网络分析仪在智能变电站中的应用
智能变电站的安装调试及验收要点探讨
19中国设备工程 2021.04 （下）中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng对于智能变电站来说，其组成部分主要包括有过程层、间隔层以及站控层。
其中，过程层大多被用于对电气数据以及设备运行相关参数进行检测和统计，并有效执行操作控制作业等；间隔层所具备的作用是汇总此层中各项实时数据信息，且做好一次设备的保护与控制工作；站控层则重点是针对全站所有设备实行监视控制、交换信息以及告警操作，同时完成对数据进行采集监控和保护管理等。
这样的三层结构，基本都通过光缆抑或是以太网等紧密联系起来，让信息采集、处理与执行等环节变得更加便捷。
1 智能变电站继电保护调试验收要点1.1 单体装置调试功能测试对单体装置的调试功能进行测试时，所采取的方式主要有：第一，同步时钟检测法。
功能以及需授时设备等的测试智能变电站的安装调试及验收要点探讨李民（中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司，江苏 南京 210000）摘要：众所周知，在电网发展中，智能变电站的地位不言而喻，现如今已经被投入到全国范围内使用。
本文根据当前智能变电站实际建设的情况，对其调试以及验收流程进行了详细探讨，希望能够有一定的参考价值。
关键词：智能电网工程；调试；验收；要点中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）04（下）-0019-03都隶属于同步时钟内容范畴，一般情况下，智能变电站中涉及到的同步时钟都是按照双重化来进行配置。
第二，保护功能检测法。
这种方法的内容包括保护定值、逻辑测试以及定值整定相关功能等，会在一定程度上给单体装置的调试功能带来重要影响。
第三，测控功能检测法，涉及到同期功能检测和防误闭锁等诸多内容。
1.2 合并单元测试这样的测试方法一般可以细分成5种情况，包括同步功能性测试、守时功能性检查、异常处理、电压切换以及并列型功能。
1.3 系统调试在对智能变电站相关系统进行调试的过程中，首先需要做好全站时钟的系统调试工作。
智能变电站二次设备检修及故障隔离对策
智能变电站二次设备检修及故障隔离对策摘要：新时期下，伴随着我国信息化建设步伐的深入推进，智能化电网已经成为当前供电企业发展的必然趋势。
在智能电网中，智能变电站是十分重要的组成部分，其运行状态将会最大限度的影响到智能电网的安全性，所以在实际中，必须做好智能变电站的二次设备检修工作，下面对此进行分析。
关键词：智能变电站；二次设备；调试；检修1智能变电站二次设备检修条件目前，我国智能变电站二次设备检修已经有了比较成熟的技术，其故障往往会出现在电源等外部环境，其很容易观察到，并且解决起来比较简单，加上智能变电器具有较强的技术性，可以及时的将二次设备故障检修出来，并对其进行有效处理，保证了供电企业的经济效益。
对于智能变电站二次设备，其故障不会突然产生，是需要一个缓慢的过程，所以，在实际中，必须对智能变电站二次设备的故障发生时间、持续时间进行全方位的分析。
虽然供电企业会定期对智能变电站二次设备开展检修活动，但是在具体的检修活动中，只会将智能变电站二次设备现有的故障检测出来，对于其潜在的故障，或者一些很小的故障，很难及时发现，导致设备在经过一段时间运作后，设备就会出现故障，影响到设备的正常运行。
2故障诊断1、诊断模型。
当智能变电站二次诊断有问题出现时，不管是对所检测的智能机器设备还是对通信报文都会有大量的报警信息内容出现，当在线监测系统获得了报警信息内容之后发送到故障诊断装置对问题进行分析并采取措施。
二次设备在线监测系统诊断模型主要包含四个层级的内容：一、将二次设备在线监测系统所获取到的信息作为进行诊断工作的基础；二、通过不同的诊断方式有针对性的进行诊断评价工作；三、通过对诊断结果进行总结，进行综合诊断工作；四、将最终的诊断结果输出。
2、诊断系统功能。
（1）自检信息诊断。
自检信息诊断可以根据诊断对象不同分为设备功能异常诊断以及设备通信中断诊断两种。
