CN110826934A - 中压开关柜健康度评价方法、装置及系统 - Google Patents
中压开关柜健康度评价方法、装置及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110826934A CN110826934A CN201911146176.7A CN201911146176A CN110826934A CN 110826934 A CN110826934 A CN 110826934A CN 201911146176 A CN201911146176 A CN 201911146176A CN 110826934 A CN110826934 A CN 110826934A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switch cabinet
- health degree
- medium
- subdata
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000036541 health Effects 0.000 title claims abstract description 205
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 141
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 88
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 39
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 26
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本申请涉及一种中压开关柜健康度评价方法、装置及系统，其中，所述方法包括以下步骤：获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据；将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度。本申请能够大量减少现场的巡维工作量，更准确且及时掌握开关柜的在线运行状态，确定其设备健康等级，提高电网设备可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及中压开关柜状态评价技术领域，特别是涉及一种中压开关柜健康度评价方法、装置及系统。
背景技术
配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。配电网通常由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网络中起到分配电能的重要作用，能够直接影响用户的用电感受。对于一些重要设备(如中压开关柜)的定期巡检存在巡检盲区，对中压开关柜的内部重要连接节点的监测力度远远达不到智能化运维的标准。
传统的中压开关柜检测方式是在一定的时间周期点，对开关柜各项参数、性能和运行状态进行停机式数据釆集，然后人工处理，并以此为依据对开关柜进行状态判断和控制，这种检测方法称为定期检修。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的中压开关柜采用定期检修方式进行运维，可靠性低，无法做到实时准确地获取中压开关柜运行信息，电力系统的故障运行状态无法及时的被发现，易导致严重事故产生。
发明内容
基于此，有必要针对传统的中压开关柜采用定期检修方式进行运维，可靠性低，无法做到实时准确地获取中压开关柜运行信息，电力系统的故障运行状态无法及时的被发现，易导致严重事故产生的问题，提供一种中压开关柜健康度评价方法、装置及系统。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种中压开关柜健康度评价方法，包括以下步骤：
获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据；
将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；
基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；
对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；
基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应危险状态区间的危险状态信息。
在其中一个实施例中，基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度的步骤之后包括：
根据健康度评估值，绘制得到用于判断中压开关柜当前运行状态的健康度动态曲线。
在其中一个实施例中，根据健康度评估值，绘制得到用于判断中压开关柜当前运行状态的健康度动态曲线的步骤包括：
基于二次平滑指数外推法处理健康度评估值，绘制得到健康度动态曲线。
在其中一个实施例中，监测数据包括以下数据的任意一种或任意组合：运行在线监测数据、现场巡检数据和历史数据。
在其中一个实施例中，在线监测数据包括以下数据的任意一种或任意组合：局部放电数据，开关柜红外温度，环境温度和环境湿度；
现场巡检数据包括以下数据的任意一种或任意组合：地电波幅值，地电波脉冲次数，超声波幅值和超声波频率；
历史数据为历史健康度评估值。
在其中一个实施例中，将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值的步骤中，通过以下方式得到归一化数值：
对于要求大于异常值的开关柜监测子数据，通过以下公式确定归一化数值：
对于要求小于异常值的开关柜监测子数据，通过以下公式确定归一化数值：
其中，Xi为归一化数值，X为开关柜监测子数据，X0为预设阈值。
在其中一个实施例中，对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值的步骤包括：
依次对归一化数值以及对应归一化数值的变权重值进行乘积处理，得到各加权子分值；
对各加权子分值求和，得到健康度评估值。
另一方面，本发明实施例还提供了一种中压开关柜健康度评价装置，包括：
数据获取单元，用于获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据：
归一化处理单元，用于将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；
