CN102545381A - 一种电网设备技术监督数据分析中心*** - Google Patents

Abstract

一种电网设备技术监督数据分析中心***，本发明由数据信息收集模块(1)分别与设备总貌分析模块(2)、自动诊断模块(3)、专家会诊分析模块(4)连接，而设备总貌分析模块、自动诊断模块、专家会诊分析模块又分别与技术监督业务模块(5)连接，其中自动诊断模块还分别与设备总貌分析模块和专家会诊分析模块连接；通过该五个功能模块之间的通信实现对电网设备状态数据信息的自动汇集、统计及分析处理；其中在自动诊断模块内还设置有变电设备自动诊断子模块和输电设备自动诊断子模块。本发明具有能够大幅提高电网设备技术监督工作的信息化、自动化水平，提升电网设备技术监督工作的效率、质量和及时性的显著优点。

Description

一种电网设备技术监督数据分析中心***

技术领域：

本发明涉及电网设备技术监督领域，尤其涉及电网设备技术监督数据分析中心***。

背景技术：

电网设备技术监督是保障电网安全、可靠、经济运行的重要手段，是电网生产技术管理的一项重要基础工作，在电能质量、电气设备性能、化学、电测、金属、热工、保护与控制以及自动化、信息与电力通信、节能与环境保护等方面对电网设备的健康水平和安全、质量、经济运行方面的重要参数、性能和指标进行监督、检查及评价。

目前电网设备技术监督的工作方式主要是：①每年电网设备技术监督专业人员分几次到现场进行现场检查、资料查询、口头询问，了解设备状态；②定期(例如每季度)由供电局技术监督专业人员上报对设备运行情况进行分析的电网设备技术监督工作总结；③技术监督专业人员参与设备缺陷及事故分析工作；④技术监督专业人员通过各种电网信息化***及人工填报方式，收集电网设备状态信息并进行分析，编写月报、季报、年报，向电网设备管理者通报设备运行情况。目前电网设备技术监督工作存在以下不足：技术监督工作主要由技术监督专业人员收集信息后进行分析，有用的电网设备状态信息分散在各种电网信息***中，专业人员要从海量数据中提取出有用信息工作量大、实施困难；能收集的信息量少，缺少对设备状态进行评判的充分的设备运行、设备状态信息，着眼于发生设备故障、设备事故之后的“事后分析”，对设备运行状态的掌握程度有限。总的来说，目前技术监督工作的信息化、自动化水平还比较低。

因此，亟需提供一种电网设备技术监督数据分析中心***，提高电网设备技术监督工作的信息化、自动化水平，从而更好地保障电网的安全、可靠运行。

发明内容：

本发明的目的是提供一种电网设备技术监督数据分析中心***，提高电网设备技术监督工作的信息化、自动化水平，提升电网设备技术监督工作的效率、质量和及时性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电网设备技术监督数据分析中心***，本发明由数据信息收集模块分别与设备总貌分析模块、自动诊断模块、专家会诊分析模块连接，而设备总貌分析模块、自动诊断模块、专家会诊分析模块又分别与技术监督业务模块连接，其中自动诊断模块还分别与设备总貌分析模块和专家会诊分析模块连接；通过该五个功能模块之间的通信实现对电网设备状态数据信息的自动汇集、统计及分析处理；其中在自动诊断模块内还设置有变电设备自动诊断子模块和输电设备自动诊断子模块。

较佳地，本发明数据信息收集模块还可与气象信息***接口，获取并为设备总貌分析模块、自动诊断模块等提供气象监测数据。

本发明的有益效果是，本发明根据电网设备技术监督工作对电网设备重要参数、性能和指标进行监督、检查及评价的实际情况，提供了电网设备技术监督数据分析中心***，实现对电网设备状态数据信息的自动汇集、统计及分析处理，大幅提高电网设备技术监督工作的信息化、自动化水平。

根据上述技术方案，数据信息收集模块(1)通过***提供的标准数据接口与分布的数据源进行接口，从分布的数据源中抽取设备信息、设备在线监测数据、电网调度数据、气象监测数据等数据信息，将所述的数据信息进行清洗、转换、集成并加载到数据库中；设备总貌分析模块(2)通过与数据信息收集模块(1)、自动诊断模块(3)通信获取所需信息，按预定方式汇总和统计分析设备规模信息、设备运行信息、设备缺陷信息、设备状态监测信息等；自动诊断模块(3)通过与数据信息收集模块(1)通信获取所需信息，按预定方式进行设备状态的自动诊断及分析；专家会诊分析模块(4)通过与数据信息收集模块(1)、自动诊断模块(3)通信获取所需信息，支撑专家团队诊断设备问题，评价设备状态，评估设备运行风险；技术监督业务模块(5)通过与设备总貌分析模块(2)、自动诊断模块(3)和专家会诊分析模块(4)通信获取电网设备技术监督工作需填报的信息，按预定方式汇总、生成技术监督报表，同时，技术监督业务模块(5)也提供了一个人机互动的技术监督工作分析平台。本发明提高了电网设备技术监督工作的信息化、自动化水平，能有效提升电网设备技术监督工作的效率、质量和及时性，可使电网设备技术监督工作从发生设备故障、设备事故之后的“事后分析”向及时监督、检查及评价的“事前预警”转变。