设备功能异常诊断，使装置的功能出现问题的原因有很多种，单个装置功能异常会引发多功能的异常，通过自检信息诊断能够对所存在的问题进行更加精确的判断，并且设备功能异常诊断可以作为对设备的功能进行异常诊断工作的主要信息来源。
500kV智能变电站调试过程中应注意的问题
500kV 智能变电站调试过程中应注意的问题发布时间：2021-04-07T07:41:58.319Z 来源：《福光技术》2020年24期作者：史建文[导读] 针对 500kV 智能变电站调试过程中需要注意的图纸审核、系统配置文件检查、虚端子验证、二次回路对应等问题进行了详细的分析总结，归纳总结出智能变电站调试中的注意事项。
史建文国网山西省电力公司检修分公司摘要：针对 500kV 智能变电站调试过程中需要注意的图纸审核、系统配置文件检查、虚端子验证、二次回路对应等问题进行了详细的分析总结，归纳总结出智能变电站调试中的注意事项。
关键词：智能变电站；调试；逻辑配置；静态试验；现场试验1变电站调试方式的变化该调试方式有 3 个特点，一是审图重点在二次线部分，要理清电缆的来龙去脉及接口部分的正确性和合理性；二是电缆二次回路连接清晰可见，便于做安全措施，这是最大的优点；三是二次设备可单独调试，不需进行关联配置。
智能变电站二次设备调试分为审图、二次设备联调和现场调试 3 个阶段。
审图重点在于智能设备配置、光纤通讯连接、二次信号流向和智能控制柜电缆接口部分。
二次设备联调和现场调试侧重点不同，但相互衔接紧密。
二次设备联调把全部智能设备集中到实验室依据设计完成通讯组网，依靠集成商和调试人员完成虚二次线关联，生成变电站核心配置描述文件 SCD，对相关智能设备进行性能测试和静态组网功能测试。
实验室的便利条件缩短了现场设备间的物理距离，便于文件的修改和问题的处理。
智能二次设备一个典型特点是未进行采样值 SV 和面向通用对象的变电站事件 GOOSE 关联配置前，不能进行单体和组网调试，因此虚二次线关联是非常重要的工作，调试人员要经验丰富、细致，同时还要结合设计意图和设备说明书，方能保证配置正确。
性能测试项目包含规约一致性测试、时钟系统测试（包括时钟精度、时钟切换、设备自守时能力等）、交换机性能测试、网络风暴测试、雪崩试验、动模试验；静态组网功能试验包含单体装置简单功能检验、过程层设备互联测试、站控层设备互联测试、系统功能检验（分间隔传动）、检修机制功能检验等。
从几起案例看智能变电站网络分析仪的作用
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald21①作者简介：李毅(1985，4—)，男，汉族，湖北随州人，本科，高级工程师，研究方向：变电二次现场检修。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.19.021从几起案例看智能变电站网络分析仪的作用①李毅 吴晨 周玉冰(国网随州供电公司 湖北随州 441300)摘 要：相比于常规综自变电站，智能变电站具有全站信息数据化和网络化的优势，而网络分析仪正是其数据采集分析的核心设备，能通过组网的方式采集全站所有智能设备发出的数据。
网络分析仪是智能变电站的重要设备之一，能通过组网的方式监视全站智能设备的信息，本文从几起智能故障的查找过程入手，从中分析网络分析仪在查找故障过程中的作用，以显示其在智能站运行中的重要地位。
关键词：智能变电站 网络分析仪 保护装置 合并单元 智能终端中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)07(a)-0021-02相比于常规综自变电站，智能变电站具有全站信息数据化和网络化的优势，而网络分析仪正是其数据采集分析的核心设备，能通过组网的方式采集全站所有智能设备发出的数据，包括设备自身运行信息、采集的数据以及开出信息等，从而监控全站所有智能设备的运行。
然而现场运行中多会忽视网络分析仪，使得其未能发挥所应能发挥的重要作用。