权重处理单元，用于基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；
信息融合处理单元，用于对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；
健康度评价单元，用于基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应危险状态区间的危险状态信息。
另一方面，本发明实施例还提供了一种中压开关柜健康度评价系统，包括用于连接中压开关柜的控制设备，控制设备执行上述任一项中压开关柜健康度评价方法的步骤。
另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项的中压开关柜健康度评价方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
上述的中压开关柜健康度评价方法的各实施例中，获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据；将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度，进而实现对中压开关柜的健康度评价。本申请能够通过实时准确地获取中压开关柜运行信息进行处理，从而更准确的评估开关柜健康度状态，通过信息融合得到开关柜当前的综合健康度趋势。能够大量减少现场的巡维工作量，更准确且及时掌握开关柜的在线运行状态，确定其设备健康等级，提高电网设备可靠性。
附图说明
图1为一个实施例中中压开关柜健康度评价方法的应用环境示意图；
图2为一个实施例中中压开关柜健康度评价方法的第一流程示意图；
图3为一个实施例中中压开关柜健康度评价方法的第二流程示意图；
图4为一个实施例中中压开关柜健康度评价方法的第三流程示意图；
图5为一个实施例中中压开关柜健康度评价装置的结构示意图；
图6为一个实施例中中压开关柜健康度评价系统的第一结构示意图；
图7为一个实施例中中压开关柜健康度评价系统的第二结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供的中压开关柜健康度评价方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与中压开关柜104通过网络进行通信。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，中压开关柜104可以用独立的中压开关柜或者是多个中压开关柜组成的中压开关柜集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种中压开关柜健康度评价方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S210，获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据。
其中，开关柜指的是金属封闭开关设备，金属封闭开关设备是指除进出线外，完全被金属外壳包住的开关设备。中压开关柜可以是固定式中压开关柜，也可以是移开式中压开关柜。在一个示例中，中压开关柜的电压范围可以是3KV至35KV之间。监测数据指的是监测中压开关柜的状态量对应的数据。开关柜监测子数据指的是对应中压开关柜具体监测项的监测数据。
具体地，可通过测量中压开关柜的状态量，进而可获取得到对应中压开关柜的监测数据。
步骤S220，将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值。
其中，归一化处理是为了数据处理方便，把数据映射到一定的数值范围(例如0至1)之内处理。例如，归一化处理可以是把数变为(0，1)之间的小数，也可以是把有量纲表达式变为无量纲表达式。
具体地，基于归一化方式对各开关柜监测子数据进行归一化处理，进而可得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值，便于后续的数据处理。
步骤S230，基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值。
其中，重要程度可以是预先标定得到；例如，状态测量指标的重要程度可根据专家评价法将各开关柜监测子数据进行重要程度划分得到。变权重值指的是为了能将有关检查项目满足规定要求的程度用数据表示出来，按各项目所占工作量的大小及影响整体能力重要程度，分别对各项目规定的所占比例分值。
具体地，根据预先划分的各开关柜监测子数据的重要程度，对各开关柜监测子数据的重要程度进行权重处理，进而可得到各对应开关柜监测子数据的变权重值。
步骤S240，对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值。
其中，信息融合处理指的是又称数据融合处理，是一个对从单个和多个信息源获取的数据和信息进行关联、相关和综合，以获得精确的位置和身份估计，以及对态势和威胁及其重要程度进行全面及时评估的信息处理过程。在一个示例中，信息融合处理也可以称为传感器信息融合或多传感器信息融合。健康度评估值指的是中压开关柜健康指数的分值。
步骤S250，基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息或对应危险状态区间的危险状态信息。
其中，以0至1范围的健康度评估值为例，可将健康度划分区间划分为0.8至1之间的良好区间，0.6至0.8之间的正常区间，0.4至0.6之间的可疑区间，0.2至0.4之间的可靠性下降区间，0至0.2之间的危险状态区间。例如，若健康度评估值为0.85，则该健康度评估值对应的健康度划分区间为良好区间，进而得到相应的开关柜健康度为良好状态信息。
具体而言，通过获取对应中压开关柜的监测数据；将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度，进而实现对中压开关柜的健康度评价。通过实时准确地获取中压开关柜运行信息进行处理，从而更准确的评估开关柜健康度状态，通过信息融合得到开关柜当前的综合健康度趋势。能够大量减少现场的巡维工作量，更准确且及时掌握开关柜的在线运行状态，确定其设备健康等级，提高电网设备可靠性。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种中压开关柜健康度评价方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S310，获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据。
