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        基于大數(shù)據(jù)的電力計量裝置故障智能化診斷對策探析

        2021-01-21 05:46:20任輝
        家園·電力與科技 2021年14期
        關(guān)鍵詞:故障診斷大數(shù)據(jù)

        任輝

        摘要:大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力計量裝置故障智能化診斷中發(fā)揮著重要作用,應完善電力計量裝置的大數(shù)據(jù)處理框架,并構(gòu)建智能化診斷知識庫、進行故障在線監(jiān)測、進行故障異常信息診斷并靈活應用多樣化故障預警技術(shù),及時發(fā)現(xiàn)和處理電力計量裝置中的故障,保障裝置的正常運行。

        關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);電力計量裝置;故障診斷

        前言:

        智能化電網(wǎng)的建設與發(fā)展對電力計量裝置故障的智能化診斷提出了更高的要求。而大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提高故障的智能化診斷效率與質(zhì)量,因此本文將對以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎的電力計量裝置故障智能化診斷進行簡要分析。

        1.電力計量裝置的大數(shù)據(jù)處理框架構(gòu)成

        1.1采集模塊

        采集模塊是構(gòu)成電力計量裝置大數(shù)據(jù)處理框架的關(guān)鍵部分,具有采集數(shù)據(jù)信息等功能,是發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)作用的前提與基礎。電力企業(yè)可以將采集模塊劃分為數(shù)據(jù)監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集導入這兩個部分,并利用數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)系統(tǒng)運行產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù),構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫集群【1】。在完成數(shù)據(jù)采集后,也需要利用合適的數(shù)據(jù)導入方式將數(shù)據(jù)導入到特定區(qū)域當中,增強數(shù)據(jù)導入的安全性。此外,在大數(shù)據(jù)環(huán)境中不僅需要采集數(shù)據(jù)也需要控制數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換過程。

        1.2存儲與計算模塊

        在大數(shù)據(jù)環(huán)境中,電力計量裝置所采集的數(shù)據(jù)不斷增多,若想統(tǒng)籌分配并分類處理這些數(shù)據(jù)就需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù),完善數(shù)據(jù)存儲模塊與計算模塊。電力企業(yè)在設置數(shù)據(jù)存儲模塊與計算模塊時需要應用可靠的數(shù)據(jù)分布存儲方式與可線性擴展的計算方法,降低數(shù)據(jù)管理難度,優(yōu)化異常特征分析與數(shù)據(jù)診斷,形成完善的故障預警與處理方案。同時,電力企業(yè)應完善硬件設施,使數(shù)據(jù)備份與故障處理等工作成為可能。

        1.3智能分析與診斷模塊

        智能分析與診斷模塊在電力計量裝置大數(shù)據(jù)處理框架當中處于核心地位,是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵,只有完善這一模塊才能夠準確分析電力計量裝置的故障。智能分析與診斷模塊可以根據(jù)電力計量裝置的異常數(shù)據(jù)類型進行數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建,將故障信息從數(shù)據(jù)化展現(xiàn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬恼宫F(xiàn)方式,以便技術(shù)人員準確分析電力計量裝置的故障【2】。電力計量裝置的運行環(huán)境具有多樣化的特點,因此電力企業(yè)在設置智能分析與診斷模塊時應當利用智能故障診斷算法,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行優(yōu)化計算。

        1.4應用模塊

        在利用智能分析與診斷模塊處理故障信息后需輸出處理結(jié)果,形成特定的操作方式,這就需要在電力計量裝置的大數(shù)據(jù)處理框架當中設置應用模塊。在技術(shù)條件的影響下,大多數(shù)應用模塊應用的都是B/S架構(gòu),搭設交互式平臺并通過平臺展示智能分析與診斷的結(jié)果。電力企業(yè)需要通過應用模塊實現(xiàn)人機交互,讓技術(shù)人員根據(jù)需求檢索故障診斷結(jié)果,提高故障處理效率。

        2.以大數(shù)據(jù)為基礎的電力計量裝置故障智能化診斷技術(shù)

        2.1構(gòu)建智能化診斷知識庫

        若想提高電力計量裝置故障智能化診斷的質(zhì)量就需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建知識庫。在構(gòu)建知識庫的過程中,電力企業(yè)應綜合分析電力計量裝置在運行過程中可能會出現(xiàn)的故障與異常情況,并將故障與異常情況都納入到知識庫當中,從而動態(tài)監(jiān)測電力計量裝置的運行情況。在大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下,智能化診斷知識庫的動態(tài)性較為突出,可以動態(tài)修改、刪除知識庫當中的數(shù)據(jù)信息。其次,智能化診斷知識庫也具備專家規(guī)則庫與異常特征模型這兩方面內(nèi)容,可以優(yōu)化處理各種類型的故障。專家規(guī)則庫的管理機制包括導入模塊、導出模塊以及變更模塊,而異常特征模型的管理機制有建立模塊、修改模塊與刪除模塊【3】。電力企業(yè)可以利用專家規(guī)則庫導入或?qū)С龉收夏K數(shù)據(jù),利用異常特征模型構(gòu)建模塊并修改模塊,并利用web實現(xiàn)智能化診斷知識庫所有界面的統(tǒng)一管理。此外,在完善知識庫后,電力企業(yè)需要縱向?qū)Ρ戎R庫當中的數(shù)據(jù)信息,并利用邏輯規(guī)則分析電力計量裝置在運行過程中產(chǎn)生的異常信息,從而判斷故障類型。

