3 知识转移 ......................................................................................................................... 29

第 4 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

1. 项目概述 1.1项目背景

状态检修是近年来电网企业普遍关注的课题，随着技术的发展和社会的进步，状态检修作为一种检修模式更能降低维修成本、缩短检修停电时间、延长设备寿命的检修模式，越来越受到电网企业的重视。

目前电力系统设备的分类和检修现状可分为:直接与高压侧有关的设备一般属于一次设备,如变压器、开关等,由于一次设备造价高、回路少,已经完成了状态检修;与控制保护有关、带弱电的设备,属于二次设备,如继电保护、电表等,一般单元造价相对较低且回路非常复杂,因此较少应用状态检修。然而由于一次设备实行状态检修效果非常好,使得发生故障的频率和时间大大减小,就必然对二次设备的检修提出新的挑战,继电保护装置作为二次设备中的重要组成,其误动和拒动都会对电力系统设备的安全运行影响很大。

因此，在一次设备状态检修技术推进的基础上研究二次控制系统状态检修技术，尤其是“电网静静的哨兵”继电保护系统的状态检修技术将具有十分重要的现实意义。

1.2建设目标

继电保护状态检修辅助决策系统的主要功能定义为：获取并处理继电保护设备相关基础资料、设备实时/历史数据等反映设备健康状态的特征参数，评价设备当前健康状况。对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态预警消息，并进行有效的故障模式和原因的分析。最

第 5 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

终通过综合优化检修策略模型分析，提出检修决策建议,并主网状态检修辅助决策系统中相关一次设备的停电检修计划，根据相应的管理规定,辅助制定继电保护设备的停电检修计划。

系统的主要目标是建立继电保护设备健康状态的后台评价分析系统，全面掌握继电保护设备的运行历史和现状数据，利用辅助决策系统对设备的健康状态进行综合分析，做出相对全面的状态评价，实现对继电保护设备的状态检修提供决策依据，达到节约资源、提高效率、保障设备的安全运行。

1.3设计原则

遵循信息化建设内在的自然规律，制定科学、合理的实施策略，才能够保证信息化建设整体目标的顺利实现。结合山西省电力公司继电保护状态检修的现状，制定项目建设原则如下： ➢ 统一性原则

按照国家电网公司“SG186”工程整体规化，遵循国家电网公司技术标准，严格遵循统一建设原则。 ➢ 统筹规划、协调并进原则

按照山西省电力公司整体规划，做到从全局出发，充分考虑未来发展需要；在遵循业务与管理逐渐完善的客观规律下，合理安排工作任务，使各项任务能协调并进，充分协调，以保证实施的进度和效果；

第 6 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

根据信息化建设的不同进程，分阶段需求调研，系统开发，系统测试，项目实施，培训，后期维护。 ➢ 适用性原则

满足山西省电力公司继电保护状态检修管理需求，并至少满足未来5-8年业务和管理发展的需要。 ➢ 先进性与实用性相结合原则

基于业界开放性标准，采用先进的技术和产品，兼顾技术的成熟度，选择符合发展趋势的业界主流的技术架构以及软硬件平台，保证系统开发的有效保护和延续性。 ➢ 开放性与可扩展性原则

支持多种硬件平台，采用通用软件开发平台、第三方开放的组件产品，具备良好的扩展性和可移植性；具备业务处理的灵活配置，支持业务功能的灵活重组与更新；提供二次开发的开放接口。 ➢ 安全可靠性原则

系统应具备高安全可靠性，并通过采用多种安全技术手段保障系统安全稳定运行，满足电力公司对网络和信息系统安全运行的要求。 ➢ 可维护性原则

系统应具备高可维护性，便于功能的加载、扩展、更新和修正。

第 7 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

2. 项目研究内容和实施方案 2.1项目研究内容

项目的总体设计思路是获取并处理继电保护设备相关基础资料、设备实时/历史数据等反映设备健康状态的特征参数，评价设备当前健康状况。对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态预警消息，并进行有效的故障模式和原因的分析。最终通过综合优化检修策略模型分析，提出检修决策建议,并主网状态检修辅助决策系统中相关一次设备的停电检修计划，根据相应的管理规定,辅助制定继电保护设备的停电检修计划。总体结构如下图所示：