以下先简要介绍网络分析仪的运行原理，并从几起故障查找过程的分析中，引出笔者对网络分析仪所发挥作用的见解。
1 智能站网络分析仪功能简介智能变电站网络分析仪（以下简称为网分）主要由报文记录设备及分析主机构成，一般通过千兆光纤与智能站过程层交换机相连，能对基于IEC 61850通信网络的通信全过程进行报文记录，采集全站包括保护装置、测控装置、智能终端、合并单元等智能设备的SV/GOOSE/MMS通信网络的报文记录，然后通过分析主机对各网记录的报文进行详细分析，给出相关的结果，可用于监视全站网络状态、查找实时信息以及事故发生后的事件信息追查。
智能变电站中物联网技术的应用_0
智能变电站中物联网技术的应用_0智能变电站中物联网技术的应用随着科技的不断发展，物联网技术在各个领域得到了广泛的应用，其中智能变电站也不例外。
智能变电站是一种利用物联网技术实现智能化、自动化的电力系统，它能够提高电网运行的可靠性、安全性和效率性，为电力行业的发展带来了许多新的机遇。
一、智能变电站的概念和基本原理智能变电站是指利用先进的信息和通信技术实现对变电站设备和运行状态进行实时监测、故障预测与诊断，并能够实现对变电站设备的自动控制和管理的一种电力系统。
通过物联网技术，智能变电站能够实现设备之间的互联互通，形成一个高效的信息传递和处理网络，从而实现对变电站的智能化管理。
智能变电站的基本原理是通过传感器、监控仪器等装置采集变电站内外的各种数据，并将这些数据通过通信网络发送到数据中心进行处理和分析。
然后，根据数据分析的结果，智能变电站可以实现对设备的远程监控和控制，以及进行故障诊断和预测，帮助运维人员做出及时的决策和调度。
二、智能变电站中物联网技术的应用1. 实时监测和故障预测智能变电站利用物联网技术可以实现对变电站设备的实时监测和故障预测。
通过传感器和监控仪器，智能变电站可以对设备的状态、温度、振动等各项指标进行监测，并将监测数据传输到数据中心进行分析。
根据数据的分析结果，可以及时判断设备是否存在异常，预测潜在的故障风险，并提醒运维人员采取相应的措施，避免设备故障带来的影响。
2. 自动控制和调度智能变电站中的物联网技术还可以实现对设备的自动控制和调度。
通过与设备的互联互通，智能变电站可以根据实时监测的数据，自动对设备的运行状态进行判断和控制。
比如，当监测到某个设备温度异常升高时，智能变电站可以自动发送控制信号，调整设备的工作状态，以保证设备的正常运行。
此外，智能变电站还可以根据供电负荷的实时情况，自动调度各个设备的运行模式，提高电网的供电效率。
3. 远程管理和维护通过物联网技术，智能变电站的运维人员可以实现远程管理和维护，大大提高了工作效率和安全性。
CYGM-61588便携式网络报文分析仪技术规范书
产品技术规范书（图片仅供参考）设备名称：便携式网络报文分析仪型号：CYGM-61588生产厂家：产品编码：品牌：一、产品简介CYGM-61588便携式网络报文分析仪是应用于智能变电站或电力科研实验室的便携式网络报文分析仪器，全面支持DL/T 860以及智能变电站相关标准，为智能变电站各类二次设备的试验、调试、检修提供数据参考依据。
CYGM-61588可直接采集智能变电站过程层网络的采样值、GOOSE、MMS和IEC 61588对时报文。
可选配暂态录波功能和连续记录功能模块，当选配暂态录波功能后，即可实现电网暂态故障的记录和分析测距功能。
二、技术特点1. 全面记录SV、GOOSE、MMS、IEC61588等智能变电站所有类型报文2. 采用高性能实时嵌入式操作系统vxWorks，系统稳定、可靠，实时性好3. 能变电站过程层和站控层网络异常实时告警4. 原始报文实时记录分析与暂态故障录波一体化设计5. 支持100M/1000M/FT3等多种采集接口插件的组合配置，接口种类丰富、数目多6. 4个1000Mbps上行通信网口7. 支持光纤IRIG-B和电平IRIG-B对时，精度＜300ns8. 所有采集端口均支持IEC61588时钟同步，精度＜300ns9. 同步后，装置自身时钟守时精度24小时误差≦±100ms10. 实时数据写盘速度：外圈≧70MB/s，内圈≧30MB/s11. 