CN105842575B - 一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，应用于电力领域，包括获取输变电设备的在线数据，并结合获取到的输变电设备的离线数据，根据在线数据的不同类型，可以判定输变电设备所处的工作状态。避免了维护人员需要亲自到待检测输变电设备处获取设备参数的不便，并且还可以令设备管理人员能够根据输变电设备的即时工作状态，制定高效的检修计划以及对设备运行模式进行动态调整，从而保证了供电系统的正常运行。

Description

一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法和装置

技术领域

本发明应用于电力领域，涉及一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法和装置。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，对电力的需求也在迅速提高。为了保证电力设备的正常运行，已经成为亟需解决的问题。

在现有技术中，对输变电设备的状态监测主要通过维护人员对实地去采集待检测输变电设备的设备参数，进而使得设备管理人员根据采集到的输变电设备参数，确认待检测输变电设备的运行状态，最终安排对输变电设备的检修计划，以及确定输变电设备的设备运行模式。

在现有的对输变电设备的管理模式中，需要维护人员到待检测输变电设备所在处获取设备参数，这对于设备之间距离间隔遥远的现状来说，获取设备参数显得尤为不便；同时对于设备管理人员来说，获取到的设备参数往往是存在延迟的，不能代表待检测输变电设备的最新情况，因此根据存在延迟的设备参数所制定的检修计划和设备运行模式，在很大程度上会影响供电系统的正常运行。

发明内容

本发明的技术方案是：提供一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，包括：

获取输变电设备的在线数据，结合预先存储的所述输变电设备的离线数据，确定所述输变电设备的运行状态；

根据所述输变电设备的运行状态，结合预设的检测标准，如果所述输变电设备运转正常，则延长所述输变电设备的检测周期，如果所述输变电设备运转异常，则输出与所述输变电设备对应的报警信号；

当接收到所述报警信号时，确定所述输变电设备的检修周期，生成与所述检修周期对应的检修指令；

其中，所述在线数据包括气体数据、线路故障参数和设备状态参数，所述离线数据为预先采集并存储的与所述输变电设备对应的数据。

优选的，当所述在线数据为气体数据时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括气体温度、气体湿度、气体密度的所述气体数据；

根据所述气体数据的变化量确定所述输变电设备所处的环境参数；

当所述环境参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，当所述环境参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

优选的，当所述在线数据为线路故障参数时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括线路开关跳闸信号、近区故障电流、设备最大可承受短路电流的所述线路故障参数；

根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数；

当所述工作状态参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，恢复所述输变电设备的送电，当所述工作状态参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

优选的，当所述在线数据为设备状态参数时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括设备温度、负荷电流值、设备材料老化曲线的所述设备状态参数；

根据所述设备状态参数，确定所述输变电设备所处的工作负荷；

当所述工作负荷处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，令所述输变电设备继续在当前情况下工作，当所述工作负荷处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

本发明还提供一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置，包括：

数据获取模块，用于获取输变电设备的在线数据，结合预先存储的所述输变电设备的离线数据，确定所述输变电设备的运行状态；

结果判定模块，用于根据所述输变电设备的运行状态，结合预设的检测标准，如果所述输变电设备运转正常，则延长所述输变电设备的检测周期，如果所述输变电设备运转异常，则输出与所述输变电设备对应的报警信号；

指令生成模块，用于当接收到所述报警信号时，确定所述输变电设备的检修周期，生成与所述检修周期对应的检修指令；

其中，所述在线数据包括气体数据、线路故障参数和设备状态参数，所述离线数据为预先采集并存储的与所述输变电设备对应的数据。

优选的，当所述在线数据为气体数据时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述气体数据的变化量确定所述输变电设备所处的环境参数；

结果判定子模块，用于当所述环境参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，当所述环境参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

优选的，当所述在线数据为线路故障参数时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数；

结果判定子模块，用于当所述工作状态参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，恢复所述输变电设备的送电，当所述工作状态参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

优选的，当所述在线数据为设备状态参数时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述设备状态参数，确定所述输变电设备所处的工作负荷；

结果判定子模块，用于当所述工作负荷处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，令所述输变电设备继续在当前情况下工作，当所述工作负荷处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

采用本发明的技术方案后，首先获取输变电设备的在线数据，并结合获取到的输变电设备的离线数据，根据在线数据的不同类型，可以判定输变电设备所处的工作状态。避免了维护人员需要亲自到待检测输变电设备处获取设备参数的不便，并且还可以令设备管理人员能够根据输变电设备的即时工作状态，制定高效的检修计划以及对设备运行模式进行动态调整，从而保证了供电系统的正常运行。

