基于VBA程序的大数据分析在二次设备检修管理中的应用

基于VBA程序的大数据分析在二次设备检修管理中的应用

(南方电网超高压输电公司柳州局广西柳州545006)

摘要:对基于VBA程序的大数据分析在二次设备检修管理中的应用进行介绍。对二次设备检修涉及的各个环节进行梳理,试图通过VBA程序,将二次设备检修的要素集成在几张表内进行综合利用,对管辖范围内设备常见的缺陷及相应的备品备件进行大数据分析,实现对二次检修工作的整体把控。针对平时检修管理过程中存在的问题,提出了相应的改进措施。

关键词:VBA;二次设备检修;大数据分析;改进措施

1引言

随着电网规模不断变大,系统短路容量也不断加大,一次设备短路故障对系统和设备的冲击也越来越大。因此,继电保护装置的正确动作显得尤为重要。而我们对二次设备的检修、管理直接决定了保护100%正确动作率的目标能否实现。目前,二次设备的信息被割裂存放在多个系统中:设备的软件版本信息存放在总调OMS系统或者中调系统、设备缺陷及定检计划则在生产管理系统、备品备件管理则由专人负责、而保护屏柜定位图由运行人员负责绘制。这样,检修人员对于二次设备的信息是碎片化的,安排工作时效率低下且容易出现错漏。本文基于VBA程序,将屏柜定位图、保护型号及软件版本、历史缺陷情况、备品备件存放信息及三年滚动计划有机结合,形成一个信息分层、查询方便的系统,并对近年来的设备缺陷进行了分析,为今后的检修工作指出了维护重点。

2VBA程序介绍及系统应用

ExcelVBA是依附在Excel中的二次开发语言,全称为“VisualBasicForApplication”。本文利用它实现了屏柜定位图、保护信息、备品备件之间的有机结合,避免使用者在海量信息中无所适从。

本系统共由两类表组成:设备台账表和备品备件清单表。其中,设备台账表内根据设备类型又分成五个工作表:屏柜定位表、安稳行波保信台账表、录波台账表、线路保护台账表、元件保护台账表。备品备件清单表出于备品摆放及查找方便的考虑,根据厂家的不同分成了南瑞备件表、南自备件表、四方备件表、深瑞备件表、其他备件表。如图1-3所示。

在工作表“屏柜定位表”中加载VBA程序之后,当该工作表在保护状态下工作时,通过双击屏柜定位表中的任意一个保护屏,系统将会自动

图1:某变电站二次设备台账表

图2:备品备件清单

图3:某变电站继电室屏柜定位图

选中并跳转到相应的设备台账信息中,使用者将可以方便地查看到设备的安装屏柜、保护型号、软件版本、投运日期、曾经发生的缺陷及处理方法、三年滚动计划。此外,通过双击该设备的“产品系列”单元格,系统会自动选中并跳转到相应的备品备件信息中。这样,我们就可以清楚地了解到该设备的全面信息:设备停电定检时间、设备曾经发生的缺陷、停电时的维护重点、装置容易发生问题的部件、目前已有的备品备件类型及数量、日常维护工作存在的短板。这些问题都能得到清晰的回答。

双击保护屏柜查找相应台账的VBA程序如下:

PrivateSubWorksheet_BeforeDoubleClick(ByValTargetAsRange,CancelAsBoolean)

Dimis_found_colAsBoolean

Dimis_found_cellAsBoolean

Dimcol_nameAsString

DimtargetvalueAsString

col_name="安装屏柜"

'工作表被保护时继续

IfActiveSheet.ProtectContents=FalseThen

ExitSub

EndIf

'截取单元格以数字开头的内容

char_index=0

DoWhilechar_index<Len(ActiveCell.Value)

char_index=char_index+1

IfIsNumeric(Mid(ActiveCell.Value,char_index,1))Then

ExitDo

EndIf

Loop

Ifchar_index>4Orchar_index=Len(ActiveCell.Value)Then

char_index=1

EndIf

targetvalue=Trim(Mid(ActiveCell.Value,char_index,50))

Iftargetvalue=""Then

Cancel=True

ExitSub

EndIf

sheet_index=2

DoWhilesheet_index<=ThisWorkbook.Sheets.Count

Setsh=ThisWorkbook.Sheets(sheet_index)

is_found_col=False

'遍历第一行,找到指定列名

col_index=1

DoWhilecol_index<20

Ifsh.Cells(1,col_index)=col_nameThen

is_found_col=True

ExitDo

EndIf

col_index=col_index+1

Loop

'未找到所需列名,继续搜索下一工作表

Ifis_found_col=FalseThen

GoTonext_sheet

EndIf

'遍历找到的列,搜索所需行

row_index=2

is_found_cell=False

DoWhilerow_index<1000

Ifsh.Cells(row_index,col_index)=targetvalueThen

Ifis_found_cell=FalseThen

is_found_cell=True

row_index_start=row_index

EndIf

row_index_end=row_index

Else

Ifis_found_cell=TrueThen

ExitDo

EndIf

EndIf

row_index=row_index+1

Loop

'搜索到所需信息,选中并退出函数

Ifis_found_cell=TrueThen

sh.Select

Application.ActiveSheet.Range(row_index_start&":"&row_index_end).Select

ExitSub

EndIf

next_sheet:

sheet_index=sheet_index+1

Loop

Ifis_found_cell=FalseThen

MsgBox("未找到"""&targetvalue&"""的详细信息")