实时纳秒级硬件时标，时标分辨率为40ns三、技术指标1. 处理器：嵌入式双核处理器，内存2GB2. 存储空间：2TB3. 操作系统：军工级嵌入式实时操作系统：vxWorks 6.94. 智能数据采集接口标配1：8~16个100Mbps SFP模块标配2：8个100Mbps SFP模块+4个1000Mbps SFP模块标配3：8个FT3(ST)光纤接口+8个100Mbps SFP模块标配4：8个FT3(ST)光纤接口+4个1000Mbps SFP模块接收灵敏度：-30~-14dBm；发送功率：-20~-14dBm。
电气设备在智能变电站中的应用考核试卷
A.继电器
B.保护装置
C.智能终端
D.断路器
2.在智能变电站中，GIS（气体绝缘开关设备）的主要作用是？()
A.提高电压
B.隔离故障
C.控制电流
D.降低电阻
3.以下哪项技术是智能变电站中实现设备状态在线监测的关键技术？()
A.云计算
A.电力系统
B.通信系统
C.控制系统
D.保护系统
10.以下哪种设备在智能变电站中不属于智能终端？()
A. RTU
B. DTU
C. PLC
D.断路器
11.智能变电站中，以下哪种技术用于实现设备间的协同保护？()
A. IEC61850
B. GOOSE
C. SV
D. PMU
12.在智能变电站中，以下哪种设备主要用于实现电力系统的有功功率调节？()
4.小型化；可靠性高
5.数据采集；信号处理；远程控制
6.一次设备
7.传感器技术
8.切断电路；隔离故障
9.智能终端
10. EMS
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. √
7. √
8. ×
9. ×
10. √
五、主观题（参考）
1. IEC 61850标准的核心目的是规范电力系统的自动化通信网络与系统，提高设备间的互操作性，降低系统的复杂性，从而提高整个电力系统的可靠性和效率。
3. ABCD
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. ABCD
8. ABC
9. ABCD
10. ACD
智能变电站二次设备常见异常分类及处理思路
智能变电站二次设备常见异常分类及处理思路智能变电站能够及时收集和掌握供电设施的数据，有效共享电气设备相关信息，更科学地维护管理供电网络，提升了电力供应的速度，优化了供电性能。
但是，当前的变电站仍然存在一定的问题。
本文从智能变电站二次设备常见异常分类入手，针对性提出了智能变电站二次设备常见异常处理思路。
标签：智能变电站;二次设备;常见异常;分类;处理思路1智能变电站二次设备常见异常分类1.1过程层设备异常问题一般情况下，在一次设备周边会安装过程层设备，设备在这种环境下运行相对较差，出现的电磁干扰问题也较为突出，增加了过程层设备出现问题概率。
特别是智能终端容易出现异常。
在智能终端出现异常后，继电合闸或者保护跳闸命令不能正常执行，对智能终端刀闸位置信号与断路器信号接收也会产生影响。
若智能终端开出部位出现异常，则合闸、跳闸及远程遥控命令均不能执行，也就是不能通过智能终端对断路器实现控制。
出现这种故障之后，保护装置不能发出警告，智能装置只能出现自检告警。
若智能终端开入端出现异常，则智能终端不能提供出精准的一次设备信号、刀闸位置及断路器位置信号，对保护线路的合闸功能或者对保护母线的切换功能、电压并列等功能均会受到影响。
同时，也会出现合并单元出现异常。
在发生合并单元异常这种情况后，对于接受该合并单元的SV数据保护装置正常运行均会产生影响，通常情况下包括母线保护、线路保护，所产生的影响相对较大，甚至会影响到正常母线的运行。
若合并单元中A/D数据出现异常时，会出现保护功能闭锁或者电压闭锁条件开放。
若合并单元中的TV，TA等出现回路异常或者原器件异常问题时，部分保护功能可能会出现误动作，保护装置不能正常发出警告。
若合并单元电压切换或者电压并列出现异常，则方向元件、距离保护等功能将会闭锁，也可能会出现相关电压闭锁开放的问题，保护装置将会出现“采样数据异常”或者“电压数据无效”等问题。