        2.2進行故障在線監(jiān)測

        在線監(jiān)測系統(tǒng)在電力計量裝置故障智能化診斷中發(fā)揮著重要作用,需提高對故障在線監(jiān)測的重視程度。電力企業(yè)需要通過分布式系統(tǒng)發(fā)揮在線監(jiān)測功能,從而實時監(jiān)測電力計量裝置的運行數(shù)據(jù),并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析這些數(shù)據(jù)。在故障在線監(jiān)測過程中,電力企業(yè)應科學制定故障在線監(jiān)測規(guī)則與制度,為監(jiān)測行為與過程提供指導與保障,提高在線監(jiān)測的水平。其次,電力企業(yè)需要優(yōu)化在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的訪問形式,確保電力計量裝置可以利用流式數(shù)據(jù)的方式查閱電力計量裝置的信息。若電力計量裝置無法訪問特定類型的數(shù)據(jù),就需要校驗在線監(jiān)測系統(tǒng),并對部分數(shù)據(jù)進行處理。再次,需監(jiān)測電力計量裝置是否能夠為大文件的計量提供支持。在正常運行情況下,電力計量裝置可以為數(shù)百GB甚至TB的大文件計量提供支持,但如果電力計量裝置存在故障便無法支持大文件的計量。此外,需要監(jiān)測電力計量裝置是否能夠為數(shù)據(jù)再平衡提供支持。在正常運行的過程中,電力計量裝置可以根據(jù)預設閾值將一個監(jiān)測數(shù)據(jù)點轉(zhuǎn)移到另外一個數(shù)據(jù)點當中,若裝置無法進行數(shù)據(jù)點轉(zhuǎn)移便說明裝置存在問題。

        2.3進行異常信息診斷

        若電網(wǎng)系統(tǒng)的電流回路或電壓回路出現(xiàn)故障,電流與電壓的穩(wěn)定性就會下降,便會產(chǎn)生異常信息,因此若電力計量裝置在運行過程中產(chǎn)生異常信息,就說明電力計量裝置出現(xiàn)了故障,就需要做好異常信息的處理工作,增強電力計量裝置運行的穩(wěn)定性與高效性。異常信息診斷系統(tǒng)可以對監(jiān)測數(shù)據(jù)與智能診斷知識庫中的數(shù)據(jù)進行對比分析,判斷電力計量裝置中是否存在故障,且可以進一步判斷故障的位置、類型【4】。在進行異常信息診斷時,需要判斷異常信息源自于用電設備、采集設備還是計量設備。此外,電力計量裝置異常信息診斷對技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)有較高的要求,因此電力企業(yè)需要加大對技術(shù)人員的培訓力度,增強技術(shù)人員的大數(shù)據(jù)意識與思維,使技術(shù)人員學會利用大數(shù)據(jù)思維分析電力計量裝置的異常信息,從而準確判斷裝置故障的具體類型、位置以及影響。

        2.4多樣化故障預警技術(shù)

        多樣化故障預警技術(shù)的應用是建立在多樣化故障診斷模型基礎上的,有利于降低電力計量裝置出現(xiàn)故障的幾率。在應用多樣化故障預警技術(shù)時,若電力計量裝置出現(xiàn)故障,無法正常運行,故障預警系統(tǒng)便會自動開啟預警機制,通過警報等方式提醒電力計量裝置的運行狀況,并將電力計量裝置的故障信息傳輸?shù)接嬎銠C主站系統(tǒng)當中。其次,多樣化故障預警技術(shù)具有多種模式,例如預警短信、文語轉(zhuǎn)換等,可以精準分析電力計量裝置中不同類型的故障。例如文語轉(zhuǎn)換模式可以根據(jù)語言類型與音色的特點將故障預警信息傳輸?shù)奖O(jiān)測范圍中,使各個責任區(qū)分類傳輸故障預警信息。

        結(jié)語:

        在應用大數(shù)據(jù)技術(shù)時,電力企業(yè)應完善電力計量裝置中的大數(shù)據(jù)處理框架,構(gòu)建集采集模塊、存儲模塊、計算模塊、智能診斷模塊與應用模塊為一體的大數(shù)據(jù)處理框架。同時,為了充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)在故障診斷中的作用,電力企業(yè)應構(gòu)建智能化診斷知識庫、加強故障在線監(jiān)測、進行異常信息診斷并應用多樣化故障預警技術(shù),提高故障診斷技術(shù)水平。

        參考文獻:

        [1]湯昕嵐,林淑媛.探究分析電力計量裝置異常原因及監(jiān)測方法[J].電子質(zhì)量,2021(08):131-133.

        [2]孫文凱,李志雷,劉海峰,胡亞博,張榮鑫.基于增強現(xiàn)實的電力計量裝置運維場景重建[J].信息技術(shù),2021(07):43-47+53.

        [3]王一茗.大數(shù)據(jù)背景下的電力計量裝置故障智能化診斷技術(shù)應用[J].中阿科技論壇(中英文),2021(05):118-120.

        [4]朱真輝.電力營銷計量改造中存在的問題及其整改[J].營銷界,2021(05):89-90.

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