基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)及故障診斷研究

毛江山

（國網(wǎng)嘉興供電公司，314000）

基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)及故障診斷研究

毛江山

（國網(wǎng)嘉興供電公司，314000）

針對大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)，分析輸電線路管理系統(tǒng)的常見故障問題，并對故障解決方法進(jìn)行研究，最后提出基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)構(gòu)建策略，以進(jìn)一步提高輸電線路管理水平。

大數(shù)據(jù)分析；輸電線路管理系統(tǒng)；故障診斷

0 前言

隨著社會(huì)生產(chǎn)不斷進(jìn)步，電力工業(yè)的重要性不斷凸顯，如何保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，成為電力企業(yè)相關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí)，信息技術(shù)的發(fā)展對電力系統(tǒng)管理產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，這就要求相關(guān)人員在構(gòu)建電力項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，能正確認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代化技術(shù)對系統(tǒng)運(yùn)行的影響，才能從根本上保證系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，本文將以此為背景，對基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)與故障研究的相關(guān)問題進(jìn)行分析。

1 輸電線路常見故障與解決方法

1.1 常見故障

（1）雷擊跳閘故障

在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中，雷電旺旺會(huì)引起雷電過電壓現(xiàn)象，導(dǎo)致大量雷電電流穿過被擊中物體，影響線路正常運(yùn)行。

一般認(rèn)為，雷擊跳閘會(huì)造成絕緣子閃絡(luò)放電，在發(fā)生閃絡(luò)后，考慮到空氣本身是絕緣的，在發(fā)生雷擊問題后被擊穿的空氣絕緣強(qiáng)度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)回復(fù)，因此輸電線路發(fā)生重合閘動(dòng)作后，往往在短時(shí)間內(nèi)救恩能夠恢復(fù)。但同時(shí)，部分雷擊現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)永久性故障，咯如絕緣子脫落等，最終對電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。

（2）覆冰

覆冰是冬季一種常見的輸電線路故障現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致輸電線路舞動(dòng)，加快輸電線路破壞。同時(shí)，當(dāng)溫度升高后，覆冰導(dǎo)線融化，此時(shí)如果受到風(fēng)力作用影響，就可能導(dǎo)致出現(xiàn)線路故障問題。

1.2 故障診斷方法

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)不斷發(fā)展，智能化診斷在電力線路診斷中的應(yīng)用范圍越來越廣，并且從應(yīng)用范圍來看，智能故障診斷法在信息處理、診斷準(zhǔn)確性方面具有優(yōu)勢，因此本文重點(diǎn)研究了輸電線路智能故障診斷的相關(guān)策略。

（1）專家系統(tǒng)診斷法。該方法的關(guān)鍵，就是通過輸電線路相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)生的知識(shí)，構(gòu)建相應(yīng)的故障處理系統(tǒng)。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，離散邏輯是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，需要通過既定的推理規(guī)則來確定故障信息。而在大數(shù)據(jù)分析的背景下，專家系統(tǒng)診斷法所能處理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)總量進(jìn)一步增加，能儲(chǔ)存更多的故障案例，保證了整個(gè)系統(tǒng)在輸電線路故障處理中發(fā)揮作用。而從該技術(shù)的應(yīng)用情況來看，部分學(xué)者通過專家系統(tǒng)診斷法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，以模型的角度對故障做進(jìn)一步分析。從效果來來看，所構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型能滿足故障診斷的要求，具有應(yīng)用價(jià)值。

（2）模式識(shí)別診斷法。模式識(shí)別診斷法主要是將整個(gè)系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行模擬與仿真，在還原輸電線路運(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再結(jié)合工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)，判斷系統(tǒng)運(yùn)行之后可能會(huì)出現(xiàn)的故障，進(jìn)而推到出各種故障模式。而在大數(shù)據(jù)分析的情況下，工作人員能夠多頻次的比較實(shí)際測量數(shù)據(jù)與模擬仿真數(shù)據(jù)，最終判斷系統(tǒng)實(shí)際上屬于哪種故障模式，為未來故障處理奠定基礎(chǔ)。