步骤S320，将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值。
步骤S330，基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值。
步骤S340，对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值。
步骤S350，基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应危险状态区间的危险状态信息。
步骤S360，根据健康度评估值，绘制得到用于判断中压开关柜当前运行状态的健康度动态曲线。
其中，健康度动态曲线可用来指示中压开关柜随着时间的变化，健康度评估值也相应变化。
需要说明的是，上述步骤S310、步骤S320、步骤S330、步骤S340和步骤S350的具体内容过程可参考上文内容，此处不再赘述。
具体而言，通过对获取到的中压开关柜的监测数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；对监测数据进行变权重处理，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度，进而实现对中压开关柜的健康度评价；通过绘制对应健康度评估值的健康度动态曲线，进而实现监测投入运行的中压开关柜随着时间推移其健康度评估值在不断发生变化，当运行状态接近健康度动态曲线的可疑状态区间，开关柜将很快进入可靠性下降状态，此时可加强对此开关柜的巡检工作，提前安排检修以避免发生事故，从而做到配电网的差异化运维。
上述实施例中，能够在线监测中压开关柜电气、环境方面的多种信息量，并能够计入历史健康度数值，从而更准确的评估中压开关柜健康度状态，进行信息融合之后即得到中压开关柜当前的综合健康度趋势。能够大量减少现场的巡维工作量，更准确、及时掌握中压开关柜的在线运行状态，确定其设备健康等级，是否为正常、异常或严重状态，从而大幅度降低维修成本和延长中压开关柜运行时间，提高电网设备可靠性。
在具体的一个实施例中，根据健康度评估值，绘制得到用于判断中压开关柜当前运行状态的健康度动态曲线的步骤包括：
基于二次平滑指数外推法处理健康度评估值，绘制得到健康度动态曲线。
其中，二次平滑指数外推法指的是对一次指数平滑值作再一次指数平滑的方法。二次平滑指数外推法通常与一次指数平滑法配合，建立预测的数学模型，然后运用数学模型确定预测值。
具体地，基于二次平滑指数外推法处理各个监测时刻的健康度评估值，进而可绘制得到健康度动态曲线。
在一个示例中，健康度动态曲线趋势采用二次平滑指数外推法得到，健康度评估值按天记录，利用最近一个月的历史数据(即取T＝30天)，通过以下公式可预测得到在下个时刻相应的健康度评估值。
YT+k＝a+b×k
其中，
为t时刻的一次平滑值，
为t-1时刻的一次平滑值，α为平滑常数，取值范围为[0,1]，Yt为中压开关柜的健康度评估值，
为t时刻的二次平滑值，
为t-1时刻的二次平滑值，t＝1，2，…，T。YT+k为下k个时刻的健康度评估值，
在一个实施例中，监测数据包括以下数据的任意一种或任意组合：运行在线监测数据、现场巡检数据和历史数据。
其中，运行在线监测数据指的是中压开关柜实时运行的状态量；例如，运行在线监测数据可以是输入电压和输入电流。现场巡检数据指的是对中压开关柜的现场环境相关的检测数据。历史数据指的是中压开关柜的历史健康评估数据。
在一个示例中，状态监测数据包括运行在线监测数据、现场巡检数据和历史数据。基于在线监测中压开关柜的运行在线监测数据、现场巡检数据和历史数据，进而可得到包含运行在线监测数据、现场巡检数据和历史数据的监测数据。将这三个维度的多个状态数据信息进行归一化处理和变权重处理后，根据归一化处理的结果和变权重处理的结果，进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；进而可对中压开关柜的健康度进行评估，并绘出中压开关柜的健康度动态曲线，判断中压开关柜当前运行状态的安全裕度。实现在线评估中压开关柜的可用运行状态，及时准确掌握所评估的中压开关柜真实状态及其发展趋势，可用于指导中压开关柜的状态检修，适应中压开关柜的差异化运维。
在一个具体的实施例中，在线监测数据包括以下数据的任意一种或任意组合：局部放电数据，开关柜红外温度，环境温度和环境湿度。现场巡检数据包括以下数据的任意一种或任意组合：地电波幅值，地电波脉冲次数，超声波幅值和超声波频率。历史数据为历史健康度评估值。
上述实施例中，在线监测数据既涵盖了中压开关柜的运行在线监测数据，又考虑了中压开关柜的现场巡检数据、历史健康度数据，能准确进行中压开关柜健康度评估，提高了中压开关柜的巡检效率，为配电网的高可靠性运行提供保障。
在一个实施例中，将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值的步骤中，通过以下方式得到归一化数值：
对于要求大于异常值的开关柜监测子数据，通过以下公式确定归一化数值：
对于要求小于异常值的开关柜监测子数据，通过以下公式确定归一化数值：
其中，Xi为归一化数值，X为开关柜监测子数据，X0为预设阈值。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种中压开关柜健康度评价方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S410，获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据。
步骤S420，将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值。
步骤S430，基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值。
步骤S440，依次对归一化数值以及对应归一化数值的变权重值进行乘积处理，得到各加权子分值。
其中，加权子分值指的是归一化数值和对应归一化数值的变权重值之间的乘积。
步骤S450，对各加权子分值求和，得到健康度评估值。
步骤S460，基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应危险状态区间的危险状态信息。
其中，上述步骤S410、步骤S420、步骤S430和步骤S460的具体内容过程可参考上文内容，此处不再赘述。