1.2通信异常问题二次系统再运行过程中，通信系统正常运行是基础。
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网络分析仪在智能变电站中的应用
摘要：智能化变电站中各智能设备(IED)间的数据的传输主要是网络通信，通过网络分析仪可以记录整个通信过程，并对记录的通信协议进行分析，为事故分析及运行维护提供了依据。
关键词:网络分析仪；IEC61850；报文记录
1 网络分析仪简介
网络分析仪主要由报文记录设备及分析主机构成。
分析仪能对基于IEC61850通信网络的通信全过程进行报文记录，包括MMS通信网络、GOOSE通信网络和SMV采样值通信网络的报文记录。
然后通过分析主机对各网记录的报文进行详细分析，给出相关的结果。
1.1报文记录设备
记录设备主要把各层网络的通信报文无遗漏的记录下来。
由于各层网络的流量不一样，特别是采样值网，1s的采样速率一般为5K或10K，因而1s记录文件的量比较大，像主变采样回路，10min的文件达500M左右，而记录仪存储的容量是有限的，因而需要依据所记录的通信流量确定记录文件保存的时间和记录存储介质的容量，一旦当记录文件的记录容量达到最大值后，采用覆盖历史记录的方式进行记录。
一般要求能够保证存储最近一周的通信原始报文。
所记录的报文都通过分析仪的对时系统打上时标，以方便查询与分析。
1.2分析主机设备
分析主机可以手动地从各记录仪上下载记录文件，并通过安装于主机上的规约分析模块对记录报文按逻辑通道进行报文详细分析，具备对报文各层面进行分析的能力。
能够直观显示通信规约整个过程，具备显示分析报文的类型、报文内容，跟随报文给出明确的报文分析结果;具备故障报文定位和应用报文定位与查找功能，能够根据逻辑通道、时间等关键字对报文内容等单个或组合条件进行查询。
2 各网通信协议分析
通信协议分析包括离线分析和在线分析，由于现在的变电站大多数是无人值守的综合自动化站，因而在线分析都不采用，而且网络分析仪所能分析的报文需10 min 以后才能形成下载文件，因而实际运行过程中主要通过离线分析查找出变电站自动化系统中网络通信存在的问题，达到为运行人员分析各种故障提供依据的目的。
2.1采样网协议分析
从合并单元至保护装置现有的3种通信协议: IEC 60044-8、IEC 61850-9-1 及IEC 61850-9-2各有优缺点。
由于现在国内在采样值网通信协议这方面比较多的采用IEC 61850-9-1 协议，所以网络分析仪现只对9-1 报文有分析功能。
(1) 对9-1 报文符合标准的判断
根据IEC 61850-9-1 标准，9-1 报文中各字节有严格的规范定义。
1)查看合并单元发送至保护装置的报文是否是等间隔发送，如采样率为100点每周波，则前后2个报文的间隔时间为200μs。
2)解析发送的每帧报文中电压、电流值是否有异常情况。
3)通过查看SMV采样计数器来发现发送的采样值报文是否有漏包现象。
如采样速率为100点每周波，则1s之内合并单元共发送5000帧报文，秒脉冲到来时，计数器清零，如果前后2帧报文计数值不连续，就说明有丢帧的现象发生。
(2) 数据同步性的判断
合并单元与保护装置采用报文通信以后，数据的同步性就显得异常重要，特别是如主变差动保护、母差保护等需处理来自不同合并单元数据的装置，对数据的同步性要求非常高，否则容易导致保护的误动作。
通过网络分析仪解析出各个时间合并单元计数器的值(记录仪对所记录报文的时标精确到微秒级)，可以判断出保护装置各侧采样值的同步性问题。
2.2 GOOSE网协议分析
对于GOOSE报文的分析，应包括ACSI层面的分析和ETHERNET层面的分析，ACSI和ETHERNET的关系是1←→1，所以在分析时，两者的分析结果同时给出。
(1)对GOOSE报文符合标准的判断
根据IEC61850-8-1标准:1)有新事件发生时，4个传输时间T0、T1、T2以及T3的时间是
否符合标准;2)StNum和SqNumw值变化是否正确:当为心跳报文时，StNum不变，SqNum应
