摘要：本文阐述了在电网资产全生命周期跟踪管理中存在的问题，提出了在智能变电站配置信息的全生命周期管理中RFID技术的应用要求：一是智能变电站配全生命周期管理中实物标识性能需求，二是采集设备选型需求，三是标识贴标规范制定需求，四是中间件与系统集成的需求。
关键词：智能变电站；配置信息；全生命周期；管理
引言
智能变电站已经进入大规模建设阶段，设备间的通信网络是智能变电站的重要标志。智能变电站通过智能元件实现对局部数字化的一次设备的测控，用少量的光缆代替大量的电缆。然而，电缆数量的减少并不意味着工作量的减少。硬件电路的简化增加了设备对数字化和信息网络的依赖性，并且各种虚拟电路的配置工作量显著增加。从设计阶段开始，设备之间的复杂通信配置一直贯穿于智能变电站的整个生命周期。电网公司通过建立设备实物识别系统，将资产实物流、信息流和价值流有机地结合起来，实现账户、卡、物料的连续联系和一致性，实现资产管理各个阶段的信息共享。输变电设备全生命周期跟踪管理将检验资产管理模式，为提高输变电设备的现代化管理水平带来机遇。目前，国家电网公司和南方电网公司正在积极开展RFID技术在资产、智能仓库管理系统方面的研究和应用。然而，RFID技术在电网资产全生命周期跟踪管理中的应用尚无标准模式，也没有系统的参考依据。因此，有必要研究RFID技术在电网资产管理中的应用模式，这对于进一步的推广和应用具有重要意义。
1 RFID技术在电网资产全生命周期跟踪管理中存在的问题
IEC 61850标准在智能变电站二次系统中得到广泛应用。国内各厂家的水平参差不齐。在认识和理解IEC 61850标准和国家电网公司相关规范方面存在差异。因此，配置文件不能完全满足国家电网公司的要求，具有一定的“隐蔽性”，难以通过现场的运维技术要求。调试发现，智能变电站运行维护存在隐患。
虚拟终端之间的连接取代了传统的二次电路。次级电路不像传统变电站那样直观和可见。操作维护人员需要根据智能变电站的配置文件进行调试和维修。智能变电站的组态文件可读性差。调控及运维部门未具备和掌握查阅、修改RFID技术手段，造成现场人员作业困难，运维工作（例如，更换个别保护装置、插件或变更虚回路等）过分依赖厂家实施。
智能变电站投入运行后，随着电网建设的推进，技术改造与修理等工程涉及图纸和配置文件的修改，导致图纸过多，现场修改混乱，设计不一致等问题，给现场工作带来很大困难和困扰。智能变电站配置文件在运维阶段可能发生多次改动，无法确保现场装置实际运行的模型文件来源于最终版本RFID技术文件，从而无法确保新建及改扩建工程验收后移交的系统配置文件及图纸资料可以真实反映现场，各类资料相互之间能够准印证。
随着智能变电站的大量投入运行，无论调控部门还是运检部门均缺乏对配置文件有效管控的技术手段，缺乏合理的职责分工和体系化管理，造成智能变电站配置文件管理措施不畅，信息不通，工作协同困难等诸多管理困难。
2 在智能变电站配置信息的全生命周期管理中RFID技术的应用
2.1 智能变电站配全生命周期管理中实物标识性能需求
RFID物理识别具有防水、抗磁性、耐高温、使用寿命长、读取距离长、数据加密、存储数据量大、存储信息可修改等优点。它已广泛应用于电网资产跟踪管理中。因此，用于资产跟踪管理基本采用ISO18000—6B金属标识。电网设备常年在室外和高温的环境下，在标识设计及材料选型时需要充分考虑防紫外线、读写距离、多标识读取等因素。
（1）读写距离。在变电站超高频电磁环境中，金属表面屏蔽电磁波，当内天线靠近金属表面时，天线的性能会明显恶化。经现场应用测试，标识在附着接地扁铁表面后，信号会大幅衰竭，读写距离会降低50%～70%，因此，在标识外壳设计、封装以及标识张贴材料上要考虑到读写距离问题。
（2）抗紫外线。目前，ABS材料广泛应用于超高频无源电子标签的封装中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当访问安装的标签时，电子标签容易褪色，这是因为变电站长期暴露在阳光和风中。
2.2 智能变电站配全生命周期管理中采集设备选型的需求
RFID技术在电网资产跟踪管理中的应用将利用大量手持采集终端收集现场物理识别信息。由于在电磁环境中的运行，有必要考虑终端设备的抗干扰、读写距离、稳定性、可靠性等因素。
以抗干扰因素为例，变电站设备在运行环境中会产生工频电场和工频磁场。工频电磁场干扰属于低频感应磁场干扰。由于手持终端内部的信号没有以大地作为回流路径，因此，在手持终端选型设计上要考虑读写器的电磁防护设计。
2.3 智能变电站配全生命周期管理中标识贴标规范制定需求
物理标签规范规定了每种设备的位置，以便于以后的安装、识别和读取。电网设备贴标规范的制定应考虑室外设备、室内设备、各单元设备特点、手持设备与标识的读写距离、角度等因素来制定，总的原则必须从实际应用出发。当前，变电站RFID技术应用基本采用无源金属电子标识，但将该类标识直接安装在室外电流互感器、电压互感器、避雷器等设备本体上开展应用尚不切合实际。经对国内外手持式读写设备在各电压等级变电站的使用测试，无法读取超过2m外的标识信息。因此，RFID贴标规范的制定要考虑这种因素的存在。
2.4 全生命周期管理实物标识中间件与系统集成的需求
RFID技术的应用可以提高电网资产管理的效率。然而，RFID读写设备的应用比较复杂，很难与电网公司的PMS系统和SAP系统集成，系统间耦合度高，对业务变化的适应性差。这使得企业对于实施RFID技术持谨慎的态度，而中间件有助于RFID设备与电网公司ERP系统及SAP等系统的集成。
目前，电网公司的RFID中间件系统一般基于SOA体系结构开发，RFID读写器厂商提供的PAI接口以各种方式集成到中间件系统中。如IP地址、端口设定等，便于RFID设备读写标识数据，同时将采集的数据结合标识业务进行有效的过滤、处理和数据传递，最后存储到中间件数据库中。中间件还可起到监视RFID设备的作用，检查RFID设备的运行情况。此外，采用RFID中间件可以方便地实现与ERP等系统进行数据接口和数据交换。
当前，资产生命周期管理评价系统在电网企业中得到了广泛的应用。该系统主要从PMS系统和SAP系统中提取数据，但缺少现场物理数据的信息，而通过RFID中间件系统及现场采集设备对实物标识进行数据采集，通过接口及时将实物信息反馈到资产全生命周期管理评估决策系统，实现真正意义上的账、卡、物相符的纵向闭环，为资产全生命周期管理提供更加精准的资产营运状态数据。
3.结语
随着电网企业资产生命周期管理的不断深入，PMS、ERP等信息系统的联系与集成，RFID技术作为一种先进的资产管理技术手段，必将随着信息技术的普及和应用而加速实施。智能电网技术，为闭环资产管理提供技术支持。在RFID技术的应用和推广中应注意以下问题：第一，制定统一的应用模型和标准；第二，推广RFID技术的应用要切实可行。
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论文作者:杨小明
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/3
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