大数据的电力计量装置故障智能化诊断技术

发表时间:2020/9/3   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:陈行
[导读] 随着我国终端的数据接入量不断增加,采集量也随之越来越大,采集器每天需要采集的数据非常多,在保持高强度的运行下
        摘要:随着我国终端的数据接入量不断增加,采集量也随之越来越大,采集器每天需要采集的数据非常多,在保持高强度的运行下,会致使大量的故障出现,而电力的维护工作也越来越困难。电力计量装置故障智能化诊断方法具有良好的智能性,不仅能够提高电力计量工作的工作效率,使故障诊断结果更加准确,还可以提升电力企业故障诊断系统的性能,保障电网的稳定运行,有利于提高电力企业的经济效益。
        关键词:大数据;电力计量装置;故障;智能化;诊断技术
        一、电力计量装置发生的主要故障
        (一)电压表出现短路或失压
        常见的电力计量装置故障主要包括电压表的短路与失压现象。电流线圈是电压表中重要的零部件,在实际工作中,若长期处于高负荷状态下很容易导致电压表发生短路,从而影响电压数值的准确性。另外,若电压表在生产过程中存在质量问题导致后期运行期间发生接触不良,这样也会造成电力计量装置发生故障。所以,相关人员应当注重电压表质量检测工作,并对电力计量装置的各种零部件进行适当的检测,以此保证数据记录的可信度。
        (二)电力计量装置烧损
        作为电力系统的工作人员我们知道,线路一旦出现负载的现象,就很容易导致电力系统中的一些装置出现损耗,其中就包括电力计量装置,因此,我们要对电网线路进行有效的监控,在用电量过大,出现线路超负荷运行时,要及时调整来降低对电力计量装置的损坏率。
        (三)电路负载过高或电阻过大
        在电力用户用电过程中,若电路负载过高,将极易引发电力计量装置出现烧损现象,特别是三相交流10kV电力计量系统中,经常由于三相负荷无法保持平衡,导致电力计量装置出现故障。另外,电路中使用的电线一般具有一定的周期年限,若长时间不更换将发生老化现象,甚至会出现电阻过大等情况,从而促使电力计量装置产生较为严重的故障后果,影响电力计量系统的正常运行。
        二、电力计量装置智能化诊断技术措施
        (一)电力计量装置故障智能化诊断知识库建立
        电力计量装置故障智能化诊断知识库包括两部分:异常特征模型和专家规则库,每部分都拥有自己的管理机制。异常特征模型的管理机制有3个模块,分别为建立模块、修改模块、删除模块,专家规则库同样包括3个模块:导入模块、导出模块和变更模块。电力计量装置故障智能化诊断知识库的所有界面要使用web才能实现统一管理,知识库在得到数据后,要主动与异常特征模型和专家规则库进行对比,灵活地进行分类。
        在每次诊断中,故障智能化诊断知识库就要建立一个异常特征模型库,选取电力计量装置中的异常故障特征,根据得到的特征建立故障模型。由于知识库中的异常特征模型库很难包含全部的异常记录,所以为了更加高效地诊断出异常故障特征,要进行定期修改和维护。通常一个电力计量装置故障智能化诊断知识库内部会拥有大量的异常特征模型库,为了防止所占空间过大,要周期性地对一些不适用于实际应用的异常特征模型库进行删除,保证智能诊断知识库有充足的空间。
        (二)电力计量装置故障的在线监测
        动态监测电力计量的装置是基于分布式系统实现的。为了实现电力计量装置的动态监控,首先要实现的就是检测电力计量装置储存的相关数据。因为这些数据是至关重要的,对整个电力计量装置的正常工作起着决定性作用,但是这些数据的规模十分庞大,如果他们常出现异常情况,就会直接导致电力计量装置即刻出现故障情况,不能正常工作,因此动态监测电力计量装置的相关数据是整个监控过程的重中之重。然后就是要监测数据的访问形式,在实际的电力计量装置工作中,其内部数据的访问基本都是通过流式数据实现的,假如在检测过程中发现不能通过该方式进行数据的访问,就代表着可能有问题存在;对电力计量装置再次进行监测,主要是判断它是否可以处理相对较大的文件,正常工作的电力计量装置可以处理百GB甚至TB的文件,并能对内部数据进行准确的计量,检测发现不可以处理的话,就证明出现了故障。

