CN114677037B - 一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统，涉及电力设施质量检测技术领域，解决了现有技术中电力设施进行运行质量检测时未对电力设施的运行和维护进行分析，导致运行质量检测的准确性降低的技术问题，根据对应分析对象在运行链判断运行强度对分析对象的运行质量的影响，提高运行质量的检测效率，同时增强了电力设施高效运行的效率；提高了运行质量检测的效率以及准确性，同时能够对电力设施的维护进行管控，防止电力设施维护不合格导致电力设施运行异常风险增加；判断分析对象的运行质量是否合格，提高了分析对象的运行效率，同时将分析对象的维护以及复杂程度作为运行质量分析的影响因素，能够提高了运行质量检测的准确性。

Description

一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统

技术领域

本发明涉及电力设施质量检测技术领域，具体为一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统。

背景技术

电力设施又称为电力设备，电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。同时电气设备是电力系统的重要组成部分，它们的工作状态、运行情况及维修养护状况的好坏直接影响着电力输送的稳定性和使用的安全性，是电力系统运行安全的重点工作。因此电力设施在运行过程中的质量检测尤其重要。

但是在现有技术中，电力设施进行运行质量检测时，无法将电力设施的运行以及维护进行分析，从而导致运行质量检测的准确性降低，此外，在运行质量检测后无法进行趋势预测，导致设施整顿的效率降低。

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统，通过运行链分析出对应分析对象的运行状态，根据对应分析对象在运行链判断运行强度对分析对象的运行质量的影响，提高运行质量的检测效率，同时增强了电力设施高效运行的效率；通过对应操作票分析判断对应分析对象的维护是否合格，从而判断分析对象本身设备的维护对运行质量是否存在影响，提高了运行质量检测的效率以及准确性，同时能够对电力设施的维护进行管控，防止电力设施维护不合格导致电力设施运行异常风险增加；判断分析对象的运行质量是否合格，提高了分析对象的运行效率，同时将分析对象的维护以及复杂程度作为运行质量分析的影响因素，能够提高了运行质量检测的准确性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统，包括：

设施运行分析单元，用于将实时运行的电力设施进行运行分析，判断电力设施的实时运行是否正常；将实时运行的电力设施标记为检测主体，通过运行分析将检测主体划分为正常主体和异常主体；在完成检测主体的实时运行分析后，将对应正常主体标记为分析对象；

运行链构建单元，用于将对应分析对象进行运行链构建，完成运行链构建后将当前分析对象的运行划分为简单运行和复杂运行；

维护操作票监控单元，用于对分析对象的维护进行管控，判断对应分析对象的维护是否合格，通过维护分析生成维护操作风险信号和维护操作安全信号，并将其发送至运行质量检测单元；

运行质量检测单元，用于将分析对象进行运行质量检测分析，通过质量检测分析将分析对象划分为异常对象和正常对象，并根据分析获取到异常对象和正常对象对应运行质量趋势。

作为本发明的一种优选实施方式，设施运行分析单元的运行过程如下：

采集到检测主体运行过程中设备表面的局部放电量，并将其标记为FDLi；采集到检测主体运行过程中对应暂态电流的浮动值以及瞬时电压值，并将其分别标记为ZTLi和SSVi；通过分析获取到检测主体的实时运行分析系数Xi；将检测主体的实时运行分析系数Xi与实时运行分析系数阈值进行比较：

若检测主体的实时运行分析系数Xi超过实时运行分析系数阈值，则判定当前检测主体的运行异常，并将对应检测主体标记为异常主体；若检测主体的实时运行分析系数Xi未超过实时运行分析系数阈值，则判定当前检测主体的运行正常，并将对应检测主体标记为正常主体。

作为本发明的一种优选实施方式，运行链构建单元的运行过程如下：

根据分析对象的历史运行获取到不同规格的分析对象配合使用的频率，若对应不同规格的分析对象配合使用频率超过对应频率阈值，则将对应配合使用的不同规格分析对象构建运行子链；若对应不同规格的分析对象配合使用频率未超过对应频率阈值，则将对应两个不同规格的分析对象标记为非合格匹配组；

将获取的运行子链根据实际作业工序进行排序构建运行链，并将运行链内对应的分析对象标记为运行节点，并将相邻运行节点分别标记为起始节点和承接节点，其中，起始节点运行后承接节点进行运行；

若运行子链中承接节点作为相邻运行子链的起始节点时连接相邻运行子链内的承接节点数量不为一，则将运行子链对应承接节点标记为交叉节点；若运行子链中承接节点作为相邻运行子链的起始节点时连接相邻运行子链内的承接节点数量为一，则将运行子链对应承接节点标记为单一节点；