具体而言，将获取到的对应中压开关柜的监测数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；对应中压开关柜的监测数据进行变权重处理，各对应开关柜监测子数据的变权重值；依次对归一化数值以及对应归一化数值的变权重值进行乘积处理，得到各加权子分值；对各加权子分值求和，得到健康度评估值，进而根据健康度评估值，可预测中压开关柜的健康度，实现适用于差异化运维的中压开关柜健康评估，进而提高了对中压开关柜运维的可靠性，减少了运维成本，避免资源浪费。
在一个示例中，可通过主观赋权结合变权重方法，处理对应中压开关柜的监测数据，进而各对应开关柜监测子数据的变权重值。具体采用如下公式确定变权重值。
其中，qi(x1，…，xm)为第i个单项状态量的变权重系数，xi为第i个单项状态量的归一化数值，m为单项状态量的个数，
为第i个单项状态量的常权重系数。
根据确定后的各自的权重系数和单项状态量的归一化数值，采用如下公式计算，得到中压开关柜的健康度评估值Ti。
上述实施例中，能够在线监测中压开关柜电气、环境方面的多种信息量，并能够计入历史健康度数值，从而更准确的评估中压开关柜健康度状态，进行信息融合之后即得到中压开关柜当前的综合健康度趋势。能够大量减少现场的巡维工作量，更准确、及时掌握中压开关柜的在线运行状态，确定其设备健康等级，是否为正常、异常或严重状态，从而大幅度降低维修成本和延长中压开关柜运行时间，提高电网设备可靠性。
应该理解的是，虽然图2-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种中压开关柜健康度评价装置，包括：
数据获取单元510，用于获取对应中压开关柜的监测数据；所述监测数据包括至少一个开关柜监测子数据。
归一化处理单元520，用于将各所述开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应所述开关柜监测子数据的归一化数值。
权重处理单元530，用于基于各所述开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应所述开关柜监测子数据的变权重值。
信息融合处理单元540，用于对各所述归一化数值和各所述变权重值进行信息融合处理，得到所述中压开关柜的健康度评估值。
健康度评价单元550，用于基于预设的健康度划分区间处理所述健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，所述健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；所述开关柜健康度为对应所述良好区间的良好状态信息，对应所述正常区间的正常状态信息，对应所述可疑区间的可疑状态信息，对应所述可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应所述危险状态区间的危险状态信息。
关于中压开关柜健康度评价装置的具体限定可以参见上文中对于中压开关柜健康度评价方法的限定，在此不再赘述。上述中压开关柜健康度评价装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于中压开关柜健康度评价系统中的处理器中，也可以以软件形式存储于中压开关柜健康度评价系统中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种中压开关柜健康度评价系统，包括用于连接中压开关柜的控制设备610，控制设备610执行上述任一项中压开关柜健康度评价方法的步骤。
控制设备610可用于执行以下步骤：
获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据：
将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；
基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；
对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；
基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应危险状态区间的危险状态信息。
在一个示例中，如图7所示，提供了一种中压开关柜健康度评价系统，该系统包括用于连接中压开关柜的控制设备；控制设备包括采集传感模块以及连接采集传感模块的控制器；采集传感模块用于采集对应配电变压器的状态监测数据；控制器执行上述任一项配电变压器健康指数评估方法的步骤。
其中，采集传感模块可用来采集地电波幅值，地电波脉冲次数，超声波幅值，超声波频率，局部放电数据，开关柜红外温度，环境温度，环境湿度和历史健康度数据；采集传感模块可包括但限于是温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器和液位传感器。
控制器可用于执行以下步骤：
获取对应中压开关柜的监测数据；监测数据包括至少一个开关柜监测子数据：
将各开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应开关柜监测子数据的归一化数值；
基于各开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应开关柜监测子数据的变权重值；
对各归一化数值和各变权重值进行信息融合处理，得到中压开关柜的健康度评估值；
基于预设的健康度划分区间处理健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；开关柜健康度为对应良好区间的良好状态信息，对应正常区间的正常状态信息，对应可疑区间的可疑状态信息，对应可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应危险状态区间的危险状态信息。
在一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项的中压开关柜健康度评价方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取对应中压开关柜的监测数据；所述监测数据包括至少一个开关柜监测子数据；
将各所述开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应所述开关柜监测子数据的归一化数值；
基于各所述开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应所述开关柜监测子数据的变权重值；
对各所述归一化数值和各所述变权重值进行信息融合处理，得到所述中压开关柜的健康度评估值；
