基于多源信息的电网设备质量评级方法及应用

本文构建了以设备缺陷率、设备故障非停次数、设备家族缺陷个数以及设备抽检结果为特征量的多信息源的电网设备质量评级特征量集,并建立了基于多信息源特征量集的设备质量评级方法和模型,实现了对供应商设备质量的定量评价和等级划分。设备质量评级结果在物资采购过程中得到了推广应用,取得了良好的效果。     

基于FAHP的电网企业配电变压器供应商分级管理评价模型

针对目前电网企业有效管理配电变压器供应商困难,且管理成本高、差异化管理研究尚缺乏的现实情况,本文从设备全生命周期角度出发,构建了涵盖"采购阶段","入网运行阶段"及"退役报废阶段"的配电变压器供应商分级管理评价模型,模型具体含"供应商资质能力评价结果"、"设备到货抽检一次性通过率"、"设备专项抽检一次性通过率"、"设备缺陷率"、"设备重大缺陷率"、"设备缺陷事故率"及"资金回收比"等7个二级指标。在此基础上利用FAHP构建了模糊互补判断矩阵,确定了每项指标的权重,进行了一致性校验,结果良好。算例中对南方电网公司20家配电变压器供应商进行了分级排名,结果符合客观事实。电网企业可基于此对供应商进行差异化管理,提质增效。     

输变电设备状态大数据分析应用探讨

随着电网数据急剧增加,传统的数据挖掘和分析方法已经不能适应当前智能电网的要求,而大数据分析为此提供了相应的实现手段。首先简述了大数据技术理论,并从输变电设备状态分析及应用的具体电网业务角度出发,开展数据整合、数据存储、数据计算、数据分析和结果可视化五部分工作;然后针对输变电设备历史缺陷数据和全过程技术监督的问题数据,应用主成分分析法和聚类算法,构建变压器设备缺陷特征分析模型,实现将设备缺陷内容归类特征贴标签,为电网运检人员提供相关决策的数据分析依据;最后介绍了开展输变电设备潜伏性故障关联预测研究的工作展望。     

基于电力资产全寿命周期的标签画像技术研究

利用大数据分析挖掘技术,以"标签"形式,构建多层次、多视角、立体化的资产全寿命周期画像,实现对电力资产特征的全面刻画,准确把握设备运行状态,实现资产全寿命周期的精细化、差异化管理。成果可对电网规划设计、设备运行、设备检修及退役工作给出有效的指导和建议,提升采购设备在全寿命周期中的质量以及电网的可靠性和安全性。     

基于数据标签化的变电站设备画像构建与应用分析

利用大数据分析挖掘技术,以设备数据为基础,以标签化为手段,以设备为单位,构建多层次、多角度、立体化的变电站设备画像,实现对变电站设备的数据采集、汇总、分析和安全隐患挖掘,从而实现消缺精准管控、检修作业计划全面管控和全寿命周期管理。成果可对电网规划设计、设备运行、设备检修及退役工作给出有效的指导和建议,提升设备的全寿命周期内的质量、检修作业计划的时效与质量,提高电网的可靠性和安全性。     

海上石油平台继电保护设备动态模型测试技术研究

海上石油平台电网独立于陆地电网,发电机组容量较小,属于典型的孤岛电网,对大负荷波动、故障扰动平抑能力较弱,要求继电保护设备在电网故障时能够准确、迅速动作,切除故障线路,保证电网迅速回归稳定,但传统测试设备无法输出含非周期分量的全电流,也无法搭建平台电网模型,测试复杂故障中继电保护设备的动作情况,不满足对其全面测试、研究要求.针对当前保护设备测试缺陷,提出构建基于DDRTS系统的继电保护设备动模测试系统,实现对保护设备的全面测试和运行状态评价.     

变压器生产厂家产品质量评价模型

以变压器缺陷、故障、运行寿命等数据为基础,挖掘数据分布模式和规律,提出剔除投运年限、投运年份等因素影响的缺陷、故障评价计算方法以及非线性寿命评价方法,并以此构建变压器生产厂家产品质量评价模型。和传统方法相比,该模型利用数据挖掘分析得到的缺陷、故障在设备生命周期内的分布规律,并将分布规律、寿命因素等反映到评价模型中,有利于从资产全生命周期全局最优的角度,提高生产厂家产品质量评价的合理性。     

基于设备状态评价的配电网动态可靠性评估

在传统的配电网可靠性评估中,通常以设备故障历史统计结果为基础进行计算,无法体现设备状态的动态变化情况,难以支撑实时可靠性分析,为此,该文提出了一种基于设备状态评价模型的配电网动态可靠性评估方法。首先,依据现有城市配电网故障记录,分析确定配电网设备故障因素;其次,将以历史统计结果得到的配电网设备基准故障率与配电网运行设备状态相结合,得到考虑配电网设备运行年限、运行状态以及运行环境因素等实际状态的故障率模型;再次,提出了基于状态评价模型的配电网可靠性评估方法,该方法可实现配电网的动态可靠性评估,同时可挖掘出配电网的薄弱环节;最后,通过算例分析验证了方法的有效性。     