将当前实际作业对应的运行链进行分析：若当前实际作业对应的运行链内运行子链的数量超过数量阈值，或者运行链内交叉节点数量与单一节点数量的比值超过数量比值阈值，则判定当前运行链为复杂运行，生成复杂运行信号并将复杂运行信号发送至运行质量检测单元；若当前实际作业对应的运行链内运行子链的数量未超过数量阈值，且运行链内交叉节点数量与单一节点数量的比值超过数量比值阈值，则判定当前运行链为简单运行，生成简单运行信号并将简单运行信号发送至运行质量检测单元。

作为本发明的一种优选实施方式，维护操作票监控单元的运行过程如下：

采集到分析对象对应操作票的更新时刻与维护执行时刻的间隔时长以及分析对象对应操作票的预设维护时长与实际维护操作耗时的比值，并将分别标记为执行间隔时长和维护时长比值，并将执行间隔时长和维护时长比值分别与间隔时长阈值和比值阈值范围进行比较：

若执行间隔时长超过间隔时长阈值，或者维护时长比值未处于比值阈值范围，则判定当前分析对象的维护分析不合格，生成维护操作风险信号并将维护操作风险信号发送至运行质量检测单元；若执行间隔时长未超过间隔时长阈值，且维护时长比值处于比值阈值范围，则判定当前分析对象的维护分析合格，生成维护操作安全信号并将维护操作安全信号发送至运行质量检测单元。

作为本发明的一种优选实施方式，运行质量检测单元的运行过程如下：

采集到不同运行时间段内分析对象对同一实际作业执行的耗时增加值以及分析对象对同一实际作业执行合格率的降低值，并将其分别标记为FDo和HGo；通过公式

获取到分析对象的运行质量检测系数Co，其中，s1和s2均为预设比例系数，且s1＞s2＞0，e为自然常数；f1和f2分别为维护影响系数和运行影响系数，当运行质量检测单元接收到维护操作风险信号时，取值为1.1；当运行质量检测单元接收到维护操作风险信号时，取值为0.9；当运行质量检测单元接收到复杂运行信号时，取值为0.8；当运行质量检测单元未接收到复杂运行信号时，取值为1.3；

将分析对象的运行质量检测系数Co与运行质量检测系数阈值进行比较：

若分析对象的运行质量检测系数Co超过运行质量检测系数阈值，则判定当前分析对象运行质量不合格，并将对应分析对象标记为异常对象；若分析对象的运行质量检测系数Co不超过运行质量检测系数阈值，则判定当前分析对象运行质量合格，并将对应分析对象标记为正常对象；

将不同运行时间段内分析对象的运行质量检测系数进行分析，若异常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而降低，则判定当前异常对象的运行质量成增强趋势；若异常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而增加，则判定当前异常对象的运行质量成降低趋势；若正常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而降低，则判定当前正常对象的运行质量成增强趋势；若在常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而增加，则判定当前正常对象的运行质量成降低趋势。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，判断电力设施的实时运行是否正常，从而提高了运行质量检测的效率，防止对非正常电力设备进行运行质量检测，降低电力设施运行质量检测效率的同时浪费电力设施运行质量检测的成本；通过运行链分析出对应分析对象的运行状态，根据对应分析对象在运行链判断运行强度对分析对象的运行质量的影响，提高运行质量的检测效率，同时增强了电力设施高效运行的效率；通过对应操作票分析判断对应分析对象的维护是否合格，从而判断分析对象本身设备的维护对运行质量是否存在影响，提高了运行质量检测的效率以及准确性，同时能够对电力设施的维护进行管控，防止电力设施维护不合格导致电力设施运行异常风险增加；判断分析对象的运行质量是否合格，提高了分析对象的运行效率，同时将分析对象的维护以及复杂程度作为运行质量分析的影响因素，能够提高了运行质量检测的准确性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

电能是一种环保、绿色、清洁的能源，新时期下电能已经成为社会发展必不可少的一种资源。电力设备检修、运行维护工作是保证电力资源正常运行、安全输送的基础条件，做好电力设备检修及运行维护工作，可以最大限度的提升电力输送、转化效率，为整个电力系统的安全运行莫定基础，因此，在实际中，做好电力设备检修、运行维护工作是十分重要的；

本系统用于对电力设施的运行质量进行检测，保证电力设施的运行质量稳定，能够提高了电力设施的工作效率；请参阅图1所示，一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统；