附图说明

附图1为本发明提出的一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法的流程示意图；

附图2为本发明提出一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法的详细示意图一；

附图3为本发明提出一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法的详细示意图二；

附图4为本发明提出一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法的详细示意图三；

附图5为本发明提出的一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明提供了一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，如图1所示，该方法包括：

11、获取输变电设备的在线数据，结合预先存储的所述输变电设备的离线数据，确定所述输变电设备的运行状态。

12、根据所述输变电设备的运行状态，结合预设的检测标准，如果所述输变电设备运转正常，则延长所述输变电设备的检测周期；如果所述输变电设备运转异常，则输出与所述输变电设备对应的报警信号；

13、当接收到所述报警信号时，确定所述输变电设备的检修周期，生成与所述检修周期对应的检修指令。

在实施中，该输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法主要分为两步：

首先，获取输变电设备的在线数据，结合输变电设备的离线数据确定输变电设备的运行状态。在本步骤中，对输变电设备在线数据的获取主要通过部署在输变电设备中的传感器。而输变电设备的离线数据则是通过事先人工采集获取的。

例如，对输变电设备中的变压器油进行色谱分析时，使用变压器油色谱分析仪对变压器绝缘油中溶解气体组分含量的测定，在线获取测定结果，并结合事先获取到的关于溶解气体组分含量相关的离线数据，判断变压器等充油电力设备是否存在潜伏性的过热、异常放电等故障，并且针对性的采取不同措施，以便保障电网安全有效地运行。

为了提高本方法的有效性，这里用于获取在线数据的输变电设备需要是在线监测数据运行稳定并且在线数据正常性较高的设备。在获取到输变电设备的在线数据和离线数据后，通过一定的计算方式，来确定待检测的输变电设备的运行状态。这里的计算方式，可以通过设定对比阈值、设定离线数据的上下偏差阈度、以及常用的三比值和四比值等方式。基于上述计算方式，从而确定输变电设备的运行状态。该运行状态可以以生成的评估报告的形式展示。

其次，在获取到输变电设备的运行状态后，需要参考行业内的标准或者是公司的评价基准，还可以结合例行试验、设备缺陷记录、人员现场巡视、设备温度指标、设备负荷、设备工作电流等参数标准，来判定输变电设备运转正常还是运转异常。进而对输变电设备的检修周期进行适应性的调整。

如果输变电设备运转正常，则可以延长此类输变电设备的检测周期，而如果相反的，输变电设备运转异常，则会输出与运转异常的输变电设备对应的报警信号，以便根据报警信号确定对该输变电设备对应的检修周期，并且根据检修周期生成检修指令，从而令检修人员根据检修指令对输变电设备进行检修。即在缩短此类输变电设备检测周期的同时，还需要对其进行现场调试或维修，以便恢复其正常的工作性能。

值得注意的是，在根据输变电设备的运转正常与否对其检测周期进行调整后，还可以将调整后的检测周期结果进行统计，以便于月、季度、年等时间周期进行统计时，可以根据之前统计的检测周期结果对未来的输变电设备检测周期进行计划安排，并主动的对即将进行检测的输变电设备进行预先提醒。

对于待检测的输变电设备，需要获取的在线数据有很多，从大类上来说，可以分为气体数据、线路故障参数以及设备状态参数。

其中的气体数据，主要是待检测的输变电设备所处环境中的众多气体参数；线路故障参数则是在供电线路出现故障后，获取到的与故障对应的数据；设备状态参数，则是用于反应待检测输变电设备本身工作状态的数据。通过获取上述众多类型的数据，以便对待检测的输变电设备的运行状态进行判断，同时还可以便于设备管理人员针对不同运行状态下的设备，进行对应的调整，例如对于运行异常的输变电设备，可以降低工作负荷，严重的甚至可以停止工作，并且安排维修等处理措施。

在下文中分别根据在线数据的不同类型，对步骤11中的“确定输变电设备的运行状态”进行详细描述。

优选的，当所述在线数据为气体数据时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括气体温度、气体湿度、气体密度的所述气体数据；

根据所述气体数据的变化量确定所述输变电设备所处的环境参数；

当所述环境参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，当所述环境参数处于异常区间时，判定所述输变电设备运转异常，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

在实施中，当获取到的在线数据为气体数据时，如图2所示，步骤11中的“确定输变电设备的运行状态”具体表示为：

201、获取包括气体温度、气体湿度、气体密度的气体数据。

202、根据气体数据的变化量确定输变电设备所处的环境参数。

203、当环境参数处于正常区间时，判定所述输变电设备运转正常，同时输出与所述输变电设备对应的正常信号；当环境参数处于异常区间时，判定输变电设备运转异常，同时输出与所述输变电设备对应的报警信号，表明需要对输变电设备进行现场调试或维修。

