基于多源數據的自動評價方法研究及應用

云南電網有限責任公司昆明供電局 陳 凱 許保瑜 李欣江 錢曉明 侯建勛

輸電線路設備狀態評價是輸電線路巡維作業的核心，是科學制定巡維策略進而制定運維計劃的基礎和前提。傳統的輸電設備評價工作完全依賴于人工根據缺陷情況開展評價工作，且因人工操作會出現用錯規則而導致扣錯分、評價不準的現象發生；同時，僅用設備缺陷作為單一的評價維度，無法真實且全面的反映設備運行狀態。

文中結合自身實際業務需要深挖數據價值，提出了一種基于多源數據的狀態自動評價方法，為便于班組用戶的操作使用，設計了一種基于C/S架構的狀態評價工具。通過對輸電線路的各資料、臺賬的收集、整理、分析，工具依據缺陷、林木隱患、外力破壞隱患、涉電隱患、反措、家族性缺陷、設備固有風險七類信息構建評價規則庫，通過字符匹配與提取技術方法將用戶導入的信息進行自動評分，實現設備狀態自動評價。同時，工具提供了直觀的狀態量對比分析功能，確保狀態檢修決策科學先進，進一步提高線路的可靠性指標和設備健康水平。

1 多源數據評價機制研究

電網規模的擴大為經濟大發展提供了重要保障，但電網風險點多面廣難以做到面面俱到，網架結構的復雜性也給電網運行帶來了挑戰。輸電線路設備狀態評價是輸電線路巡維作業的核心，是科學制定巡維策略進而制定運維計劃的基礎和前提。為了確保狀態評價的準確，必須收集準確且與狀態量相關的信息進行整理、分析，從而客觀真實的反映當前設備的運行狀態，是對狀態評價的準確性、時效性提出的高要求。而目前傳統的輸電設備評價工作方式存在以下問題：

評價方式完全依賴于人工根據缺陷情況開展評價工作，班組所隊需配備專職人員開展評價工作。同時因人工操作會出現用錯規則而導致扣錯分、評價不準等錯評、漏評的現象發生，增加了人工復核工作量，整體工作效率較低；傳統的評價導則僅依靠設備缺陷作為單一的評價維度，沒有多維度且綜合性的分析隱患、家族性缺陷、電網風險等對其運行狀態的影響，無法客觀真實的反映設備運行狀態；目前的評價方式會造成因某個或某段桿塔的異常而導致對整線的過度巡檢，無法集中資源關注實際問題、解決實際問題，沒有做到真正意義上的賦能一線班組。

基于多源數據的自動評價機制研究內容包括：

整理輸電設備各類數據，找到狀態量變化影響因子。一般輸電設備的數據來源于多個系統且數據種類較多，數據質量本身對狀態評價就有著關鍵性的影響。以輸電設備評價導則為基礎，在變化屬性中找到具有可量化、可參照的標準剔除干擾數據項，找到對設備狀態量變化有實際重要影響的因子。

從數據層面梳理業務邏輯，建立多源數據的評價機制。輸電設備狀態評價是以評價導則為基礎，根據設備缺陷信息對設備部件進行評價扣分，最后綜合各部件扣分情況得出設備健康度。因此評價導則的完備性直接影響了設備評價結果的準確性。目前的評價導則主要是以巡檢過程中發現的設備缺陷信息為主，實際評價過程中也不乏根據樹障定級、邊坡隱患定級標準等進行評價，但都沒有形成規范性的評價標準。因此，需要根據找到的狀態量變化影響因子，豐富評價規則，建立多源數據的評價機制。

圖1 多源數據的評價機制

2 基于多源數據的自動評價方法

為了科學的制定巡維策略與巡維計劃，保障輸電線路的安全穩定運行，提高狀態評價的工作效率、準確性和時效性，文中結合自身實際業務需要深挖數據價值，提出了一種基于多源數據的狀態自動評價方法，為便于班組用戶的操作使用設計了一種基于C/S架構的狀態評價工具。通過對輸電線路的各資料、臺賬的收集、整理、分析，工具依據缺陷、林木隱患、外力破壞隱患、涉電隱患、反措、家族性缺陷、設備固有風險七類信息構建評價規則庫，通過字符匹配與提取技術方法將用戶導入的信息進行自動評分，實現設備狀態自動評價。

2.1 狀態量變化影響因子收集

輸電設備數據項主要有設備臺賬、設備缺陷、家族性缺陷、設備固有風險、預試定檢結果、樹障、涉電安全、外力破外、地質災害、交叉跨越、飄掛物、反措、特殊區段（包括山火、冰區、鳥害、雷害、污閃等）、在線監測、基準風險、動態風險等內容。除了設備缺陷外，實際過程中還有一些不可忽視的影響項，需要納入評價規則中，進行規范化、體系化的管理，如設備的樹障隱患，是能對輸電線路設備安全穩定運行造成影響且無法像缺陷一樣完全消除的存在。如果因為沒有缺陷就評價輸電設備是安全的，這無疑會給線路設備帶來不可預想的安全隱患。

結合實際業務，將各項數據的關系、流向以及可能產生的狀態量變化進行多標準決策權重分析，最后整理了七類影響因子：包括缺陷、林木隱患、外力破壞隱患、涉電隱患、反措、家族性缺陷、設備固有風險。

2.2 建立多源數據評價規則庫

以南方電網評價導則為基礎，根據每一類影響因子的特性及其屬性信息，找到與狀態評價條款的對應關系，明確扣分值。針對每一類影響因子梳理評價規則，擴充評價維度。

2.3 字符精準匹配與提取

從規則中不難看出，有的評價標準是文字信息，有的評價標準是數字信息，針對不同的信息需要采取不同的處理方式。由于評價標準的文字描述具有或可量化、或受影響程度不同的描述，因此不能通過模糊匹配的方式進行信息處理，只能通過字符精準匹配來對應具體的評價規則和扣分值。如設備缺陷、家族性缺陷這類的狀態量變化影響因子，就是通過字符精準匹配方法對設備部件進行自動評價。還有一部分的評價標準是數字信息。如樹障隱患，各電壓等級的凈空距離是判定樹障隱患及其嚴重性的重要數值。因此在評價過程中，需要提取信息中的凈空距離按照距離值的區間段對設備部件進行自動評價。

本工具為班組提供了一種簡易的數據操作方法，只需將符合模板要求的數據導入工具中，工具會以設備臺賬為基礎開展評價工作。通過自動評價工具，會形成每一基桿塔各狀態量變化因子的評價結果及扣分詳情，同時取最嚴重的評價結果作為該桿塔的評價結果。

2.4 狀態量變化分析

狀態評價結果不僅能指導巡維策略和巡維計劃的制定，對運維質量的分析、潛在的故障及風險分析等具有一定的應用價值。狀態評價應該以定期評價和動態評價相結合為原則，并定期進行狀態量趨勢變化分析。

圖2 狀態量變化分析

3 結語

輸電設備的周期性巡維模式向精細化巡維模式轉變是必然，要實現精細化巡維就必須先客觀、真實且準確的掌握設備健康度。本文結合缺陷、林木隱患、外力破壞隱患、涉電隱患、反措、家族性缺陷、設備固有風險七類狀態變化量影響因子，對基于多源數據的狀態評價機制進行了研究及應用探索，結合一線班組的實際業務需求，設計了一種基于C/S架構的狀態自動評價工具，對推進班組運維模式變革、切實為基層減負具有重要價值。