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近年來，隨著我國(guó)電力體制改革的不斷深化，使得電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大。為滿足電力用戶的用電需求，并進(jìn)一步提高供電可靠性，智能變電站隨之增多。在智能變電站中有著大量的變電設(shè)備，這些設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到變電站的正常運(yùn)行。由于變電設(shè)備的數(shù)量較大，產(chǎn)生的信息較多，所以可對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用。借此，本文就新一代智能變電站變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用前景展開淺談。

1大數(shù)據(jù)分析在變電站設(shè)備狀態(tài)評(píng)估中的應(yīng)用

1.1自動(dòng)預(yù)警開關(guān)儲(chǔ)能電機(jī)故障

在變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估中應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析，可實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)斷路器儲(chǔ)能電機(jī)的動(dòng)作次數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的次數(shù)判斷儲(chǔ)能電機(jī)是否運(yùn)行正常，若出現(xiàn)異常運(yùn)行情況，則立即發(fā)出預(yù)警。建立起數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中匯總斷路器的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)類型、運(yùn)行時(shí)間、變電站溫度等信息，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，結(jié)合儲(chǔ)能電機(jī)啟動(dòng)頻次，對(duì)斷路器故障進(jìn)行概率性分析，并設(shè)置自動(dòng)報(bào)警限值，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警功能，快速診斷出故障類型。

1.2預(yù)警變電站測(cè)控裝置異常

變電站變電設(shè)備的遙測(cè)信息系統(tǒng)故障率較高，通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，測(cè)控裝置死機(jī)是遙測(cè)信息系統(tǒng)故障的主要成因，一旦出現(xiàn)死機(jī)問題，遙測(cè)信息系統(tǒng)就無法對(duì)變電設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行采集，使系統(tǒng)喪失了對(duì)設(shè)備異常信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。在以往的變電站運(yùn)維工作中，運(yùn)維人員很難在海量的遙測(cè)數(shù)據(jù)中找出設(shè)備異常信息。而將大數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)應(yīng)用到故障預(yù)警中可解決這一問題，具體的應(yīng)用方案如下：根據(jù)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)平衡原理，利用逐層搜索算法，對(duì)500kV、220kV電壓等級(jí)區(qū)域母線及主變動(dòng)功率平衡進(jìn)行分層計(jì)算，結(jié)合線路送受功率平衡和雙回線負(fù)荷平衡規(guī)律，確定發(fā)生故障的變電設(shè)備。當(dāng)變電站集控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)出變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的異常信息時(shí)，可準(zhǔn)確定位故障位置，發(fā)出預(yù)警信息。在應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的情況下，可快速檢測(cè)出變電站測(cè)控裝置發(fā)生的死機(jī)問題，以及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸故障問題。

1.3跟蹤分析CVT電壓數(shù)據(jù)

在智能變電站的變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估中應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可通過跟蹤統(tǒng)計(jì)CVT電壓的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)CVT電壓三相異?，F(xiàn)象，其應(yīng)用方案如下：對(duì)比分析PMS中電容式電壓互感器型號(hào)、參數(shù)、運(yùn)行時(shí)間的靜態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提取出CVT二次電壓異常時(shí)的具體數(shù)據(jù)，將其作為判定CVT故障的主要特征數(shù)據(jù)。在故障規(guī)則庫中，納入CVT三相電壓的失衡度數(shù)據(jù)信息，利用大數(shù)據(jù)分析CVT三相電壓的歷史失衡趨勢(shì)，最終確定預(yù)警故障相。利用大數(shù)據(jù)分析預(yù)警故障相的歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的增減變動(dòng)趨勢(shì)，根據(jù)變化幅度總結(jié)出故障數(shù)據(jù)特征，將其納入到人工智能告警庫中，實(shí)現(xiàn)對(duì)CVT電壓的智能告警。大數(shù)據(jù)分析除在上述三個(gè)方面應(yīng)用之外，還可應(yīng)用于智能變電站的線路事故跳閘后保護(hù)動(dòng)作信息時(shí)序分析、斷路器三相動(dòng)作的同期度分析、短路器事故跳閘后本體機(jī)構(gòu)壓力信息監(jiān)視、干式電抗器電流和阻抗跟蹤分析等方面。