基于预设的健康度划分区间处理所述健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，所述健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；所述开关柜健康度为对应所述良好区间的良好状态信息，对应所述正常区间的正常状态信息，对应所述可疑区间的可疑状态信息，对应所述可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应所述危险状态区间的危险状态信息。
2.根据权利要求1所述的中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，所述基于预设的健康度划分区间处理所述健康度评估值，得到相应的开关柜健康度的步骤之后包括：
根据所述健康度评估值，绘制得到用于判断所述中压开关柜当前运行状态的健康度动态曲线。
3.根据权利要求2所述的中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，所述根据所述健康度评估值，绘制得到用于判断所述中压开关柜当前运行状态的健康度动态曲线的步骤包括：
基于二次平滑指数外推法处理所述健康度评估值，绘制得到所述健康度动态曲线。
4.根据权利要求1所述的中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，所述监测数据包括以下数据的任意一种或任意组合：运行在线监测数据、现场巡检数据和历史数据。
5.根据权利要求4所述的中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，所述在线监测数据包括以下数据的任意一种或任意组合：局部放电数据，开关柜红外温度，环境温度和环境湿度；
所述现场巡检数据包括以下数据的任意一种或任意组合：地电波幅值，地电波脉冲次数，超声波幅值和超声波频率；
所述历史数据为历史健康度评估值。
6.根据权利要求1所述的中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，所述将各所述开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应所述开关柜监测子数据的归一化数值的步骤中，通过以下方式得到所述归一化数值：
对于要求大于异常值的所述开关柜监测子数据，通过以下公式确定所述归一化数值：
对于要求小于异常值的所述开关柜监测子数据，通过以下公式确定所述归一化数值：
其中，Xi为所述归一化数值，X为所述开关柜监测子数据，X0为预设阈值。
7.根据权利要求1所述的中压开关柜健康度评价方法，其特征在于，所述对各所述归一化数值和各所述变权重值进行信息融合处理，得到所述中压开关柜的健康度评估值的步骤包括：
依次对所述归一化数值以及对应所述归一化数值的所述变权重值进行乘积处理，得到各加权子分值；
对各所述加权子分值求和，得到所述健康度评估值。
8.一种中压开关柜健康度评价装置，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于获取对应中压开关柜的监测数据；所述监测数据包括至少一个开关柜监测子数据；
归一化处理单元，用于将各所述开关柜监测子数据进行归一化处理，得到各对应所述开关柜监测子数据的归一化数值；
权重处理单元，用于基于各所述开关柜监测子数据的重要程度，得到各对应所述开关柜监测子数据的变权重值；
信息融合处理单元，用于对各所述归一化数值和各所述变权重值进行信息融合处理，得到所述中压开关柜的健康度评估值；
健康度评价单元，用于基于预设的健康度划分区间处理所述健康度评估值，得到相应的开关柜健康度；其中，所述健康度划分区间包括良好区间，正常区间，可疑区间，可靠性下降区间和危险状态区间；所述开关柜健康度为对应所述良好区间的良好状态信息，对应所述正常区间的正常状态信息，对应所述可疑区间的可疑状态信息，对应所述可靠性下降区间的可靠性下降状态信息，对应所述危险状态区间的危险状态信息。
9.一种中压开关柜健康度评价系统，其特征在于，包括用于连接所述中压开关柜的控制设备，所述控制设备执行权利要求1至7中任一项所述中压开关柜健康度评价方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的中压开关柜健康度评价方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911146176.7A CN110826934A (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 中压开关柜健康度评价方法、装置及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911146176.7A CN110826934A (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 中压开关柜健康度评价方法、装置及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110826934A true CN110826934A (zh) | 2020-02-21 |
Family
ID=69557577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911146176.7A Pending CN110826934A (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 中压开关柜健康度评价方法、装置及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110826934A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111272225A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-12 | 四川瑞霆电力科技有限公司 | 一种开关柜综合状态监测系统 |
| CN111537853A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-14 | 国网山东省电力公司菏泽供电公司 | 基于多源异构数据分析的开关柜局部放电智能检测方法 |
| CN111579945A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-25 | 华乘电气科技股份有限公司 | 一种一体式开关柜局部放电智能传感器及其信息融合状态评估方法 |