通过设施运行分析单元将实时运行的电力设施进行运行分析，判断电力设施的实时运行是否正常，从而提高了运行质量检测的效率，防止对非正常电力设备进行运行质量检测，降低电力设施运行质量检测效率的同时浪费电力设施运行质量检测的成本；

将实时运行的电力设施标记为检测主体，设置标号i，i为大于1的自然数，采集到检测主体运行过程中设备表面的局部放电量，并将检测主体运行过程中设备表面的局部放电量标记为FDLi；采集到检测主体运行过程中对应暂态电流的浮动值以及瞬时电压值，并将检测主体运行过程中对应暂态电流的浮动值以及瞬时电压值分别标记为ZTLi和SSVi；暂态电流表示为电力设施处于暂态时通过设备的电流，暂态表示为设备从一个稳定状态经过一个过渡过程进入到另一个稳定状态，如：电机从而10瓦功率运行转变为5瓦功率运行，其转变过程中的电流为暂态电流；瞬时电压表示为电力设施在运行时，产生的电压；

通过公式

获取到检测主体的实时运行分析系数Xi，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0；

将检测主体的实时运行分析系数Xi与实时运行分析系数阈值进行比较：

若检测主体的实时运行分析系数Xi超过实时运行分析系数阈值，则判定当前检测主体的运行异常，并将对应检测主体标记为异常主体；若检测主体的实时运行分析系数Xi未超过实时运行分析系数阈值，则判定当前检测主体的运行正常，并将对应检测主体标记为正常主体；

在完成检测主体的实时运行分析后，将对应正常主体标记为分析对象，设置标号o，o为大于1的自然数，同时生成运行链构建信号、维护监控信号以及环境影响分析信号，并将运行链构建信号、维护监控信号以及环境影响分析信号分别发送至运行链构建单元、维护操作票监控单元以及环境影响分析单元；

通过运行链构建单元将对应分析对象进行运行链构建，通过运行链分析出对应分析对象的运行状态，根据对应分析对象在运行链判断运行强度对分析对象的运行质量的影响，提高运行质量的检测效率，同时增强了电力设施高效运行的效率；

根据分析对象的历史运行获取到不同规格的分析对象配合使用的频率，若对应不同规格的分析对象配合使用频率超过对应频率阈值，则将对应配合使用的不同规格分析对象构建运行子链；若对应不同规格的分析对象配合使用频率未超过对应频率阈值，则将对应两个不同规格的分析对象标记为非合格匹配组；将获取的运行子链根据实际作业工序进行排序构建运行链，并将运行链内对应的分析对象标记为运行节点，并将相邻运行节点分别标记为起始节点和承接节点，其中，起始节点运行后承接节点进行运行；若运行子链中承接节点作为相邻运行子链的起始节点时连接相邻运行子链内的承接节点数量不为一，则将运行子链对应承接节点标记为交叉节点；若运行子链中承接节点作为相邻运行子链的起始节点时连接相邻运行子链内的承接节点数量为一，则将运行子链对应承接节点标记为单一节点；如：两个分析对象分别为电机和用电器，220伏特的电机与额定电压220的用电器进行配合使用的频率高，则将对应电机和用电器的运行标记为运行子链；运行链举例为：电源-电线-开关-用电器；

将当前实际作业对应的运行链进行分析：若当前实际作业对应的运行链内运行子链的数量超过数量阈值，或者运行链内交叉节点数量与单一节点数量的比值超过数量比值阈值，则判定当前运行链为复杂运行，生成复杂运行信号并将复杂运行信号发送至运行质量检测单元；若当前实际作业对应的运行链内运行子链的数量未超过数量阈值，且运行链内交叉节点数量与单一节点数量的比值超过数量比值阈值，则判定当前运行链为简单运行，生成简单运行信号并将简单运行信号发送至运行质量检测单元；

通过维护操作票监控单元对分析对象的维护进行管控，通过对应操作票分析判断对应分析对象的维护是否合格，从而判断分析对象本身设备的维护对运行质量是否存在影响，提高了运行质量检测的效率以及准确性，同时能够对电力设施的维护进行管控，防止电力设施维护不合格导致电力设施运行异常风险增加；操作票表示为电力设施维护人员的维护执行操作，如：电力设施的维护项目清单；

采集到分析对象对应操作票的更新时刻与维护执行时刻的间隔时长以及分析对象对应操作票的预设维护时长与实际维护操作耗时的比值，并将分析对象对应操作票的更新时刻与维护执行时刻的间隔时长以及分析对象对应操作票的预设维护时长与实际维护操作耗时的比值分别与间隔时长阈值和比值阈值范围进行比较：