2新一代智能變電站變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用前景

2.1建立異常知識(shí)庫

智能變電站的變電設(shè)備種類較多，其所生成的變電設(shè)備狀態(tài)信息十分龐雜，進(jìn)而增加了設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的甄選難度。為了解決這一問題，智能變電站應(yīng)基于大數(shù)據(jù)分析建立起變電設(shè)備異常知識(shí)庫，收集各種變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用預(yù)處理的方式，將龐雜的變電設(shè)備基礎(chǔ)狀態(tài)參量進(jìn)行向量化，結(jié)合運(yùn)用相應(yīng)的算法，得出最能反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征狀態(tài)參量。如，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)得出變電設(shè)備狀態(tài)間的歐氏距離和變電設(shè)備監(jiān)測(cè)參數(shù)，利用計(jì)算結(jié)果對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量與變電設(shè)備狀態(tài)的相關(guān)程度進(jìn)行度量。一般情況下，歐氏距離越小，其相關(guān)程度越高。通過大數(shù)據(jù)分析得出設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征參數(shù)，將最大歐氏距離值設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)參量，進(jìn)而構(gòu)建起變電設(shè)備關(guān)鍵特征狀態(tài)參量體系，將其作為變電設(shè)備異常知識(shí)庫的關(guān)鍵組成部分。

2.2確定變電設(shè)備狀態(tài)參量權(quán)重

在現(xiàn)行的變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，主要采用專家打分的方法評(píng)價(jià)電網(wǎng)公司的變電設(shè)備，這種方法雖然便于執(zhí)行、操作簡(jiǎn)單，但是由于該方法受專家經(jīng)驗(yàn)和主觀因素影響程度較大，需要人為確定變電設(shè)備各項(xiàng)狀態(tài)量分值權(quán)重，所以無法反映變電設(shè)備狀態(tài)量的實(shí)際影響程度，同時(shí)也難以保證變電設(shè)備評(píng)估結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。為改善變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估現(xiàn)狀，應(yīng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)確定設(shè)備狀態(tài)參量的權(quán)重。具體方法包括以下三種：（1）收集變電設(shè)備缺陷信息、故障統(tǒng)計(jì)信息、歷史監(jiān)測(cè)信息以及歷史評(píng)估數(shù)據(jù)，綜合考慮設(shè)備缺陷與故障的影響程度，以及設(shè)備狀態(tài)參量能夠表征設(shè)備缺陷與故障的程度，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)設(shè)備狀態(tài)參量的權(quán)重進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定。（2）利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)找出設(shè)備狀態(tài)參量與故障之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，對(duì)每項(xiàng)狀態(tài)參量的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算，將計(jì)算得出的各個(gè)單項(xiàng)狀態(tài)參量的常權(quán)重系數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算，得出變電設(shè)備綜合狀態(tài)量的變權(quán)重系數(shù)。（3）收集變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估歷史信息，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)歷史評(píng)估數(shù)據(jù)和事后驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立起變電設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì)分析模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備故障的實(shí)時(shí)診斷，并評(píng)估出變電設(shè)備故障危急程度。

3結(jié)論

綜上所述，在智能電網(wǎng)中，智能變電站是不可或缺的重要組成部分之一，其運(yùn)行穩(wěn)定與否對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行具有直接影響。而智能變電站內(nèi)有著數(shù)量眾多的變電設(shè)備，為了解并掌握變電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，可在狀態(tài)評(píng)估中，對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用。在未來一段時(shí)期，智能變電站將會(huì)隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大不斷增多，為滿足變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的需要，應(yīng)對(duì)加快異常知識(shí)庫的構(gòu)建，并對(duì)參量權(quán)重進(jìn)行合理確定，從而提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。