CN113902241A - 一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统及方法，其策略系统包括实时监测模块、数据库、规则模块、评估模块和分析模块，其中：实时监测模块：用于对主网变压器的状态变化以及运行健康时间实时获取；数据库：用于存储历史事件数据以及设备的基础数据；规则模块：根据规则引擎对复杂事件的处理；评估模块：根据数学孪生体模型映射设备的状态，得出对应的检修策略；分析模块：根据知识图谱节点及关系对设备进行综合状态评价。本发明建立设备的数学孪生体模型，对设备的实时采集数据，进行故障监控。

Description

一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统及方法

技术领域

本发明涉及电力设备监测领域，具体涉及一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统及方法。

背景技术

电力设备及时有效的检修维护是保障电力系统安全稳定运行的重要手段。为追求经济性和可靠性的平衡，电力设备检修策略从原始的事故检修、定期检修，发展到依据各设备健康情况按需要安排检修计划的状态检修，较大提高了设备维护效率。状态检修依赖于频繁的状态评价信息，特别是配网设备由于数量多、分布广，对其进行状态评价需要消耗大量的人力物力，故有些单位每年只对配电设备进行一次状态评价，难以及时根据设备健康状况调整检修安排，使得状态检修策略难以应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统及方法，建立设备的数学孪生体模型，对设备的实时采集数据，实时进行故障预测，节省人力物力。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统，所述系统包括实时监测模块、数据库、规则模块、评估模块和分析模块，其中：

所述实时监测模块：用于对主网变压器的状态变化以及运行健康时间实时获取；

所述数据库：用于存储历史事件数据以及设备的基础数据；

所述规则模块：根据规则引擎对复杂事件的处理；

所述评估模块：根据数学孪生体模型映射设备的状态，得出对应的检修策略；

所述分析模块：根据知识图谱节点及关系对设备进行综合状态评价。

所述基础数据包括设备的基础数据包括变压器、部门、员工、变电站、生产厂家、缺陷记录、巡检、试验、监测以及检修。

优选的，所述规则模块还包括本体事件定义，本体事件定义是根据进行异常判断结果建立新的一个本体事件。

优选的，数学孪生体模型通过设备概览展示、设备属性、概览分析、属性、关联事件、关联实体和关联文档的数据构建的。

优选的，所述评估模块还包括策略展示，通过数据库里的历史事件数据建立关键设备参数、检验指标的监控策略，对出现违规策略的异常情况进行及时处理和调整，实现稳定并不断优化的运行过程。

一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略方法，上述的策略系统，包括：

在数据库中获取设备关联数据建立本体模型；

将实时监测模块的采取的运行数据在规则模块中进行异常判断；

判断后的运行数据通过本体模型进行处理为统一状态数据；

将统一数据处理导入分析模块进行综合状态评价；

评估模块基于综合状态评价以及异常判断进行故障预测。

优选的，所述在数据库中获取设备关联数据建立本体模型，包括：

使用同步工具，从数据库抽取数据，根据抽取的数据的元数据或元模型进行本体建模，建立本体模型。

优选的，所述将实时监测模块的采取的运行数据在规则模块中进行异常判断，包括：

规则模块将实时监测模块中实时获取设备的运行数据，根据规则引擎对运行数据进行异常判断。

优选的，所述判断后的运行数据通过本体模型进行处理为统一状态数据，包括：

将实时监测模块中实时获取设备的运行数据导入本体模型中进行数据处理，将实时采集的运行数据中的属性以及属性值这两个建模元语进行更新和计算，得到统一状态数据。

优选的，所述评估模块基于综合状态评价以及异常判断进行故障预测，包括：

评估模块在分析模块获取综合状态评价，将综合状态评价导入数学孪生体模型进行故障预测，映射出设备的状态信息，再配合异常判断结果得出检测策略。

本发明提供了一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统及方法，建立设备的数学孪生体模型，能够真实模拟设备的状态，提升准确率；对设备的实时采集数据，能够实时检测出设备的故障，提升检测效率；该发明分析主网变压器设备的检修需求，预测主网变压器设备检修需求的应用场景，将各种监测指标整合成统一的设备状态监测指标，准实时评估出设备检修需求和检修策略相关的工作可行性方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的策略系统的结构示意图。