最后,还要监测数据再平衡能否实现,电力计量装置利用预先设定的临界值,将监测数据点转移到其他数据点,检测发现不能实现的话,就证明出现了故障。
        (三)电能计量装置异常信息的诊断
        异常信息的出现将导致电能计量装置的故障。因此,在实际检测计量装置故障时,首先要检测出异常信息,然后才能有效判断具体故障。将检测到的数据与先前建立的知识库进行比较,以确定计量设备是否存在故障。如果发现了断层,应综合分析断层的类型、位置和规模。故障异常信息的检测需要在有电能计量相关设备的情况下进行。电能计量装置的异常信息主要是由于整个系统的内部电压电路或电流电路故障、电能表故障、时钟记录结果不准确、电池供电电压下降等原因造成的。实践中,当电能计量装置出现异常情况时,主要通过安装的报警系统发出报警,提醒相关人员分析处理故障。
        (四)多种故障预警技术
        在对电能计量装置进行动态监测期间,相关人员应合理使用智能故障诊断模型对计量装置的工作状态进行检测,大大降低了计量装置的故障率。如果计量装置不能正常工作,系统将及时打开摄像机,对计量装置的运行情况进行拍照,并将相关图片传送到主站计算机系统,技术人员将综合分析相关信息,找到合理的解决方案。此外,智能故障诊断技术中的预警类型也多种多样,包括文本语音转换、预警短信等类型,也可以根据实际需要制作。对于文语转换技术,它可以识别不同的语言类型和语音颜色,合成语音效率高,有效提高了预警技术的可操作性;短信预警是以短信的形式向绑定手机发送故障预警信息,起到及时提醒的作用;对于其他定制化的预警技术,根据用户的实际需求,明确监控范围,合理部署客户责任区,故障预警信息按不同责任区分类发送。
        三、降低电力计量装置故障的应对措施
        (一)强化对电压的监测工作
        强化对电压的监测工作也是保证电力计量装备稳定运行的重要。工作人员针对内部装置的结构特征,通过先进的监测方法,对监测数据进行的分析,并针对存在的问题,制定有效的解决对策。通过计量电压的监测,使工作人员对系统电压更好地做出判断,从而确保电压符合标准。
        (二)提高人员素质
        电力计量装置的故障检测技术需要由人工完成,所以应当全面提高电力企业工作人员的整体素质,提高故障检测水平,让电力计量装置在电力计量系统中发挥重大作用。首先,电力企业在开展人员素质培训工作时需对其专业技能加以提升,并鼓励其积极学习先进的操作技术与检测手段;其次,需要进一步提高工作人员的责任使命感,让其深知自身责任重大,必要时可采用奖惩制对其工作表现起到一定的督促与鼓励作用;最后,电力企业应优化工作流程,制定相应的操作规范,约束人员日常工作行为。
        (三)做好校验工作
        电力计量装置得到了越来越广泛的应用,因此,对其进行校验是非常有必要的。结合运行实际,由于熔断器出现故障,引发计量装置出现问题,从而对电力企业造成极大的影响。尤其是隔离开关辅助接点方面,根据计量装置的不同需求,提升它的安全性能。对于新购置的装置,要进行全面的校验工作,在检验过程中,对电能表和互感器进行严格的检验,并严格按照相关规定进行,对送检时间进行明确,从而确保校验的合格。
        四、结论
        综上所述,降低电力计量装置的故障率对于保证电力系统的稳定运行、对于电力企业的可持续发展、对于企业服务水平的提升具有重要的意义。我们一定要将此项工作重视起来,并落实到实处。
        参考文献:
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        [2]于磊,王双,韩宇龙,等.基于大数据技术的电网故障智能诊断方法[J].中国科技信息,2019(2):32-33.
        [3]燕凯,岳振宇,高嘉浩.基于大数据的电力计量设备运行状态评估与故障诊断方法研究[J].电子器件,2019(5):1095-1098.
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