上述步骤中的包含气体温度、气体湿度、气体密度的气体数据是通过部署在待检测的输变电设备中的气体传感器获取到的。在获取到上述类型的气体数据后，根据气体数据的变化量确定待检测的输变电设备所处环境中的气体微水、压力数据、产气速率等环境参数，最终根据环境参数是否位于正常区间，来确定对待检测的输变电设备的处理措施。

根据气体数据的变化量处理可以确定上述环境参数之外，还可以根据设备释放气体体积以及气体组分等内容判断待检测的输变电设备是否存在漏气、异常放电等故障。

优选的，当所述在线数据为线路故障参数时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括线路开关跳闸信号、近区故障电流、设备最大可承受短路电流的所述线路故障参数；

根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数；

当所述工作状态参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，恢复所述输变电设备的送电，当所述工作状态参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

在实施中，当获取到的在线数据为线路故障参数时，如图3所示，步骤11中的“确定输变电设备的运行状态”具体表示为：

301、获取包括线路开关跳闸信号、近区故障电流、设备最大可承受短路电流的所述线路故障参数。

302、根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数。

303、当工作状态参数处于正常区间时，判定所述输变电设备运转正常，输出与所述输变电设备对应的正常信号，并恢复之前发生故障的输变电设备的送电，当工作状态参数处于异常区间时，判定输变电设备运转异常，输出与所述输变电设备对应的报警信号，此时停止对该输变电设备的送电，并对输变电设备进行现场调试或维修。

上述步骤中的包含线路开关跳闸信号、近区故障电流、设备最大可承受短路电流的线路故障参数是通过检测线路供电的部件获取到的。在获取到上述类型的线路故障参数后，根据线路故障参数以及之前获取到的离线数据确定待检测的输变电设备的工作状态参数，最终根据工作状态参数是否位于正常区间，来确定对待检测的输变电设备的处理措施。即确定输变电设备正常后，恢复送电；而对于确认存在故障的输变电设备，则停止对其送电，并安排维修。

优选的，当所述在线数据为设备状态参数时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括设备温度、负荷电流值、设备材料老化曲线的所述设备状态参数；

根据所述设备状态参数，确定所述输变电设备所处的工作负荷；

当所述工作负荷处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，令所述输变电设备继续在当前情况下工作，当所述工作负荷处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

在实施中，当获取到的在线数据为设备状态参数时，如图4所示，步骤11中的“确定输变电设备的运行状态”具体表示为：

401、获取包括设备温度、负荷电流值、设备材料老化曲线的设备状态参数。

402、根据设备状态参数确定输变电设备的工作负荷。

403、当工作负荷处于正常区间时，判定所述输变电设备运转正常，同时输出与所述输变电设备对应的正常信号；当工作负荷处于异常区间时，判定输变电设备运转异常，输出与所述输变电设备对应的报警信号，表明需要对输变电设备进行现场调试或维修。

上述步骤中的包含设备温度、负荷电流值、设备材料老化曲线的设备状态参数是通过部署在待检测的输变电设备中的传感器获取到的。在获取到上述类型的设备状态参数后，根据设备状态参数确定待检测的输变电设备的工作负荷，最终根据工作负荷是否位于正常区间，来确定对待检测的输变电设备的处理措施。即当输变电设备的工作负荷正常时，可以继续令其在该工作负荷下工作；而当输变电设备的工作负荷异常时，可以调低工作负荷，严重的话也可以令其停止工作，安排检修。

本发明提供了一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，包括获取输变电设备的在线数据，并结合获取到的输变电设备的离线数据，根据在线数据的不同类型，可以判定输变电设备所处的工作状态。避免了维护人员需要亲自到待检测输变电设备处获取设备参数的不便，并且还可以令设备管理人员能够根据输变电设备的即时工作状态，制定高效的检修计划以及对设备运行模式进行动态调整，从而保证了供电系统的正常运行。

本发明还提供了一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置5，如图5所示，该装置包括：

数据获取模块51，用于获取输变电设备的在线数据，结合预先存储的所述输变电设备的离线数据，确定所述输变电设备的运行状态；

结果判定模块52，用于根据所述输变电设备的运行状态，结合预设的检测标准，如果所述输变电设备运转正常，则延长所述输变电设备的检测周期，如果所述输变电设备运转异常，则输出与所述输变电设备对应的报警信号；