图2是本发明实施例中的策略方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1为本发明实施例中的策略系统的结构示意图，所述策略系统包括实时监测模块101、数据库102、规则模块103、评估模块104和分析模块105，其中：

实时监测模块101用于对主网变压器的状态变化以及运行健康时间实时获取；实时监测模块101实时监测主网变压器的状态数据、物理属性数据以及天气等数据，为系统其他模块分析提供数据基础。该实时监测模块101通过传感器获取部件的状态。

数据库102用于存储历史事件数据以及设备的基础数据；设备的基础数据包括变压器、部门、员工、变电站、生产厂家、缺陷记录、巡检、试验、监测以及检修等内容信息。

规则模块103根据规则引擎对复杂事件的处理；规则模块103通过规则引擎实现自定义规则的推理，并结合实时数据，通过CEP复杂事件处理Esper引擎去执行EPL事件语言，实现事件的态势响应；Esper引擎用于对同一类型的多个对象进行统计分析，加快了处理数量。

需要说明的是，该规则模块103还包括本体事件定义，本体事件定义是根据进行异常判断结果建立新的一个本体事件；在实时监测模块101获取运行数据，将获取的运行数据导入规则引擎进行异常判断，根据判断结果进行本体事件定义，该异常判断结果包括“严重”、“异常”和“注意”，判断结果不一样，对应的本体事件的重要性也不一样，危险性按照“严重”、“异常”和“注意”的顺序进行递减。

该规则模块103还包括异常监督，异常监督根据规则模块103的规则引擎计算输出“严重”“异常”“注意”状态的结果，关注及预防设备状态，为运行、决策等提供实时依据。异常监督还具有监测预警，根据状态评价进行信息预警，异常监督可对所关联的图谱节点之间关系进行查看。

评估模块104根据数学孪生体模型映射设备的状态，得出对应的检修策略。数学孪生体模型通过设备概览展示、设备属性、概览分析、属性、关联事件、关联实体和关联文档等多维度数据构建的；该数学孪生体模型利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，结合电气、化学等仿真过程，反映相对应的设备的全生命周期过程，能够准确得出设备的状态。

需要说明的是，该评估模块104还包括策略展示，通过数据库102里的历史事件数据建立关键设备参数、检验指标的监控策略，对出现违规策略的异常情况进行及时处理和调整，实现稳定并不断优化的运行过程。该策略展示模块能实时对主网变压器设备的参数实时分析，根据历史事件数据监控主网变压器设备的需检修的参数的变化速率。

分析模块105根据知识图谱节点及关系对设备进行综合状态评价；综合评价信号传输至分析模块105，分析模块105在数据库102中获取设备的知识图谱及其本体数据，展示设备的知识图谱节点及其关系，从多方面综合分析得出综合状态评价。所述图谱节点包括变压器、部门、员工、变电站、生产厂家、缺陷记录、巡检、试验、监测和检修等信息。

该策略系统分析主网变压器设备的检修需求，预测主网变压器设备检修需求的应用场景，将各种监测指标整合成统一的设备状态监测指标，准实时评估出设备检修需求和检修策略相关的工作可行性方案。

图2是本发明实施例中的策略方法的流程示意图，所述策略方法基于上述的策略系统，包括：

S1：在数据库中获取设备关联数据建立本体模型，包括：

使用DataX/Sqoop/Nifi/Canal等同步工具，从数据库抽取设备关联数据，根据抽取的数据的元数据或元模型进行本体建模，建立本体模型。设备关联数据包括变压器、部门、员工、变电站、生产厂家、缺陷记录、巡检、试验、监测以及检修等内容信息。该本体模型基于知识图谱建立，能够有效的分析和决策，以及展示数据信息。

S2：将实时监测模块的采取的运行数据在规则模块中进行异常判断，包括：

规则模块将实时监测模块中实时获取设备的运行数据，根据规则引擎对运行数据进行异常判断。异常判断结果有三种，分别是“严重”、“异常”和“注意”，异常判断后建立对应的一个本体事件，该本体事件的危险性安装异常结果而定，该运行数据对应的本体事件将导入数据库中存储，以及对该本体事件产生的检测策略进行异常监督；危险性按照“严重”、“异常”和“注意”的顺序进行递减的。