| CN111968268A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-20 | 南斗六星系统集成有限公司 | 一种新能源车辆健康状况远程评估方法和系统 |
| CN112257984A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-22 | 南方电网调峰调频发电有限公司 | 一种基于电力设备健康度评价的状态监测方法 |
| CN113221441A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-08-06 | 山东鲁能软件技术有限公司 | 一种电厂设备健康评估的方法及装置 |
| CN115994100A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 深圳市明源云科技有限公司 | 系统活跃度检测方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN116865429A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-10-10 | 江苏宏源电气有限责任公司 | 一种基于智能传感器的开关柜诊断系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106021826A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 北京航空航天大学 | 一种基于工况识别和相似性匹配的变工况下航空发动机整机剩余寿命预测方法 |
| CN106503884A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-03-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种对开关柜进行健康状态评估的方法 |
| CN108428045A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-21 | 国网冀北电力有限公司 | 一种配电网运行健康状态评估方法 |
| CN109412885A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-03-01 | 北京数介科技有限公司 | 检测方法及装置 |
| CN110133488A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-16 | 上海电力学院 | 基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法及装置 |
| US20190319449A1 (en) * | 2016-12-09 | 2019-10-17 | Eaton Intelligent Power Limited | Switch cabinet with protective switch device |
-
2019
- 2019-11-21 CN CN201911146176.7A patent/CN110826934A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106021826A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 北京航空航天大学 | 一种基于工况识别和相似性匹配的变工况下航空发动机整机剩余寿命预测方法 |
| CN106503884A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-03-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种对开关柜进行健康状态评估的方法 |
| US20190319449A1 (en) * | 2016-12-09 | 2019-10-17 | Eaton Intelligent Power Limited | Switch cabinet with protective switch device |
| CN108428045A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-21 | 国网冀北电力有限公司 | 一种配电网运行健康状态评估方法 |
| CN109412885A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-03-01 | 北京数介科技有限公司 | 检测方法及装置 |
| CN110133488A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-16 | 上海电力学院 | 基于最优等级数的开关柜健康状态评价方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 周根明等: "基于AHP方法的船舶柴油机健康状态评估", 《柴油机》 * |
| 张彦如等: "基于健康指数的设备运行状态评价与预测", 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 * |
| 陈曦等: "基于变权重理论和融合实时信息配电开关柜的状态评价", 《电子测量与仪器学报》 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111272225A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-12 | 四川瑞霆电力科技有限公司 | 一种开关柜综合状态监测系统 |
| CN111579945A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-25 | 华乘电气科技股份有限公司 | 一种一体式开关柜局部放电智能传感器及其信息融合状态评估方法 |
| CN111537853A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-14 | 国网山东省电力公司菏泽供电公司 | 基于多源异构数据分析的开关柜局部放电智能检测方法 |
| CN111968268A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-20 | 南斗六星系统集成有限公司 | 一种新能源车辆健康状况远程评估方法和系统 |