若分析对象对应操作票的更新时刻与维护执行时刻的间隔时长超过间隔时长阈值，或者分析对象对应操作票的预设维护时长与实际维护操作耗时的比值未处于比值阈值范围，则判定当前分析对象的维护分析不合格，生成维护操作风险信号并将维护操作风险信号发送至运行质量检测单元；若分析对象对应操作票的更新时刻与维护执行时刻的间隔时长未超过间隔时长阈值，且分析对象对应操作票的预设维护时长与实际维护操作耗时的比值处于比值阈值范围，则判定当前分析对象的维护分析合格，生成维护操作安全信号并将维护操作安全信号发送至运行质量检测单元；

通过运行质量检测单元将分析对象进行运行质量检测分析，判断分析对象的运行质量是否合格，提高了分析对象的运行效率，同时将分析对象的维护以及复杂程度作为运行质量分析的影响因素，能够提高了运行质量检测的准确性；

采集到不同运行时间段内分析对象对同一实际作业执行的耗时增加值以及分析对象对同一实际作业执行合格率的降低值，并将不同运行时间段内分析对象对同一实际作业执行的耗时增加值以及分析对象对同一实际作业执行合格率的降低值分别标记为FDo和HGo；通过公式

获取到分析对象的运行质量检测系数Co，其中，s1和s2均为预设比例系数，且s1＞s2＞0，e为自然常数，f1和f2分别为维护影响系数和运行影响系数，当运行质量检测单元接收到维护操作风险信号时，取值为1.1；当运行质量检测单元接收到维护操作风险信号时，取值为0.9；当运行质量检测单元接收到复杂运行信号时，取值为0.8；当运行质量检测单元未接收到复杂运行信号时，取值为1.3；

将分析对象的运行质量检测系数Co与运行质量检测系数阈值进行比较：

若分析对象的运行质量检测系数Co超过运行质量检测系数阈值，则判定当前分析对象运行质量不合格，并将对应分析对象标记为异常对象；若分析对象的运行质量检测系数Co不超过运行质量检测系数阈值，则判定当前分析对象运行质量合格，并将对应分析对象标记为正常对象；将不同运行时间段内分析对象的运行质量检测系数进行分析，若异常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而降低，则判定当前异常对象的运行质量成增强趋势；若异常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而增加，则判定当前异常对象的运行质量成降低趋势；若正常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而降低，则判定当前正常对象的运行质量成增强趋势；若在常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而增加，则判定当前正常对象的运行质量成降低趋势。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

本发明在使用时，通过设施运行分析单元将实时运行的电力设施进行运行分析，判断电力设施的实时运行是否正常；将实时运行的电力设施标记为检测主体，通过运行分析将检测主体划分为正常主体和异常主体；通过运行链构建单元将对应分析对象进行运行链构建，完成运行链构建后将当前分析对象的运行划分为简单运行和复杂运行；通过维护操作票监控单元对分析对象的维护进行管控，判断对应分析对象的维护是否合格，通过维护分析生成维护操作风险信号和维护操作安全信号，并将其发送至运行质量检测单元；通过运行质量检测单元将分析对象进行运行质量检测分析，通过质量检测分析将分析对象划分为异常对象和正常对象，并根据分析获取到异常对象和正常对象对应运行质量趋势。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (2)

1.一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统，其特征在于，包括：

设施运行分析单元，用于将实时运行的电力设施进行运行分析，判断电力设施的实时运行是否正常；将实时运行的电力设施标记为检测主体，通过运行分析将检测主体划分为正常主体和异常主体；在完成检测主体的实时运行分析后，将对应正常主体标记为分析对象；

运行链构建单元，用于将对应分析对象进行运行链构建，完成运行链构建后将当前分析对象的运行划分为简单运行和复杂运行；

维护操作票监控单元，用于对分析对象的维护进行管控，判断对应分析对象的维护是否合格，通过维护分析生成维护操作风险信号和维护操作安全信号，并将其发送至运行质量检测单元；

运行质量检测单元，用于将分析对象进行运行质量检测分析，通过质量检测分析将分析对象划分为异常对象和正常对象，并根据分析获取到异常对象和正常对象对应运行质量趋势；

运行链构建单元的运行过程如下：

根据分析对象的历史运行获取到不同规格的分析对象配合使用的频率，若对应不同规格的分析对象配合使用频率超过对应频率阈值，则将对应配合使用的不同规格分析对象构建运行子链；若对应不同规格的分析对象配合使用频率未超过对应频率阈值，则将对应两个不同规格的分析对象标记为非合格匹配组；