继电保护状态检修辅助决策系统信息展示与消息发送监测预警数据收集状态评价风险评价检修策略检修计划绩效评估模型数据处理数据服务总线主网状态检修辅助决策系统数字标准化作业系统其它相关系统 OMS系统系统总体结构图

从上图可以看出系统的业务流程为：

1)首先进行数据收集，通过数据服务总线从OMS系统、主网状

第 8 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

态检修辅助决策系统、数字标准化作业系统、其它相关系统获取数据。

2)根据基础数据和评价标准对设备进行状态评价，并将状态评价结果提供给监测预警功能 ，并将相应的监测预警信息共享，以备外部信息发布平台调用。

3) 根据状态评价结果及风险评估参数对设备进行风险评价。 4) 以状态评价为基础，结合风险评估结论，生成检修策略。 5) 基于检修策略及一次设备检修计划，生成保护设备检修计划。 6) 年初对上一年度状态检修工作情况进行总结，进行绩效评估。

2.2项目实施方案 2.2.1开放的数据接口

系统通过统一的数据接口规范，提供了开放的数据接口，以一定的触发方式（定时触发、控制触发）从外部系统或装置中获取反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、带电检测数据、试验数据和其他数据。

保护设备台帐、一次设备检修计划、各种运行、缺陷、检修信息从OMS系统获取，一次设备台帐从主网设备状态检修系统获取，运行巡视记录从数字标准化运行系统获取，专业巡视记录由通过PDA作业上传到服务器。

第 9 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

2.2.2流程化闭环管理

系统要实现继电保护状态检修管理工作的流程化、闭环管理。从数据收集、状态评价、风险评估、检修策略、检修计划、绩效评估等环节实现全过程管理。

2.2.3支持多种评价标准

系统提供对多种评价标准的支持，例如国网评价标准、省公司评价标准、分公司评价标准等，用户可以选择按照哪一套评价标准进行评价，多种评价标准的评价结果还可以进行对比分析。

系统提供可设置的评价标准平台，各相标准的评价方法、评分规则都可以通过设置的方式变更，使系统能够适应评价标准的变化。

2.2.4集中部署、分布应用

系统采用“集中部署、分布应用”的模式，将数据库服务器、应用服务器部署在省公司，11个地市分公司、超高压通过内网进行访问。这种模式可以保证系统数据的完整性、功能的一致性，与分布部署相比大大减少了维护工作量。

第 10 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

数据接口其它相关系统数据库服务器省公司网络应用服务器省公司应用省公司应用分公司网络… … 太原忻州大同长治超高压

2.2.5继电保护专业数据挖掘、分析

根据继电保护业务，提供了缺陷分析、反措执行、保护软件版本、定制单执行、数据监测等高级功能，密切贴合保护工作实际。

第 11 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

3. 业务功能 3.1数据获取

系统从OMS系统、一次设备状态检修辅助决策系统、数字标准化运行系统等相关系统中有效获取反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、带电检测、试验数据和其他数据：

1）保护台账及其它基础数据从OMS系统获取。

2）一次设备检修计划从OMS系统中对应的检修计划中获取，一次设备台帐、状态评价等信息从一次设备状态检修辅助决策系统获取。

3）运行、专业巡视记录可以从数字标准化运行系统或其他现有的应用系统中获取。

3.2数据处理

对数据获取层获得的对象原始数据进行分析，根据评价业务需要进行必要的过滤、换算、组合等数据加工和处理过程，使其成为反映设备健康状态的状态量数据，供监测预警和状态评价使用。

