基于大數據分析的電力系統故障分析研究

陳易飛

摘? ?要：電力系統是城市經濟發展和人民生活水平提高的重要支撐，伴隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的日益提升，電力需求和電力系統故障分析的工作量也在日益增大，電力系統的故障分析擔負著更加艱巨的任務。合理的電力故障分析不僅能夠提高供電的可靠性，還能夠節約大量的故障分析成本，提高解決問題的效率。本文筆者將從大數據分析的角度來對當前的電力系統故障分析展開探討。

關鍵詞：大數據? 電力系統故障? 智能關聯組

中圖分類號：TM732? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0004-02

1? 大數據環境下的電力系統故障分析的必要性

1.1 大數據背景概述

伴隨著計算機信息技術的迅猛發展和普及應用，行業應用所產生的數據呈爆炸性的增長，同時行業數據也遠遠超出了現有傳統的計算技術和信息系統處理能力，在此要求下尋求有效的大數據處理技術、手段和方法成為現階段的迫切需求。大數據就是指無法使用傳統和常用的軟件技術和工具在一定時間內完成獲取、管理和處理的數據集，而大數據技術就是指從海量的信息中快速獲取有價值信息的技術。

1.2 大數據環境下的電力系統故障分析的必要性

在大數據環境下對行業的數據進行挖掘和分析，發現其中蘊含著的深度價值，這對于實現行業高度附加的增值服務，進一步提高行業的經濟效益和社會效益有著重要的意義。

首先，電網企業利用大數據技術來對數據進行儲存、分配和分析，將其轉化為有價值、有意義的信息，尤其是利用大數據技術來預測電力系統中各類突發事件。第一對于電網系統中故障發生地以及故障發生的設備，利用大數據技術來挖掘歷史數據中故障數據，并結合電網系統的區域資源利用、生產調度等數據信息來對電網進行綜合的分析，來發掘電網系統中不同突發事故之間的統計性的區別以及一些條件的關聯性，有效降低電力系統的發生概率。第二利用大數據技術來將電力系統中的負荷進行分類，并將其中變化最為顯著的負荷利用圖形表示出來，對于電網系統的突變和偏差進行檢測，能夠在電網系統的故障處理時得出具有針對性的對策，提高電網企業應對故障時的應變能力。

第二，通過大數據來驅動電網運營服務，對于增值電網服務，提高電網企業的工作效率有著重要作用。電網系統中的數據流量大、數據種類多，對于電力系統中的數據進行多層級和多層面的處理，使得電力生產與電力服務等多個數據環節進行融合，來實現電網系統數據的跨部門、跨業務的共享。基于電網企業的精細化運營來挖掘電網系統數據，對電網系統中的電力生產，電力營銷，客戶服務等進行結構化的數據分析和處理，并依據分析出的數據來優化電網系統的資源配置，提升用戶的用電體驗;另一方面將電網數據與電網行業發展結合起來，基于海量用電客戶的用電特征數據來進行分析，來實現區域用電荷載的預測，用電調度以及故障預測，并針對潛在的用電消費采取必要的措施。

2? 大數據分析在電力系統故障分析中的應用

2.1 大數據分析在電力系統故障分析中的應用原則

大數據本身就具有海量性，類型多以及速率快的特點，海量性主要表現在電力系統故障中電力維修生產活動中的產生大量的維修生產數據，并伴隨著電力維修生產信息化程度的加深，數據結構呈現增長的勢頭。類型多主要表現在電力系統故障中的單相接地，三相短路或開路，以及電力設備爆炸等故障類型，在電力系統故障維修的過程中，電力系統數據收集平臺需要采集電力系統維修人員的維修行為以及電力系統運行過程中的各種數據，電力系統故障分析中的故障數據類型和格式變得越來越多，數據的來源也越來越多。速率快主要表現在電力系統的故障數據是實時的快速收集，并且快速給出數據的處理結果。基于大數據這些特點，在進行電力系統故障分析時，首先要遵循關聯性的原則，第二要對電力系統故障數據中的狀態量進行關聯度的分析。