Cancel=True'取消双击的默认操作

EndIf

EndSub

双击设备台账的“产品系列”单元格查找相应备品备件的VBA程序类似,只需将col_name="安装屏柜"改为col_name="产品系列"。

3利用大数据分析设备的缺陷及备件管理

根据台账表可以快速地统计出本单位所辖四个500kV变电站有继电保护设备共528套,自2012年以来共发生设备缺陷101次。其中录波和串补缺陷较为频繁,分别发生46次和14次。而录波器当中又以南京银山录波故障率最高,共发生39次故障,以52.6%的市场份额占据了84.7%的故障,如图4所示。对南京银山录波历次缺陷进行更深层次的分析发现:硬盘损坏是最常见的故障,共发生16次,其次是主板、显示器、后台管理单元、电源板,如图5所示。而查看备品备件清单可以发现,我们只有少量的银山备品,每次消缺依赖厂家的现象比较严重,既不利于快速消除缺陷,也不利于有效提高检修人员的技能水平,给运维工作带来一定的风险。消缺成功与否过于依赖外部因素,这是检修工作中亟待改进的部分。同时,这也告诉了我们日常维护的短板和重点所在。

数据显示:串补保护的触发控制单元、激光驱动单元及光纤容易出现问题,而我们在这方面的备品备件比较充足,相关运维经验也比较丰富,在串补发生故障时往往能快速消缺,避免不必要的经济损失。而线路保护中,以通道告警为最常见故障,据此,本单位配备了足量的CPU板、MMI板、COM板、光纤通信接口装置及尾纤,为通道告警的处理提供了强有力的支持。

4对二次设备检修工作的启发

本文介绍的基于VBA程序的大数据分析,其核心内容是提高检修人员的综合分析问题的能力,通过设备信息的可视化,同比各站、各批次的设备情况,找出停电检修及日常维护中的维护重点,实现对设备的区别对待,提高检修工作效率,避免“眉毛胡子一把抓”的混乱局面。

4.1暴露问题

1)常规工作过于“常规”。平时的定检工作,都是按照作业表单流程,机械化作业,只是为了定检而定检,作业前没有分析设备的历史缺陷,作业过程中也没有对设备曾经发生缺陷的地方进行着重检查。这样的定检并不能将设备的隐患排查出来,其工作效率低下。

2)消缺工作有时显得仓促。比如银山录波,近年来进入缺陷高发期,检修人员只是疲于应付频发的缺陷,并未进行深入的总结。总是囿于“屏幕黑屏换屏幕,硬盘坏了换硬盘”的思想,并未深究为什么坏的总是屏幕和硬盘。因此,置自己于“头痛医头,脚痛医脚”的境地中。

3)对备品备件的管理未能和设备消缺、定检有机结合。银山录波和串补保护缺陷较多,但是备件储备较少,南瑞保护运行很稳定,而备品是最多的。备品备件的采购没有较强的针对性,导致有的备品紧缺,影响消缺的进度甚至导致缺陷不能按期消除,而有的备件则几乎没有用上的机会。

4.2改进措施

1)加强对设备的缺陷分析,将设备的缺陷分析作为定检前的常规准备项目。这样,做定检时才能把握住维护重点。在按照作业表单流程作业的基础之上,对设备曾经发生缺陷的地方进行着重检查。做到有的放矢,有针对性地做好维护工作,事半功倍。

2)深入研究设备同类缺陷反复出现的根本原因,跳出“头痛医头,脚痛医脚”的怪圈。比如,在录波的缺陷中,尤以河池站为甚,共发生了23次,占比50%.其硬盘损坏的频率非常高。对此,我们深入分析,究竟是什么原因导致的:是产品批次的问题?还是软件之间不兼容导致的?抑或是变电站外部因素所致?最终发现,是不兼容问题,导致硬盘负荷较重,时间久了容易损坏。

3)根据缺陷分析,有针对性地采购备品备件。对于缺陷高发的部件,应当多加采购。但应该注意到,即使某一类设备缺陷较少发生,因其设备数量众多,也应采购一定量的备件作应急之用。此外,还应能对备件进行检测,以确保其可用性。

4)在日常的二次设备巡视中,也应对缺陷高发的设备多加留意,加大检查的力度,争取将隐患扼杀在萌芽状态,避免其进一步发展。

5结语

本文介绍了基于VBA程序的大数据分析,阐述了通过设备缺陷分析对设备进行有针对性的维护,并提出了暴露的问题及改进措施。为提高二次设备检修工作效率提供了一种简单易行的方法,有助于确保二次设备的安全稳定运行。

参考文献:

[1]罗刚君.ExcelVBA程序开发自学宝典.电子工业出版社

[2]中国南方电网二次设备台账技术规范

作者简介:

[1]王荣超(1991-),男,学士,助理工程师,从事继电保护工作。

[2]姜雪飞(1979-),男,学士,工程师,从事变电检修管理工作。

[3]王靓(1985-),男,学士,高级工程师,从事二次设备检修管理工作。

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