将获取的运行子链根据实际作业工序进行排序构建运行链，并将运行链内对应的分析对象标记为运行节点，并将相邻运行节点分别标记为起始节点和承接节点，其中，起始节点运行后承接节点进行运行；

若运行子链中承接节点作为相邻运行子链的起始节点时连接相邻运行子链内的承接节点数量不为一，则将运行子链对应承接节点标记为交叉节点；若运行子链中承接节点作为相邻运行子链的起始节点时连接相邻运行子链内的承接节点数量为一，则将运行子链对应承接节点标记为单一节点；

将当前实际作业对应的运行链进行分析：若当前实际作业对应的运行链内运行子链的数量超过数量阈值，或者运行链内交叉节点数量与单一节点数量的比值超过数量比值阈值，则判定当前运行链为复杂运行，生成复杂运行信号并将复杂运行信号发送至运行质量检测单元；若当前实际作业对应的运行链内运行子链的数量未超过数量阈值，且运行链内交叉节点数量与单一节点数量的比值超过数量比值阈值，则判定当前运行链为简单运行，生成简单运行信号并将简单运行信号发送至运行质量检测单元；

维护操作票监控单元的运行过程如下：

采集到分析对象对应操作票的更新时刻与维护执行时刻的间隔时长以及分析对象对应操作票的预设维护时长与实际维护操作耗时的比值，并将分别标记为执行间隔时长和维护时长比值，并将执行间隔时长和维护时长比值分别与间隔时长阈值和比值阈值范围进行比较：

若执行间隔时长超过间隔时长阈值，或者维护时长比值未处于比值阈值范围，则判定当前分析对象的维护分析不合格，生成维护操作风险信号并将维护操作风险信号发送至运行质量检测单元；若执行间隔时长未超过间隔时长阈值，且维护时长比值处于比值阈值范围，则判定当前分析对象的维护分析合格，生成维护操作安全信号并将维护操作安全信号发送至运行质量检测单元；

运行质量检测单元的运行过程如下：

采集到不同运行时间段内分析对象对同一实际作业执行的耗时增加值以及分析对象对同一实际作业执行合格率的降低值，并将其分别标记为FDo和HGo；通过公式

获取到分析对象的运行质量检测系数Co，其中，s1和s2均为预设比例系数，且s1＞s2＞0，e为自然常数；f1和f2分别为维护影响系数和运行影响系数，当运行质量检测单元接收到维护操作风险信号时，取值为1.1；当运行质量检测单元接收到维护操作风险信号时，取值为0.9；当运行质量检测单元接收到复杂运行信号时，取值为0.8；当运行质量检测单元未接收到复杂运行信号时，取值为1.3；

将分析对象的运行质量检测系数Co与运行质量检测系数阈值进行比较：

若分析对象的运行质量检测系数Co超过运行质量检测系数阈值，则判定当前分析对象运行质量不合格，并将对应分析对象标记为异常对象；若分析对象的运行质量检测系数Co不超过运行质量检测系数阈值，则判定当前分析对象运行质量合格，并将对应分析对象标记为正常对象；

将不同运行时间段内分析对象的运行质量检测系数进行分析，若异常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而降低，则判定当前异常对象的运行质量成增强趋势；若异常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而增加，则判定当前异常对象的运行质量成降低趋势；若正常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而降低，则判定当前正常对象的运行质量成增强趋势；若在常对象的运行质量检测系数随着运行时间的增加而增加，则判定当前正常对象的运行质量成降低趋势。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据处理的电力设施运行质量检测系统，其特征在于，设施运行分析单元的运行过程如下：

采集到检测主体运行过程中设备表面的局部放电量，并将其标记为FDLi；采集到检测主体运行过程中对应暂态电流的浮动值以及瞬时电压值，并将其分别标记为ZTLi和SSVi；通过公式

获取到检测主体的实时运行分析系数Xi，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0；将检测主体的实时运行分析系数Xi与实时运行分析系数阈值进行比较：

若检测主体的实时运行分析系数Xi超过实时运行分析系数阈值，则判定当前检测主体的运行异常，并将对应检测主体标记为异常主体；若检测主体的实时运行分析系数Xi未超过实时运行分析系数阈值，则判定当前检测主体的运行正常，并将对应检测主体标记为正常主体。

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