指令生成模块53，用于当接收到所述报警信号时，确定所述输变电设备的检修周期，生成与所述检修周期对应的检修指令。

其中，所述在线数据包括气体数据、线路故障参数和设备状态参数，所述离线数据为预先采集并存储的与所述输变电设备对应的数据。

优选的，当所述在线数据为气体数据时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述气体数据的变化量确定所述输变电设备所处的环境参数；

结果判定子模块，用于当所述环境参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，当所述环境参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

优选的，当所述在线数据为线路故障参数时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数；

结果判定子模块，用于当所述工作状态参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，恢复所述输变电设备的送电，当所述工作状态参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

优选的，当所述在线数据为设备状态参数时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述设备状态参数，确定所述输变电设备所处的工作负荷；

结果判定子模块，用于当所述工作负荷处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，令所述输变电设备继续在当前情况下工作，当所述工作负荷处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

该输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置中的具体内容可以参考前文中对输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法的详细说明，此处不再进行赘述。

本发明提供了一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置，包括获取输变电设备的在线数据，并结合获取到的输变电设备的离线数据，根据在线数据的不同类型，可以判定输变电设备所处的工作状态。避免了维护人员需要亲自到待检测输变电设备处获取设备参数的不便，并且还可以令设备管理人员能够根据输变电设备的即时工作状态，制定高效的检修计划以及对设备运行模式进行动态调整，从而保证了供电系统的正常运行。

以上仅就本发明较佳的实例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限与以上实例，其具体结构允许有变化，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (6)

1.一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，其特征在于，所述输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，包括：

获取输变电设备的在线数据，结合预先存储的所述输变电设备的离线数据，确定所述输变电设备的运行状态；

根据所述输变电设备的运行状态，结合预设的检测标准，如果所述输变电设备运转正常，则延长所述输变电设备的检测周期，如果所述输变电设备运转异常，则输出与所述输变电设备对应的报警信号；

当接收到所述报警信号时，确定所述输变电设备的检修周期，生成与所述检修周期对应的检修指令；

其中，当所述在线数据为线路故障参数时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括线路开关跳闸信号、近区故障电流、设备最大可承受短路电流的所述线路故障参数；

根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数；

当所述工作状态参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，恢复所述输变电设备的送电，当所述工作状态参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号；

所述在线数据包括气体数据、线路故障参数和设备状态参数，所述离线数据为预先采集并存储的与所述输变电设备对应的数据。

2.根据权利要求1所述的输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，其特征在于，当所述在线数据为气体数据时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括气体温度、气体湿度、气体密度的所述气体数据；

根据所述气体数据的变化量确定所述输变电设备所处的环境参数；

当所述环境参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，当所述环境参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

3.根据权利要求1所述的输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查方法，其特征在于，当所述在线数据为设备状态参数时，确定所述输变电设备的运行状态，包括：

获取包括设备温度、负荷电流值、设备材料老化曲线的所述设备状态参数；

根据所述设备状态参数，确定所述输变电设备所处的工作负荷；

当所述工作负荷处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，令所述输变电设备继续在当前情况下工作，当所述工作负荷处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

4.一种输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置，其特征在于，所述输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置，包括：

数据获取模块，用于获取输变电设备的在线数据，结合预先存储的所述输变电设备的离线数据，确定所述输变电设备的运行状态；

结果判定模块，用于根据所述输变电设备的运行状态，结合预设的检测标准，如果所述输变电设备运转正常，则延长所述输变电设备的检测周期，如果所述输变电设备运转异常，则输出与所述输变电设备对应的报警信号；

指令生成模块，用于当接收到所述报警信号时，确定所述输变电设备的检修周期，生成与所述检修周期对应的检修指令；

其中，当所述在线数据为线路故障参数时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述线路故障参数，确定故障发生后所述输变电设备所处的工作状态参数；

结果判定子模块，用于当所述工作状态参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，恢复所述输变电设备的送电，当所述工作状态参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号；

所述在线数据包括气体数据、线路故障参数和设备状态参数，所述离线数据为预先采集并存储的与所述输变电设备对应的数据。

5.根据权利要求4所述的输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置，其特征在于，当所述在线数据为气体数据时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述气体数据的变化量确定所述输变电设备所处的环境参数；

结果判定子模块，用于当所述环境参数处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，当所述环境参数处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。

6.根据权利要求4所述的输变电设备状态监测数据挖掘与隐患排查装置，其特征在于，当所述在线数据为设备状态参数时，所述结果判定模块，具体包括：

参数确定子模块，用于根据所述设备状态参数，确定所述输变电设备所处的工作负荷；

结果判定子模块，用于当所述工作负荷处于正常区间时，输出与所述输变电设备对应的正常信号，令所述输变电设备继续在当前情况下工作，当所述工作负荷处于异常区间时，输出与所述输变电设备对应的报警信号。