基于运行状态和寿命的设备全寿期评价分析

设备状态评价是保障电网安全、经济运行,开展设备状态检修的基础。设备状态评价的核心是建立合理的设备状态评价模型。通过单一评价模型分析方式,状态评价结果片面,可能存在评价结果不全、某些设备缺陷评价不准确的问题。为了在一定程度上提升设备评价结果合理性,本文描述了基于运行状态和寿命的设备全寿期评价分析方法,该方法通过结合了环境信息、运行信息、同类设备缺陷信息、在线监测等多类数据,以及通过融合了寿命评价、影响因素评价、专家评价、故障模式诊断评价四个设备状态评价模型。针对不同的设备状态评价结果,为设备制定一系列的切合设备健康状况的设备运行维护策略提供支撑,制定更全面合理的运行维护策略,提高设备诊断水平,实现减小电网设备安全隐患、降低经济开支的目标。     

基于云理论的输变电设备故障率预测方法

针对输变电设备故障具有较强的随机性和模糊性的特点,提出了采用云模型的不确定推理预测输变电设备故障的方法。挖掘出设备当前故障发展趋势与不同年份健康状况评价数据之间的关系,构建了基于条件云发生器的云语言预测规则,在此基础上建立了基于云推理的输变电设备故障率预测方法。实例分析结果表明,云推理模型的故障率预测结果符合该地区电网实际可靠性数据统计规律;当设备健康指数60时,该方法的预测结果比传统反演法更符合实际设备情况。此外,该方法能反映设备的实时优劣状况,具有较强的实用性。     

基于有限状态机故障因果链的连锁跳闸故障诊断和预测研究

随着变电站告警信息的规范化、大数据分析在设备监控中应用的深入,使得利用监控大数据及智能化预测分析方法解决电网连锁故障的识别问题成为可能。为避免连锁故障造成电网大停电事故的发生且针对电网连锁故障识别困难的问题,本文提出了基于连锁故障状态因果链的电网故障诊断、故障演化预测及电网脆弱性评估的方法。本文首先介绍了基于有限状态机模型故障因果链的数学模型,利用故障因果链的数学模型对电网中的单元件故障和连锁故障进行识别,从而形成了单元件诊断以及连锁故障诊断方法,然后研究了基于智能状态因果链的电网故障演变的风险预测方法,即形成了基于智能状态因果链构建的电网故障风险评估系统。最后以实际电网为例,验证了本文所提方法的可行性。     

文本信息挖掘技术及其在断路器全寿命状态评价中的应用

电网企业记录了大量故障与缺陷中文文本,这些文本蕴藏了丰富的设备健康信息。但迄今为止,鲜有电力领域的文本信息挖掘技术研究。以断路器全寿命状态评价为应用研究背景,探索了电网中文文本挖掘方法。首先,根据断路器状态评价的研究现状,提出了构建文本挖掘与全寿命状态评价模型的关键问题。然后,构建了包含文本挖掘信息的全寿命状态评价模型,通过基于隐马尔可夫法(HMM)的文本预处理与向量化、自主区间搜索k最近邻(KNN)算法的文本分类和比率型状态信息融合模型完成了断路器全寿命健康状态指数的展示。最后,采用某电网公司实际缺陷文本构建算例。算例表明,文本挖掘技术实现了相似缺陷的相关性学习,比率型信息融合模型能更全面真实地展示健康状态评价的历史流。     

考虑故障风险和维修效用的继电保护维修策略

该文提出基于故障风险和维修效用的维修决策方法,对继电保护实现差异化维修。首先构建基于保护状态评价健康指数的实际故障率模型;其次引入风险理论,依据保护实际故障率计算其故障后对系统的风险,将保护装置状态与电网运行风险联系起来;最后提出分割多目标维修效用分析方法,以维修后设备故障率减少量、故障风险减少量来决策是否维修及进行何种维修模式。算例分析表明,该决策方法全面考虑了保护状态及保护故障对系统风险的影响,能够快速、有效地进行维修决策。     

基于状态联动的在役设备最佳运行寿命评估模型

以设备实际运行状态为依据,以科学预测在役设备最佳使用年限、维护系统的供电可靠性和提高企业经济效益为目的,构建了基于状态联动的在役设备最佳运行寿命评估模型。基于在役设备的状态评价结果建立状态联动的故障概率预测模型,改进可靠性参数的预测,综合考虑了健康状态和运行环境等因素,反映了在役设备的个体差异性。兼顾可靠性和经济性的要求,结合模糊役龄回退机制,以设备年均全寿命周期成本最小为目标,构建电力设备最佳运行寿命评估模型。以变压器为例,从在运时间和当前健康指数两个维度对在役设备的最佳运行寿命进行了比较分析。算例结果表明,构建的最佳运行寿命评估模型可以合理设定设备的最佳运行寿命,能为在役设备的检修和退役安排提供理论参考。     

