《大数据的电力计量装置故障智能化诊断技术》
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摘 要：传统的电力计量故障智能化诊断方法过于依赖人工操作,工作效率低,诊断准确性差.为了解决上述问题,研究了一种新的基于大数据的电力计量装置故障智能化诊断方法.建立故障诊断知识库,在线监测电力计量装置运行状态,利用大数据计算方法得到各原因出现的概率,以0.5为阈值,诊断结果大于0.5则为电流故障,诊断结果小于0.5则并非电流故障.为检测诊断方法的实际效果,与传统诊断方法进行对比,结果表明,所研究的电力计量故障智能化诊断方法具有很高的智能性,能够有效提高电力计量工作效率,使用该方法可以得到更加准确的故障诊断结果.
关键词：大数据;电力计量装置;智能诊断;故障诊断;电力故障
1电力计量装置实施检测技术的作用
电力计量装置实际上指的是对电能使用情况加以记录的电能设备如电能表、电压表等.而在电力供应期间对电力计量装置实施检测技术可以有效保证电力计量系统的稳定运行.从某种程度上而言,在当今电力需求量日益增大的情况下,提高电力计量装置检测力度可提高电力用户满意度,同时也能为电力企业的节能降耗起到促进作用,从而帮助电力企业节约成本,增加经济效益.因此,相关人员应当对电力计量装置的故障进行细致分析,以便保障电力设备的安全.
2.电力计量装置发生的主要故障
2、1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.
2、2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.
2、3供电系统不稳或部件损坏
供电系统若在运行期间出现不稳定状况,这也会对电力计量装置的正常运作带来较大影响,从而降低电力设备的工作效率.纵观往年故障发生原因,其中因人为操作不当引发线路故障的事件也屡见不鲜,进而导致電力计量装置出现无法正常运行的情况,破坏整体运行效果.同时,由于电力计量装置中涉及到的零部件较多,所以一旦损坏对于维修人员而言维修难度较大.
3电力计量装置智能化诊断技术措施
3、1电力计量装置故障智能化诊断知识库的建立
电力计量装置故障智能化诊断知识库,不但可以有效储存数据,同时还可以对数据进行一系列的处理,包括删除、修改、更换以及查询等.除此之外,在知识库内部,还储存着关于各种故障相关的问题,因此相关管理人员要及时更新知识库内容,确保诊断结果的可靠性.该知识库包含两部分,一个是异常特征模型,另一个是专家规则库.他们都具备独特的管理方式.异常特征模型的管理方式,就是建立模块并进行修改或删除工作.专家规则库可以实现导入或导出模块并进行更改.而对于知识库的界面来说,要基于Web的平台实现管理功能,当数据传入知识库中,就要和异常特征模型和专家规则库比对并分类.每进行一次故障诊断工作,相应的知识库就建立相应的异常特征模型库,并有效地利用计量装置的故障特征建立故障模型.但是在实际的异常特征模型库中,并不是非常全面的,因此,相关管理人员必须要及时更正和优化故障智能化诊断知识库,确保数据库实时更新.在实际中由于知识库中异常特征模型库内容非常庞大,为了有效避免其占用大量的内存,必须要及时删除没用的信息,确保知识库为更多的有用信息提供空间.异常特征模型库中,由于数据量较大,更新维护工作也比较复杂.可采用比较常见的异常字段状态来建立异常类型表,详细记录异常情况,可以有效地利用异常类型表来分析电力计量装置的异常信息.在实际建立的知识库中,还包含了详细的专家规则,实际中的每一次故障都要及时的保存,极大地便利了技术人员查阅查询相关信息.实际中每一个专家规则中都有专属的逻辑,所以技术人员要及时进行维护更新工作,合理增加知识库中的逻辑.
3、2 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.
3、3 电力计量装置故障异常信息的诊断
异常信息的出现就会致使电力计量装置出现故障,因此在实际的检测计量装置故障中首先要检测异常信息,继而才可以有效判断具体的故障.假如发现存在故障,还要对故障的类型、具体位置以及规模进行综合的分析.故障异常信息的检测需要在是否存在与电力计量相关设备内部.电力计量装置出现异常信息,主要是因为其内部的电压回路或者是整个系统的电流回路出现故障、电能表出现故障、时钟记录的结果不准确、电池的供应电压变小等.
3、4 多样化故障预警技术
在动态监控电力计量装置期间,相关工作人员要合理利用故障智能化诊断模型,来检测计量装置的工作情况,极大地降低了计量装置的故障率.如果计量装置不能正常工作即出现了故障,系统就会及时打开摄像头,对电力计量装置的运行情况进行拍照,并将相关的图片传输到主站计算机系统,然后技术人员对相关的信息进行综合分析并找到合理的解决方案. 除此之外,智能化故障诊断技术中还存在各式各样的预警类型,其中有文语转换、预警短信等等类型,还可以根据实际的需要进行制作.对于文语转换技术来说,它可以识别不同的语言类型以及音色等,且合成语音的效率高,有效提高了预警技术的可操作性;短信预警就是以手机短信的方式,将故障预警信息发送到绑定的手机上,起到及时提醒的作用;而对于其他的预警技术而言,就是根据使用者的实际需要并划定监测范围,合理的部署客户的责任区,不同的责任区对故障预警信息进行分类发送.
4结束语
大数据的电力计量装置故障智能化诊断技术,首先就是要构建电力计量装置故障智能化诊断知识库,并合理使用异常特征模型及专家规则库,采用分布式系统对电力计量装置进行在线监测,并将结果与知识库中的相关标准对比,实现对故障的智能化诊断,同时还可以对计量装置进行动态监测.在通过设置的预警系统,将故障信息发送给技术人员,有利于技术人员及时处理故障.
参考文献
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电力和智能化技术引用文献:
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