2 基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)模式

當(dāng)前在基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)中，可以采用最新的MVC架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)（如圖1），與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)具有維護(hù)性強(qiáng)、可擴(kuò)充性好的優(yōu)點(diǎn)，并且整個(gè)模式框架在面對系統(tǒng)處理要求時(shí)，能在極短的時(shí)間內(nèi)反應(yīng)、處理系統(tǒng)要求，并且整個(gè)系統(tǒng)的安全性較高，能滿足輸電線路系統(tǒng)保密的要求。

圖1 MVC架構(gòu)設(shè)計(jì)模型圖

2.2 系統(tǒng)處理流程

為了能更好的滿足輸電線路管理系統(tǒng)運(yùn)行的要求，在整個(gè)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)該先構(gòu)建一條適用于輸電線路維護(hù)管理的閉合環(huán)路流程，并依靠該流程完成相應(yīng)的信息處理工作。

在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中，首頁系統(tǒng)會(huì)顯示即將到期的巡視工作總數(shù)，操作人員只需要點(diǎn)擊相應(yīng)的模塊，就能獲取相應(yīng)模塊所反饋的信息；之后，運(yùn)維人員領(lǐng)取巡視任務(wù)，需要填寫工程登記單，詳細(xì)記錄有關(guān)巡視的具體資料。在巡視中若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在故障，都需要先進(jìn)行標(biāo)記，再將故障計(jì)入到系統(tǒng)中，等待工程師判斷是否為有效故障，如果為無效故障，則故障將會(huì)被打回；如果認(rèn)為是有效故障，就會(huì)生成故障信息，并根據(jù)具體的任務(wù)情況制定實(shí)施方案。

在巡視工作等待受理的狀態(tài)下，系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先判斷運(yùn)維人員是否已經(jīng)接收任務(wù)；對于未接收巡視任務(wù)的運(yùn)維人員，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配工作。同時(shí)，運(yùn)維人員在工作中隨時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)新的缺陷，此時(shí)需要將工作流程返回到上一步，即工程師判斷缺陷的步驟，只有待審核結(jié)束后，才能結(jié)束任務(wù)。

表1 輸電線路巡視周期維護(hù)表

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

在基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，整個(gè)設(shè)計(jì)流程系統(tǒng)考慮諸多因素，從用戶了要避免冗余數(shù)據(jù)問題外，還應(yīng)該研究數(shù)據(jù)分類等工作的具體要求。一般在設(shè)計(jì)中，需要對輸電線路入場管理工作進(jìn)行調(diào)研，并盡量的考慮簡化數(shù)據(jù)庫信息（如表1所示）。

3 結(jié)論

本文重點(diǎn)研究了基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)與故障診斷的相關(guān)問題，并從多個(gè)角度，對系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)故障處理進(jìn)行研究。總體而言，隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)對線路管理系統(tǒng)的影響越來越明顯，這就要求相關(guān)人員能正確認(rèn)識(shí)到輸電線路管理系統(tǒng)故障處理的基本要求，再根據(jù)輸電線路管理的工作實(shí)際情況對系統(tǒng)進(jìn)行完善，確保基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路管理系統(tǒng)能更好的滿足線路運(yùn)行的要求。

[1]王旭，李陽，陳濤，李峰，等.基于大數(shù)據(jù)分析的輸電線路運(yùn)行故障診斷方法[J].軟件和集成電路，2016，09:38-42.

[2]王凱，蔡煒，鄧雨榮，等.輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用和管理平臺(tái)[J].高電壓技術(shù)，2012，05:1274-1280.

[3]羅斌.輸電線路故障分析及其診斷系統(tǒng)的應(yīng)用[J].民營科技，2012，10:80+107.

[4]姚敏，趙敏，邢力.基于數(shù)據(jù)融合的高壓輸電線接地故障檢測方法[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2013，05:1139-1145.

[5]盛戈皞，江秀臣，曾奕，等.架空輸電線路運(yùn)行和故障綜合監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)[J].高電壓技術(shù)，2007，08:183-186.

Mao Jiangshan
（State Grid Jiaxing power supply company，314000）

In view of the large data analysis of transmission line management system，analysis of transmission line management system problem，the common failures and troubleshooting methods for research，finally puts forward management system is based on the analysis of the large data transmission line construction strategy，to further improve the level of transmission line management.

large data analysis；Transmission line management system；Fault diagnosis

Research on transmission line management system and fault diagnosis based on big data analysis