基于大数据的电网设备供应链溯源管理评价研究

为了加强电网设备质量源头治理,解决设备质量可追溯性问题,实现贯穿设备全寿命周期的全程质量管控。本文从大数据理念出发,首先建立了基于大数据的电网设备供应链溯源管理评价框架模型,指明了电网设备供应链溯源管理评价的技术路线,其次设计采用网络爬虫技术对散落的海量数据进行爬取和处理,从而提取电力设备供应商的信息,然后构建了包含5个一级指标、8个二级指标和两个维度的三级指标的电力物资供应商评价指标体系,分析了指标间的相互关系,最后对如何合理配指标权重进行了探索,对主观赋权法、客观赋权法和模糊综合评价三种权重确定方法进行了对比分析,从而搭建了具有追溯性的电网设备供应链溯源管理评价模型,为电网企业进行供应商的评价优化提供借鉴。     

电力电容器故障统计分析

为了分析电力电容器的共性缺陷和质量问题,为设备选型、设备招标采购、设备监造、设备验收、设备的运行维护和技术改造等工作提供依据,统计分析了重庆市运维公司的近3年电力电容器故障数据。地理信息的归纳表明,电力电容器故障已发生在工业负荷、商业负荷和民用负荷高的区域。故障原因的归纳表明,漏油、接头/线夹/引线发热和故障是最主要的缺陷类型。电力电容器寿命信息归纳表明,电力电容器寿命以8年的平均寿命为中心,几乎为正态分布。     

基于图数据库和知识图谱的电力设备质量综合管理系统研究

电力设备管理和电网调度运行的业务正在深度融合,针对设备管理中出现的质量把控不严、设备安全运行压力大、缺乏完善量化的设备质量评价体系、设备运行情况不能有效反馈到入网招标中等问题,亟须将电力设备质量管理从调度运维延伸至生产制造环节,构建全景式质量控制体系。传统的电力设备质量管理系统通常采用的关系型数据库面临着数据检索查询效率低下、储存空间需求较大等问题,文章提出了一种基于图数据库和知识图谱的电力设备质量综合管理系统。首先,根据图数据库的数据存储和遍历机理,结合电力设备质量评价需求,设计自顶向下的领域知识图谱模型,实现多源异构数据在图数据库中的高效存储;其次,通过研究知识图谱中统计和基于规则的知识推理算法,设计设备、厂家、变电站/线路、电力公司、质量事件等多重关联关系的高效分析查询方法,实现疑似家族性缺陷分析、设备批次故障/缺陷时间分布等分析;最后,研究设计数据层次化组织的可视化,利用数据间的关联关系将数据进行多主题的分类分层组织,并提供友好互动人机界面。     

基于运行状态和寿命的设备全寿期评价分析研究

描述了基于运行状态和寿命的设备全寿期评价分析方法,该方法通过结合了环境信息、运行信息、同类设备缺陷信息、在线监测等多类数据,以及通过融合了寿命评价、影响因素评价、专家评价、故障模式诊断评价四个设备状态评价模型。针对不同的设备状态评价结果,为设备制定一系列的切合设备健康状况的设备运行维护策略提供支撑,制定更全面合理的运行维护策略,提高设备诊断水平,实现减小电网设备安全隐患、降低经济开支的目标。     

基于大数据技术的输变电设备状态评估及风险评估研究

针对现有的状态评价方法不能全面有效反映输变电设备运行状态评估及风险评估问题,提出了基于大数据技术的输变电设备状态评估及风险评估理论。首先,对输变电设备状态评估关联大数据体系的研究及构建进行了深入的阐述。其次,介绍了基于大数据分析的设备状态检修管理及状态评估的主要内容及状态评估总体框架。最后,从设备故障风险、电网运行风险两个方面介绍了基于大数据分析的输变电设备运行风险评估的方法,并设计了基于大数据技术的输变电设备状态评估及风险评估支持系统总体框架。该方法可为大数据技术在输变电设备状态评估及风险评估方面的应用提供理论参考。     

基于系统动力学的高压断路器全寿命成本评估

为使高压断路器在运行期间达到最优经济效益,通过引入系统动力学建立高压断路器全寿命周期成本模型评估其经济寿命。由于故障成本随故障率波动而动态变化,为了准确描述实际检修对故障率的影响,通过引入“役龄回退因子”修正实际维修后的故障率函数。同时,基于高压断路器LCC模型求得其年均全寿命成本,进而确定高压断路器可获得最大经济效益的退役年限。通过算例仿真结果可知,基于系统动力学的高压断路器LCC模型能直观地反映高压断路器整个运行年限内全寿命周期成本及其构成因素变化过程,对高压断路器实际运行维护及退役具有参考借鉴意义。