S3：判断后的运行数据通过本体模型进行处理为统一状态数据，包括：

将实时监测模块中实时获取设备的运行数据导入本体模型中进行数据处理，将实时采集的运行数据中的属性以及属性值这两个建模元语进行更新和计算，得到统一状态数据。将状态数据处理成数据统一状态数据是将数据统一化，方便数据的统一管理。

S4：将统一数据处理导入分析模块进行综合状态评价，包括：

分析模块从本体模型中获取同一状态数据，根据同一状态数据在数据库中获取设备关联数据，从各个方面分析得出综合状态评价。设备关联数据包括：变压器、部门、员工、变电站、生产厂家、缺陷记录、巡检、试验、监测以及检修等内容信息。

S5：评估模块基于综合状态评价以及异常判断进行故障预测，包括：

评估模块在分析模块获取综合状态评价，将综合状态评价导入数学孪生体模型进行故障预测，映射出设备的状态信息，再配合异常判断结果得出检测策略。

该策略方法分析主网变压器设备的检修需求，预测主网变压器设备检修需求的应用场景，将各种监测指标整合成统一的设备状态监测指标，准实时评估出设备检修需求和检修策略相关的工作可行性方案。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略系统，其特征在于，所述系统包括实时监测模块、数据库、规则模块、评估模块和分析模块，其中：

所述实时监测模块：用于对主网变压器的状态变化以及运行健康时间实时获取；

所述数据库：用于存储历史事件数据以及设备的基础数据；

所述规则模块：根据规则引擎对复杂事件的处理；

所述评估模块：根据数学孪生体模型映射设备的状态，得出对应的检修策略；

所述分析模块：根据知识图谱节点及关系对设备进行综合状态评价。

2.根据权利要求1所述的策略系统，其特征在于，所述基础数据包括设备的基础数据包括变压器、部门、员工、变电站、生产厂家、缺陷记录、巡检、试验、监测以及检修。

3.根据权利要求1所述的策略系统，其特征在于，所述规则模块还包括本体事件定义，本体事件定义是根据进行异常判断结果建立新的一个本体事件。

4.根据权利要求1所述的策略系统，其特征在于，数学孪生体模型通过设备概览展示、设备属性、概览分析、属性、关联事件、关联实体和关联文档的数据构建的。

5.根据权利要求1所述的策略系统，其特征在于，所述评估模块还包括策略展示，通过数据库里的历史事件数据建立关键设备参数、检验指标的监控策略，对出现违规策略的异常情况进行及时处理和调整，实现稳定并不断优化的运行过程。

6.一种基于综合状态评价的电网设备检修的策略方法，其特征在于，所述策略方法基于权利要求1至5所述的策略系统，包括：

在数据库中获取设备关联数据建立本体模型；

将实时监测模块的采取的运行数据在规则模块中进行异常判断；

判断后的运行数据通过本体模型进行处理为统一状态数据；

将统一数据处理导入分析模块进行综合状态评价；

评估模块基于综合状态评价以及异常判断进行故障预测。

7.根据权利要求6所述的策略方法，其特征在于，所述在数据库中获取设备关联数据建立本体模型，包括：

使用同步工具，从数据库抽取数据，根据抽取的数据的元数据或元模型进行本体建模，建立本体模型。

8.根据权利要求6所述的策略方法，其特征在于，所述将实时监测模块的采取的运行数据在规则模块中进行异常判断，包括：

规则模块将实时监测模块中实时获取设备的运行数据，根据规则引擎对运行数据进行异常判断。

9.根据权利要求6所述的策略方法，其特征在于，所述判断后的运行数据通过本体模型进行处理为统一状态数据，包括：

将实时监测模块中实时获取设备的运行数据导入本体模型中进行数据处理，将实时采集的运行数据中的属性以及属性值这两个建模元语进行更新和计算，得到统一状态数据。

10.根据权利要求1所述的策略方法，其特征在于，所述评估模块基于综合状态评价以及异常判断进行故障预测，包括：

评估模块在分析模块获取综合状态评价，将综合状态评价导入数学孪生体模型进行故障预测，映射出设备的状态信息，再配合异常判断结果得出检测策略。

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