3.3监测预警

监测预警模块实时监控状态量指标变化，对于超出状态评价导则和规程规定阈值范围的劣化指标，根据不同的类别和登记及时向各级设备管理人员发布预警信息，同时启动设备状态诊断模块，辅助分析

第 12 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

故障部位和故障原因，判断被监测设备的检验是否超周期；是否执行过相应反措；部分部件的轮换或修理是否超周期等。

3.4状态评价

依据继电保护设备状态特征量和状态评价相关导则标准，对反映设备健康状态的各指标项数据进行分析评价，并最终得出设备总体健康状态等级。可根据不同评价导则，如国网评价导则、华北网评价导则、山西省公司评价导则、供电分公司评价细则等对同一设备进行流程化状态评价，实现不同评价要求之间的对比分析；

继电保护状态评价分为可靠性评价、历史运行状态评价、运行巡检状态评价、专业巡检状态评价、基础状态评价各单项评价及综合评价。

3.5状态诊断

系统对监测预警发出预警信息或状态评价结果表明健康状态明显下降（可靠性下降状态、缺陷状态、危急状态）的设备，采用状态诊断方法诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，为故障处理或状态恢复提供参考。

3.6风险评估

通过识别设备潜在的内部缺陷和外部威胁，分析设备遭到失效威胁后的资产损失程度和威胁发生概率，通过风险评价模型得出设备在

第 13 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

电网中的风险等级。

风险评估是按照《山西省电力公司继电保护设备风险评估实施细则》中的评估方法对保护设备风险值进行计算，为检修策略的制定提供决策参考，风险评估的基础信息来源于资产、资产损失程度、平均故障率。

3.7检修策略

以设备状态评价结果为基础，综合考虑风险评估结论，建立设备状态和设备风险度二维关系模型，综合优化保护设备检修次序、检修时间和检修等级安排。并依据状态检修导则确立的分级维修标准，确定具体的检修项目和检修时间，最终将建议结果递交设备管理人员或传送到相关的外部生产管理系统进行实施安排。

3.8检修计划

基于检修策略的信息，结合相关一次设备的检修计划，根据生产计划的数学计算模型，自动生成保护设备的检修计划：包括全长期检

第 14 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

修计划、三年滚动计划、年度检修计划。检修计划制定规则为：

设备正常检修周期是3年，评价为良好和正常状态的设备按正常周期延长一年执行，评价为待检状态的设备按正常周期执行，评价为告警状态的设备按正常周期缩短半年执行，评价为紧急状态的设备本年度执行。如果设备检修时间与一次设备检修时间间隔不到一年，建议按一次设备检修时间进行。

3.9绩效评估

绩效评估是指运用科学的标准、方法和程序，对企业实施继电保护设备状态检修的体系运作的有效性、策略的适应性以及目标实现程度进行评价。主要分为绩效评估标准维护、绩效评估功能。

3.10规章制度信息化

系统基于专业的规章制度的管理信息，优化工作流程、实现各级人员执行文件的信息化和闭环管理、实现流程的人性化，提高继电保护管理水平，新旧文件替换和管理能力，分类查询、分级流转等信息，分国调、网调、省调、地调等文件层级，实现全部继电保护及相关专业的管理文件信息化。

3.11流程管控

系统基于流程的信息可视化，具有监控、统计、告警功能，延时告警、时间设置、信息执行提示，提供运行日志、方便浏览查询等功

第 15 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

能。

3.12查询统计

系统提供数据的综合查询、统计功能，包括保护设备自定义信息查询、变电站整体分析统计数据及实时图像、保护设备状态变化曲线、变电站内设备状态统计、反措执行、软件版本、定值单执行等。