以下结合附图，通过实施例对本发明的具体实施方式进一步详细地说明。

附图说明：

图1是本发明技术监督数据分析中心***的模块结构示意图；

图2是实施例中变电设备自动诊断的基本流程；

图3是实施例中输电设备自动诊断的基本流程；

图4是利用本发明开展技术监督分析工作的一个实例。

具体实施方式：

本发明可以通过下述技术方案来实现。

一种电网设备技术监督数据分析中心***，本发明由数据信息收集模块1分别与设备总貌分析模块2、自动诊断模块3、专家会诊分析模块4连接，而设备总貌分析模块2、自动诊断模块3、专家会诊分析模块4又分别与技术监督业务模块5连接，其中自动诊断模块3还分别与设备总貌分析模块2和专家会诊分析模块4连接；通过该五个功能模块之间的通信实现对电网设备状态数据信息的自动汇集、统计及分析处理；其中在自动诊断模块3内还设置有变电设备自动诊断子模块和输电设备自动诊断子模块。

数据信息收集模块1

数据信息收集模块1通过***提供的标准数据接口与分布的数据源进行接口。分布的数据源主要是企业间其他应用***，包括生产管理信息***、输电线路工况监测***、技术监督管理***、电能质量监测***、雷电定位监测***、污区地理信息***、电网调度自动化***、设备状态评价决策***、变电站容性设备在线监测***、变压器油色谱在线监测***等。

通过***提供的标准数据接口，数据信息收集模块1从分布的数据源中获取设备信息、设备在线监测数据、电网调度数据等数据信息，这些数据信息具体可分为设备台帐、设备技术参数、缺陷信息、试验报告、输电线路在线监测数据、变电设备在线监测数据、雷电监测数据、污秽监测数据、状态评价数据、可靠性及风险评估数据、调度运行数据等各类数据信息。

同时，数据信息收集模块1还与气象局或气象台的气象信息***接口，获取气象监测数据，为设备总貌分析模块、输电设备自动诊断子模块等提供气象监测信息。

数据信息收集模块1将获取的海量的静态数据与实时数据进行清洗、转换、集成并加载到数据库中，形成所需格式的数据信息，使电网设备技术监督工作专业人员所需数据信息从各个分散的***中集中起来，为整个***提供数据源，打破专业人员需要从海量数据和各类分散的***中搜集所需信息的传统模式。

设备总貌分析模块2

设备总貌分析模块2通过与数据信息收集模块1、自动诊断模块3通信获取所需信息，按预定方式汇总和统计分析设备规模信息、设备运行信息、设备缺陷信息、设备状态监测信息等。按照设备规模信息、设备运行信息、设备缺陷信息、设备状态监测信息等类别分类，便于对电网设备进行多角度的技术分析。同时，设备总貌分析模块还可以按照电网、供电局、变电站三个层次对这些分类信息进行统计分析。

自动诊断模块3

自动诊断模块3通过与数据信息收集模块1通信获取所需信息，按预定方式进行设备状态的自动诊断及分析。自动诊断模块3设置有变电设备自动诊断子模块和输电设备自动诊断子模块，分别用于变电设备、输电设备的设备状态自动诊断及分析。

变电设备自动诊断子模块中设置有油色谱在线监测诊断单元、容性设备在线监测诊断单元等。变电设备自动诊断子模块中，预先建立专家经验数据库，将各专业专家在实践中积累的关于判断变电设备是否异常的分析方法和处理经验汇总，并细分、量化后加载到数据库中；同时建立各种变电设备诊断模型。进行变电这边诊断时，提取变电站设备在线监测数据等数据信息，通过诊断模型计算分析，若诊断结果为异常则立即发出预警，并通过专家经验数据库进一步分析诊断结果，同时自动给出处理方法的建议。

图2示出了具体实施例中变电设备自动诊断的基本流程。这里以油色谱在线监测诊断单元的具体诊断流程为例进一步加以说明。油色谱在线监测诊断单元中，采用三维矩阵比对法诊断设备是否异常，采用三比值人工智能模糊分析法分析异常原因，并给出处理方法的建议，具体诊断流程如下：

步骤一：对氢气、乙炔、总烃三种气体含量分别进行分析，计算氢气、乙炔、总烃含量，如果超过预先设定的临界值则诊断该步骤异常，转入步骤三；

步骤二，对三种气体的相对产气速率进行诊断。具体计算公式为：

上式中，r为相对产气速率；c_i1为t₁时刻测得的油中i气体组分含量，单位为

c_i2为t₂时刻测得的油中i气体组分含量，单位为

Δt为两次监测时间间隔，根据经验一般选取一个月为时间间隔。计算得到氢气、乙炔、总烃三种气体的相对产气速率，若一个月的某气体相对产气速率超过预先设定的临界值则诊断该步骤异常，转入步骤四。

