宋凱誠

【摘? 要】本文以供電公司變電設(shè)備的實際缺陷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，確定了變電站缺陷統(tǒng)計的科學(xué)規(guī)范，其中包括大量缺陷的層次關(guān)系、時間序列、事件頻率以及相關(guān)性等，為后期大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、便攜式軟件開發(fā)提供了直觀、高效的初步數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并展望了現(xiàn)代大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)應(yīng)用于輸變電設(shè)備消缺及檢修領(lǐng)域的前景。從分析中可以看出，高效、匹配的缺陷統(tǒng)計規(guī)范和分析方法可以提供對設(shè)備狀態(tài)、試驗數(shù)據(jù)直觀、準(zhǔn)確的初步理解，是大數(shù)據(jù)分析不可缺少的一環(huán)。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)挖掘;變電設(shè)備缺陷分析;缺陷統(tǒng)計規(guī)范;軟件開發(fā)

0 引言

隨著新時代電力體制改革的深入推進，電力體統(tǒng)的智能化發(fā)展，傳統(tǒng)的變電站信息管理模式也需要不斷適應(yīng)時代發(fā)展，與時俱進。為更好地確保電力系統(tǒng)可持續(xù)健康發(fā)展，需要電力企業(yè)不斷加強內(nèi)部設(shè)備信息的管理，對變電站缺陷管理和消除實施進一步智能化演變，這樣才能確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

1 目前變電站缺陷管理存在的問題。

1）日常消缺缺少系統(tǒng)總結(jié);2）人員素質(zhì)、技術(shù)手段存在局限性，對部分隱蔽性較強的缺陷缺乏判斷力。3）缺過程中存在返工現(xiàn)象。4）對部分存在家族性缺陷的設(shè)備的管理不到位，客觀延長了缺陷分析和處理時間。5）過往消缺經(jīng)驗在設(shè)備選型、安裝以及驗收等環(huán)節(jié)沒有起到較好的參考作用。

2 基于大數(shù)據(jù)的缺陷統(tǒng)計規(guī)范

大數(shù)據(jù)的概念：數(shù)據(jù)挖掘的概念是1989年8月底的人工智能國際會議第十一屆會議上提出的。進入21世紀(jì)后，由于信息化加速，數(shù)據(jù)的海量化讓“大數(shù)據(jù)”的概念應(yīng)運而生[1]。

大數(shù)據(jù)在變電站缺陷統(tǒng)計管理中的應(yīng)用：變電站缺陷的海量數(shù)據(jù)中往往隱含著各種各樣有用的信息，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫查詢方法很難將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價值的信息[2]。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以充分合理地挖掘、歸類、統(tǒng)計、總結(jié)可能影響電力設(shè)備狀態(tài)的多種有效信息，對信息進行狀態(tài)評價，為輸變電設(shè)備的狀態(tài)評價、缺陷消除提供了新的思路和方法，尤其是在目前智能變電站等設(shè)備快速發(fā)展的形勢下[3]。

缺陷統(tǒng)計規(guī)范：缺陷統(tǒng)計規(guī)范的設(shè)計原則是把原本單一、不便查詢、零散的缺陷立體化，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)地進行統(tǒng)計，文獻[4]中采用相關(guān)分析探索了缺陷類型之間、缺陷類型與投運年限之間的關(guān)系，可以增進對缺陷發(fā)生原因的理解。將抽象的消缺經(jīng)驗融入到具體的缺陷統(tǒng)計之中，實現(xiàn)缺陷統(tǒng)計的智能化和方便檢修運行人員隨時訪問，缺陷統(tǒng)計規(guī)范的具體工作和要求如下：1）搜集整理理念的缺陷記錄，對缺陷記錄進行整體關(guān)鍵詞分類，以便于檢索;2）建立典型消缺作業(yè)數(shù)據(jù)庫，將表格化的消缺及路立體化，在設(shè)備、類型、嚴(yán)重程度、型號、廠家、運行時間等多個維度打上標(biāo)簽，并且詳細(xì)寫明消缺方法，包括更換設(shè)備的具體型號，作業(yè)量，作業(yè)時長;3）建立缺陷分析庫，針對性的對每一個缺陷所發(fā)生的原因，按照可能性大小逐個列舉。

3 缺陷的智能化管理

目前變電站缺陷管理中存在的問題：1）缺陷管理過程中的總結(jié)提純環(huán)節(jié)不到位。對變電站的設(shè)備缺陷進行管理，在排除故障之后，管理人員沒有對可能發(fā)生故障的設(shè)備進行一一的排查和解決。2）缺陷統(tǒng)計手段單一。雖然大部分變電站對于設(shè)備缺陷管理制定了一套制度和規(guī)范，但是制度內(nèi)容僵化，嚴(yán)重影響管理手段的發(fā)揮和運行。

缺陷的智能化管理探討：目前，已有一些學(xué)者使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊推理、專家系統(tǒng)、動態(tài)聚類、支持向量機、小波分析等方法進行變壓器故障診斷[5-6]。對于新一代智能變電站變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測大數(shù)據(jù)的整理工作，文獻[7]將設(shè)備狀態(tài)信息等效成各狀態(tài)量的時間序列，通過對時間序列中的異常數(shù)據(jù)進行分類并建模，提出了一種基于時間序列分析的雙循環(huán)迭代檢驗法。

本文探討開發(fā)一套便攜的運維檢修輔助決策軟件，以解決對區(qū)域內(nèi)變電站缺陷及經(jīng)典消缺方案統(tǒng)計、疑難缺陷智能化分析、缺陷訪問查詢、信息交互、文件上傳等問題，實現(xiàn)運維、檢修、管理人員對變電站缺陷的立體化、智能化隨時隨地的把控。智能變電站與大數(shù)據(jù)理念的結(jié)合，會對智能電網(wǎng)的發(fā)展和智能變電站的變革產(chǎn)生深刻影響。在文獻[8-11]中，結(jié)合云計算和智能電網(wǎng)的特點，詳細(xì)說明了基于云思維的理想化智能變電站結(jié)構(gòu)、智能電網(wǎng)的調(diào)度及扁平化結(jié)構(gòu)的智能電網(wǎng)，并以此為背景提出了利用網(wǎng)絡(luò)通信和分布式服務(wù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)在虛擬環(huán)境下的資源共享和協(xié)同工作，實現(xiàn)通過便攜式設(shè)備界面直接訪問變電站數(shù)據(jù)，提高了變電站的實時監(jiān)測、消缺、檢修水平，充分體現(xiàn)了“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度一體化的理念。

軟件采用二級網(wǎng)絡(luò)加密，框架結(jié)構(gòu)主要包含：1）缺陷記錄搜索、2）缺陷原因分析3）典型消缺方案的訪問與上傳4）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程、2）、域內(nèi)變電站、5）學(xué)習(xí)模塊6）資料離線緩存7）文件收藏、8）信息交互等功能。

4 結(jié)語

在新時代電力系統(tǒng)改革不斷深入的背景下，本文以當(dāng)下變電站缺陷統(tǒng)計管理為切入點，探討了一種提高變電站缺陷管理能力、提高消缺成功率的方案，將大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)電力領(lǐng)域，為未來電網(wǎng)智能化治理提供了一種新思路。深入研究了大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在變電設(shè)備消缺和檢修領(lǐng)域中的應(yīng)用前景。最后提出開發(fā)一款服務(wù)于運維、檢修、原理人員的變電站信息集成軟件，并且該軟件已在投入開發(fā)過程中，開發(fā)完成后將投入實踐檢驗。

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（作者單位：國網(wǎng)江蘇省電力公司常熟市供電公司）