3.13系统管理

系统管理要求对系统的基础信息进行管理，组织机构、人员的设置、权限管理、数据字典以及系统的安全访问等，具有多级权限管理和系统管理，确保系统数据的安全和保密。

第 16 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

4. 技术、性能、安全 4.1总则

➢ 技术先进性

软件系统应采用先进成熟的技术，以保证投资的有效性和延续性。 ➢ 开放性

支持多种硬件平台，采用通用软件开发平台，具备良好的开放性和可移植性。采用标准开放平台接口，支持与其它系统的数据交换和共享。

➢ 标准化

所有各项软件开发工具和系统开发平台应符合国家标准、信息产业部颁布标准、山西省电力公司相关标准、技术规范等的标准及技术规范要求，符合国家电网公司“SG186”工程要求和技术规范。

➢ 参数化配置

必须实现完全模块化设计，支持参数化配置，支持组件及组件的动态加载。

➢ 扩展性

软件系统应具备较强的扩展能力，支持管理信息系统未来5-8年的发展要求。

➢ 可靠性

软件系统应能够7×24小时连续不间断稳定工作，软件系统运行

第 17 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

可靠率>99.6%，出现故障应能及时告警，软件系统应具备自动、手动恢复措施，自动恢复时间<15分钟，以便在系统发生错误时能够快速地恢复正常运行，同时软件系统应能有效防止因系统资源消耗过多而导致系统异常崩溃。

➢ 兼容性

满足向下兼容的要求，软件版本易于升级，任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不应影响其他模块，且在升级的过程中不影响软件系统的性能与正常运行，保证系统可以稳定、平滑过渡。

➢ 易用性

软件系统应具有良好的操作界面、详细的帮助信息等，系统参数的维护与管理通过操作界面完成。按组织结构划分操作人员的操作权限，且各种使用权限所能调用的软件模块可按要求自由组合，由系统管理员统一配置。

➢ 可维护性

应能使系统管理员集中方便地配置、监视、控制、诊断整个系统，并且能够监视和控制用户情况，快速定位故障点，及时消除隐患。

对于系统各功能模块的配置、控制、监视、诊断等工作能够通过专用的系统管理工具方便的进行，无须进行专门的编码工作。

提供远程维护功能，支持运维人员远程完成部分应用维护工作。 ➢ 系统安全性

第 18 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

具备安全管理机制，保证信息存储安全、信息传输和处理安全，保证系统能够正常运行，不被非授权访问，不被攻击破坏。

4.2技术路线

系统基于继电保护状态检修辅助决策信息化系统需求来实现，可以采用中间件、数据库进行开发，遵循山西省电力公司系统建设技术架构和规范。系统采用B/S架构。

系统遵循统一的界面规范： ➢ 采用业界先进的应用开发技术。 ➢ 考虑系统操作的交互性、易用性。

➢ 减低网络流量，提高系统效率，采取将技术标准、技术协议、数据量较大需要统一管理。 ➢ 确保电力信息数据的安全。

主要技术路线：

➢ 满足国家电网公司“SG186”信息化规划框架标准及规范 需在国家电网公司“SG186信息化规划框架内，实现与工区现有系统的无缝衔接。

➢ SOA软件设计架构和方法

系统在进行构建时，要遵循面向服务的设计思想，充分利用SOA软件设计方法。可以基于业务服务提供多种访问方式，包括本地调用，

第 19 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

基于SOAP和WSDL的Web Service访问。

➢ J2EE开发技术

系统开发要遵循J2EE技术标准，B/S架构，支持Linux、Windows操作系统的跨系统平台部署，支持各种BEA Weblogic中间件，采用Oracle 10g及以上数据库系统。

➢ 基于成熟的软件平台开发

系统需要基于成熟的软件平台进行开发，选用的软件开发平台要求开发方的技术平台符合上述主要技术路线，提供权限控制、工作流引擎、报表工具、接口服务、系统日志等插件，从而保证软件开发效率和质量。同时，要求开发方承诺平台的使用权，并免费提供未来软件平台升级改造的服务支持。