步骤三：对上述三种气体组分变化率进行分析诊断，气体变化率详细计算过程如下：

上式中，α为组分含量变化率；c_i2为某日期监测得到的油中i气体组分含量，单位为

c_i1为某日期前一天监测得到的油中i气体组分含量，单位为

对相邻两天的氢气、乙炔、总烃气体组分变化率分别进行计算，若相邻两天某气体组分变化率超过预先设定的临界值则诊断该步骤异常，转入步骤四。

步骤四：通过三比值法分析导致上述异常的原因。该步骤除了需要以上三种气体含量外，还需要甲烷(CH₄)、乙烯(C₂H₄)、乙烷(C₂H₆)三种气体含量，具体通过三比值法编码进行分析，诊断出异常原因后转入步骤五。三比值法编码规则及故障类型诊断如下表：

步骤五，根据上述编码组合从专家经验数据库中匹配相应的处理决策，其中包括应对试验、检查维修等具体步骤和内容，匹配出相应的处理决策后转入步骤六。

步骤六：诊断该设备异常，进行预警，给出异常原因和处理决策，并自动通过***、电子邮件等通信方式发送至所需人员处，同时启动专家会诊流程。

图3示出了具体实施例中输电设备自动诊断的基本流程。将提取的输电线路在线监测数据、雷电监测数据、污秽监测数据、气象监测数据等数据信息通过输电设备自动诊断模型进行诊断分析。同时把监测区域与输电线路地理坐标通过GIS空间分析模型进行叠加分析，设定关联区域的半径值，从而结合受影响的输电线路的精确坐标进行预警。该模块综合考虑了输电线路运行工况信息，包括覆冰、山火、大风、防盗、雷电、污秽、气象监测等，从设备自身状态监测、大气象监测、微气象监测、地理环境监测、人为行为监测等角度全方位保障线路运行的安全性和稳定性；精准分析获得受影响的输电设备坐标，大幅减少检修人员的巡检时间，使监督工作更加高效化。

专家会诊分析模块4

专家会诊分析模块4通过与数据信息收集模块1、自动诊断模块3通信获取所需信息，支撑专家团队诊断设备问题、评价设备状态、评估设备运行风险。

专家会诊分析模块4通过事件驱动的会诊机制、周期性分析的会诊机制或专项分析的会诊机制触发专家会诊任务。对于事件驱动的会诊机制，由设备状态事件进行驱动，通过巡检、试验、在线监测、设备状态诊断等方式发现的异常或预警信号发起专家会诊任务，进而指导及时消除缺陷。对于周期性分析的会诊机制或专项分析的会诊机制，用户能够通过该单元提供的标准化流程，按一定的周期或相关部门的专项分析要求发起专家会诊任务，有序地组织专业团队对相关设备进行分析评估工作，提出专业分析报告，并组织专家团队对各专业的分析报告进行综合分析、会诊及评估，最终形成专题报告，从而评价设备健康度、预测设备运行风险、并提出下阶段设备维护策略的建议。

技术监督业务模块5

技术监督业务模块5通过与设备总貌分析模块2、自动诊断模块3和专家会诊分析模块4通信获取电网设备技术监督工作需填报的信息，按预定方式汇总、生成技术监督报表，同时，技术监督业务模块5也提供了一个人机互动的技术监督工作分析平台。

图4示出了利用本发明开展技术监督分析工作的一个示例。在***对设备规模、在线监测智能诊断信息、设备运行信息、设备缺陷信息进行自动分析并给出初步监督诊断信息后，由专业人员进行二次分析及处理，对设备总体健康度、设备预警信息、异常原因、处理决策等进行筛选和优化；通过***对缺陷的预先分类，使技术人员只需关注和处理自身专业所涉及的设备缺陷，他们结合实际工作流程，对设备缺陷执行查询、跟踪、分析、处理的闭环流程，最终，***将人工分析结果与设备总貌分析模块相结合，得到更优化的电网设备总体信息和电网设备技术监督分析结果。

Claims (1)

1.一种电网设备技术监督数据分析中心***，其特征在于，该***由数据信息收集模块(1)分别与设备总貌分析模块(2)、自动诊断模块(3)、专家会诊分析模块(4)连接，而设备总貌分析模块(2)、自动诊断模块(3)、专家会诊分析模块(4)又分别与技术监督业务模块(5)连接，其中自动诊断模块(3)还分别与设备总貌分析模块(2)和专家会诊分析模块(4)连接；通过该五个功能模块之间的通信实现对电网设备状态数据信息的自动汇集、统计及分析处理；其中在自动诊断模块(3)内还设置有变电设备自动诊断子模块和输电设备自动诊断子模块。

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