连续增加，直至达到最大值后变为1，如果SqNum不连续，则有丢帧;有新事件时，StNum
连续增加，SqNum值为0，StNum达到最大值后则变为1，如果StNum不连续，则有丢帧;但
如果装置初始化后，StNum变为1和SqNum变为0
(2) 对GOOSE通信中断判断
依据SCD文件中配置的minTime和maxTime的值，当2帧报文的时间间隔＞4倍的maxTime值与minTime值的和值时，则判定为通信中断。
2.3 MMS网协议分析
对MMS网报文的分析应包括ACSI层面的分析，MMS层面的分析和ETHENET层面的分析。
ACSI和MMS的关系是1←→1，所以在分析时，两者的分析结果同时给出，MMS和ETHERNET的关系是1←→n，n的取值范围为≥1，所以是通过选择后查看相映的ETHERNET报
文信息。
对MMS报文的分析主要是3个层面的分析。
(1) MMS层的分析：包括初始化过程分析、读/写过程分析、报告过程分析、日志服务过
程分析，以及各过程相关报文解析和分析。
(2) ACSI分析：应用分析，包括控制操作、定值操作、事件上送、文件服务等服务过程与MMS服务过程之间的映射分析，以及各过程相关报文解析的映射分析。
(3) ETHENET层分析：是对报文表示层以下各层次信息进行分析，显示各层的详细信息。
3 网络分析仪在实践应用中发挥的重要作用
网络分析仪不仅实现了对采样值网，GOOSE网及MMS 网通信环节报文的记录与分析功能，而且具备故障功能的分析与统计，这为自动化系统的联调、运行维护带来了极大的方便。
结合在实践应用中的经验，分析仪解决了如下一些问题:
(1)查明了由于智能操作箱配置错误而跳闸不出口的原因、合并单元VID号配置错误保护
装置收不到报文的原因。
(2)大致分析了GOOSE跳闸报文的传输延时，按标准GOOSE跳闸报文的传输时间小于
4ms，由于现在没有测试仪可以测试出此传输时间，因而通过保护及智能操作箱发送的报文
时间差可大致计算出报文的传输延时，从而判断网络的延时是否满足要求。
(3)判断出主变高低压侧采样值的延时。
主变高压侧的A/D采样是在光纤电流互感器的电
气处理单元完成，然后通过光纤传输至主变高压侧合并单元，而主变低压侧A/D转换是在低
压侧的合并单元内完成的，因高压侧经过电气处理单元处理并传输，因而相对于低压侧有一
定的延时。
通过分析仪所记录的采样值报文，分析出高低压侧的采样值大概有2个点的延时。
(4)分析出线路保护装置测量值不显示的原因。
一线路保护的测量值没有显示，而保护值
是有的，由合并单元发送至电度表，数字故障录波的值都能接受到，但其它回路的测量值接
入此保护测量输入口，保护装置能显示，从而造成合并单元与保护厂家都认为自己的装置没
有问题。
通过分析仪查看，分析仪也没有接受到报文，从而确认是交换机有问题，这是因为
保护装置的测量值报文及分析仪接受的报文都是通过交换机后传输的，最后经查是由于交换
机设置不对，造成报文没有上传。
4 结语
智能化变电站相对于传统的综合自动化站来讲，网络通信由于涉及到采样及跳闸过程，
因而变得越来越重要。
通过网络分析仪这样一种新型的设备，可以实时记录所有IED 之间的
网络通信报文，对各网通信过程中存在的问题进行分析和准确定位，从而为通信故障进行事
后分析提供了依据，也保证了各厂家设备的职责清楚，因此网络分析仪是智能化变电站事故
分析不可或缺的设备。
但现阶段网络分析仪还缺少对系统各网络的通信进行实时监控分析并
给出告警信息的功能，需进一步完善相关的功能。
参考文献
[1]郑新才.IEC61850标准下采样值传输规范的对比和分析[J].电力系统保护与控制,2014,32(18).
[2]陈文升.数字化变电站关键技术研究与工程实现[J].华东电力,2013,37(1)．
作者简介：
苏进顺，男，1989年03月生，青海乐都人，现供职于国网青海省电力公司检修公司，助理
工程师，长期从事变电站运行维护及检修工作。
满自锋，男，1990年04月生，甘肃兰州人，现供职于国网青海省电力公司检修公司，助理工程师，长期从事变电站运行维护及检修工作。