4.3性能指标

➢ 可用性指标

 保证7×24小时不间断稳定运行。  并发用户数大于总终端用户数的10％。  在线用户数大于总用户数的80%。

 日常平均CPU占用率小于40%，忙时小于75%。  日常平均内存占用率小于50%，最大并发时小于75%。 ➢ 可靠性指标

 系统平均无故障率>99.6%。

第 20 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

 软件系统应具备自动或手动恢复措施。 ➢ 容错性指标

 软件产品出现BUG时，确保业务数据一致性。

4.4安全

系统需要充分考虑与项目实施相关的网络安全、应用安全和数据安全的要求，在网络隔离和安全验证方面的具体应标要求如下：

➢ 应用软件安全

系统在设计开发中实现必要的安全措施，权限设计及日志审计等功能。须按照高等级信息安全要求，来设计、开发本项目。

➢ 安全验证 系统通过安全认证。

4.5系统部署

乙方提供硬件系统集成、系统部署等工作，并就该种部署方式分析其性能和风险。对于硬件系统调试，操作系统安装调试，数据库备份等工作要详细介绍。山西省电力公司根据系统集成情况可以协调有关厂家的工作，系统从功能、性能到信息安全都要符合公司要求的最终责任也由乙方全部承担。

➢ 软件配置

第 21 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

 客户端：操作系统WINDOWS XP及以上；浏览器支持IE6及以上版本；支持Windows office2003及金山WPS办公软件；

 应用服务端：操作系统Windows Server，中间件Weblogic

 数据库服务器：操作系统Windows Server，数据库Oracle 10g及以上版本。

第 22 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

5. 项目管理 5.1项目组织机构

组织分类 项目经理 需求分析 数据库设计 代码编制 美工 系统测试 系统督导 人员 陈利忠 陈利忠、王栋梁 韩安为 张军、王猛、张智慧、李泽佳 韩艳 彭太、孟鹰 陈利忠 项目参与人员共计：10人

 组织管理

 配置管理

-

第 23 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

配置管理图

项目软件管理核心是稳定和安全，为了让软件从开发状态到生产

上线状态逐步过渡，软件配置管理分成开发库、测试库、生产库。

5.2项目进度

本项目的建设是一个复杂的系统工程，为了能够有条不紊地顺利实现，制定了合理的计划，并通过有效的进度控制来保障。系统应按照“总体规划，分步实施”的原则来建设。即通过需求分析、调研、共同协商，根据供电行业和用户的实际状况，确定系统的总体规划并制定合理的目标，逐步完成了本系统的建设。

2011年度 系统开发过程 1月 项目启动 需求分析 概要设计 详细设计 培训、试运行 评审验收 2月 3月 4月 5月 6月 7月 第 24 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

5.3项目质量管理

➢ 制订质量标准

✓ 设计书编制标准、源码编码规范、测试书编制标准、错误管理标准等 ➢ 制订质量计划

✓ 设定质量检查点、质量检查机构及相应的责任、质量检查实施办法 ➢ 实施质量监控

✓ 进行阶段评审 ✓ 工作实绩检查 ✓ 设置里程碑检查点 ✓ 工作会议制度 ✓ 全面测试

5.4风险管理

➢ 风险分析

✓ 产品规模风险 ✓ 需求风险 ✓ 相关性风险 ✓ 管理风险 ✓ 技术风险

5.5项目交付成果

 《需求规格说明书》、《概要设计报告》、《详细设计报告》

第 25 页 共 30 页

山西省电力公司继电保护状态检修辅助决策系统_技术协议

 《数据库设计》  《系统测试报告》

 《系统管理员手册》、《用户手册》、《常见问题及解决方案清单》  系统安装盘

 系统程序源代码及相关文件

5.6测试验收

系统开发完成后，在项目单位对系统进行功能、性能等测试，生成《测试报告》一份。

第 26 页 共 30 页