首先，關聯性原則是電力系統中進行故障分析的重要原則，應用關聯性原則就是指找出數據集中的頻繁模式，找出多次重復的項之間的關聯性，在電力系統的故障分析中應用關聯性原則時要對電力系統出現故障的可能數據進行關聯性的分析，能夠在有限的時間內挖掘出對于電力系統故障分析有用的數據結構，提高電力系統故障分析的效率。

第二要對電力系統中的故障數據中的狀態量進行關聯度的分析，基于不同的維度對電力系統中的數據進行結構性的細致分析和比較，來彌補獨立維度進行數據分析時沒法發現的問題，來使數據分析結果更加富有意義。

2.2 大數據分析在電力系統故障分析中的應用

2.2.1 構建故障分析工作流

在運用大數據進行電力系統的故障分析時，正確構建并運用故障分析工作流程，對于快速有效地進行電力系統的維修有著重要的作用。電力系統的故障檢修主要分為橫向檢修和縱向檢修兩大類，在構建電力系統工作流程時，首先要對電力系統故障分析的工作人員的職責進行安排，根據人力資源配置的原則以及電網系統中的潛在以及存在的故障分析結果來對電力系統維修工作人員進行合理的安排，以確保在最短的時間內有專業的工作人員對故障電網進行分析，并配合電網系統的故障分析結果來完成維修工作。第二要對電力系統故障分析流程進行具體的安排，首先在進行電力數據錄用時，要規范信息的錄用，提高電力信息的準確率;然后在具體的電力信息分析時要構建大數據分析系統來對電力數據進行分析，并對電力系統維修的工作量、工作風險等給出合理的預測。

2.2.2 構建智能關聯組

利用大數據技術來對電網系統進行分析時，要構建智能關聯組，將電力生產、供電區域信息以及用電客戶用電狀況等信息結合起來構建智能組，并依據智能關聯組來詳細分析電力系統的故障，一方面可以對智能關聯組進行全面的數據收集和監控，來提高電力系統數據分析的準確率，另一方面能夠根據智能關聯組來完成數據的持續化更新，提高電網系統數據的更新速度，來提高電網數據分析的工作速度。

2.2.3 基于大數據算法分析

在基于大數據算法進行電網系統的故障分析時，主要是通過電力系統的畫像分析技術來對電力系統的故障進行分析，其中電力系統的畫像分析技術是指對電力系統的數據進行分析，從而獲得用電系統中潛在的故障。用電系統中的故障數據本身就很大，在基于大數據來進行算法分析時，首先要對電力系統中的潛在故障和存在故障綜合起來，勾勒出電力系統中的故障整體特征。第二在得出相應的電力系統故障分析后，要對區域中電力系統的用戶以及區域地理特征來將電力數據進一步擴樣，進而得出區域中電力系統的潛在故障，然后在利用大數據分析技術來使潛在的故障預測不斷精確化。第三要根據電力系統中呈現出的特征來進行用電故障的分類，形成不同維度的故障標簽，進而制定出相應的策略來達到相應的故障治理目標。

3? 結語

我國經濟建設不斷發展，社會生產生活對于電力資源的依賴強度越發突出，這要求電力系統要積極排查電力系統中的故障因素來保證電力的安全運行，而大數據技術對于有效排查電力系統中的潛在故障和存在故障有著重要作用。

參考文獻

[1] 劉曉放，黃育松，姬源.大數據分析在電力行業自動化系統故障預測中的應用[J].信息與電腦：理論版，2017（23）：151-152.

[2] 常成.基于PDMiner大數據挖掘平臺的電力系統安全評估及故障診斷系統[J].電力與能源，2016，37（1）：7-11.

[3] 肖艷梅.計及信息多源化條件下的電力系統故障診斷模型與體系的研究[D].華南理工大學，2015.