| CN112257984A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-22 | 南方电网调峰调频发电有限公司 | 一种基于电力设备健康度评价的状态监测方法 |
| CN112257984B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-11-18 | 南方电网调峰调频发电有限公司 | 一种基于电力设备健康度评价的状态监测方法 |
| CN113221441A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-08-06 | 山东鲁能软件技术有限公司 | 一种电厂设备健康评估的方法及装置 |
| CN115994100A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 深圳市明源云科技有限公司 | 系统活跃度检测方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN115994100B (zh) * | 2023-03-22 | 2023-07-04 | 深圳市明源云科技有限公司 | 系统活跃度检测方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN116865429A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-10-10 | 江苏宏源电气有限责任公司 | 一种基于智能传感器的开关柜诊断系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110826934A (zh) | 中压开关柜健康度评价方法、装置及系统 | |
| CN106600463B (zh) | 一种局部形相似超短期负荷预测方法及装置 | |
| CN113837894B (zh) | 基于残差卷积模块的非侵入式居民用户负荷分解方法 | |
| CN111680841B (zh) | 基于主成分分析的短期负荷预测方法、系统及终端设备 | |
| CN107886171B (zh) | 一种基于pmu数据的断路器状态在线诊断方法及系统 | |
| CN110222897A (zh) | 一种配电网可靠性分析方法 | |
| CN105488344A (zh) | 一种配电设备健康指数通用评价方法 | |
| CN106845711A (zh) | 供电可靠性数据的处理方法及处理装置 | |
| CN112561408A (zh) | 一种配电变压器过载治理方法及系统 | |
| Khalyasmaa et al. | Fuzzy neural networks' application for substation integral state assessment | |
| CN110084403B (zh) | 架空导线载流量的多时段联合概率密度预测方法及系统 | |
| CN117709930A (zh) | 一种变电站的设备监测维护方法及系统 | |
| CN118017624A (zh) | 基于配网重构的多时间尺度的无功优化方法 | |
| CN117575247A (zh) | 一种省地站调度管理方法及系统 | |
| CN116995799A (zh) | 一种分布式电源接入与全景管控应用方法及系统 | |
| CN116151099A (zh) | 一种低压配电网负荷状态估计终端 | |
| Zhang et al. | A new approach for prioritization of failure mode in FMECA using encouragement variable weight AHP | |
| da Silva Noronha et al. | Knowledge acquisition of vibrations in high-power transformers using statistical analyses and fuzzy approaches–a case study | |
| CN105760956A (zh) | 一种基于线性回归分析的电网可靠性预测方法 | |
| CN113393101A (zh) | 县域配电网投资效益评估方法、装置及终端设备 | |
| Motepe et al. | Determining distribution power system loading measurements accuracy using fuzzy logic | |
| Hou et al. | Cooling load prediction based on the combination of rough set theory and support vector machine | |
| LIU et al. | An application of multistep long-short term memory algorithm to predict the performance of capacitor voltage transformer | |
| Zhang et al. | Comprehensive evaluation and improvement of power quality in distribution networks based on DEA model and membership function | |
| CN117216469B (zh) | 一种电力系统实时监测与预测的大数据处理方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200923 Address after: 510620 Tianhe District, Guangzhou, Tianhe South Road, No. two, No. 2, No. Applicant after: Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd. Address before: 510620 Tianhe District, Guangzhou, Tianhe South Road, No. two, No. 2, No. Applicant before: GUANGZHOU POWER SUPPLY Co.,Ltd. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200221 |