输变电设备状态评估方法的研究现状

准确评估关键输变电设备的运行状态,及时制定针对性的运维检修策略,对保证电力系统安全、可靠和经济运行具有重要意义。随着智能电网技术、信息技术和智能运维技术的快速发展,输变电设备的状态数据逐渐呈现出体量大、类型多和增长快等大数据特征。如何实现多源异构数据的高效综合利用、各类数据与设备状态间关联关系的深入挖掘、设备在不同运行工况下的差异化和精细化状态评估等已经成为亟待解决的问题。因此介绍了设备状态数据的来源与特点、数据质量提升以及状态参量的提取方法;分析了输变电设备状态评估和故障诊断领域的研究现状;通过实例展示了大数据分析方法在设备状态评估方面的优势并总结了大数据分析方法的特点;最后简要分析了输变电设备状态评估领域面临的难题。     

基于风险评估的输变电设备维修技术

针对输变电设备的维修管理,提出基于风险评估的维修技术.通过构建完整的输变电设备风险评估体系与基于风险的维修决策方法,建立了将基于风险的维修(RBM)方法应用于输变电设备维修的基本技术框架.与已有维修技术相比,文中通过引入风险评估理论与区间分析思想,不仅使维修决策更为经济和科学,而且将技术的可操作性大大增强.在某地区电网的应用结果表明:该方法全面评估了设备风险,能够快速、有效地进行维修决策,具有很好的应用前景.     

输变电设备风险评估模块实用化改进

2012年内蒙古电力(集团)有限责任公司在输变电设备状态检修辅助决策系统中设计应用了输变电设备风险评估模块,运行情况表明,该模块功能无法满足实际设备风险评估的需求。对此从评估模型及运行模式2方面改进,弥补了原模块功能的不足。根据重新定义的评估函数关系,细化了风险评估必需的故障率和影响系统损失的潮流越限、电压越限、电压失稳、连锁故障4类损失的严重度计算方法,并增加批量计算及触发计算2种运行模式。改进后的输变电设备风险评估模块能够更真实地反映设备的实际风险程度,从而推动风险评估理论在状态检修实践中得到更好的应用。     

大数据技术在智能电网中的应用现状及展望

2012年以来,智能电网大数据的研究取得了初步的进展,相关研究人员和企业作出了建设性的尝试。在给出大数据在智能电网中应用的总体框架的基础上,文中列举了大数据技术在配电网和电力设备在线监测中的应用案例,如配电网运行状态诊断、用户用电行为特征分析、输电线路状态评估、基于复杂相关关系识别的输变电设备故障诊断和预测技术、基于大数据和信息融合的输变电设备关键性能动态评估及预测等,总结了大数据关键技术及研究思路,论述了智能电网大数据技术遇到的难题,最后对智能电网的发展作出了理性的展望。     

输变电设备风险评估

输变电设备的风险评估将有效提高和加强设备运行安全及管理水平,能保证电力系统整体可靠运行的基础上,降低设备的运行和维护费用,从而提高资产的投资同报率.介绍了输变电设备风险评估的基本理论和常用方法,对各种方法的适用范嗣及优缺点作了详细说明:回顾了近几年国内外输变电设备风险评估技术的研究成果和应用情况,着重分析了国家电网公司颁发的<输变电设备风险评价导则>的主要框架、模型以及方法,主要包括:输变电设备风险评估中资产损失程度、设备故障概率的计算,并就导则实施过程中亟待解决的技术问题提出了一些认识和看法,旨在为我国电网企业风险评估的研究提供有益的启发.     

数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用现状与发展展望

对输变电设备的运行状态进行评估是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。传统输变电设备状态评估存在状态感知不全面、数据质量低、评估模型构建困难等瓶颈问题。数字孪生技术打通了实体—感知—建模—应用的全链路流程,基于新型传感技术实现对输变电设备状态的全面感知,根据输变电设备的运行特征实现传感装置评估、数据深度治理,依靠大数据分析、数据挖掘等构建输变电设备数字孪生体,实现输变电设备的状态差异化评价、故障精准诊断和状态准确预测。数字孪生技术与状态评估技术的深度融合将推动输变电设备的运维管理迈向智慧时代。为此对数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用进行了分析,阐述了包括状态感知、数据治理、模型构建和应用在内的数字孪生技术的具体应用,总结探讨了数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用现状,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

基于大数据挖掘技术的输变电设备故障诊断方法

传统输变电设备故障诊断方法具有易受专家意见主观影响以及模型固化的缺点。为此,提出了基于大数据挖掘技术的设备故障诊断方法,介绍了设备故障模式聚类算法、状态参量相关性分析算法以及基于相关性矩阵的故障诊断方法等基于大数据分析的设备故障诊断关键技术,并采用某电网公司500 kV电压等级油浸式变压器套管近10 a故障记录数据作为数据挖掘案例进行了实证。研究结果表明:k-means聚类算法配合轮廓系数能准确得得出故障分类模式;Apriori关联算法配合Tanimoto系数可用于评估状态参量之间的强弱关系;基于皮尔逊相关系数构造故障诊断矩阵能够准确判断出与实际运行维护试验结果相符合的设备故障模式。因此,基于大数据挖掘技术的输变电设备故障诊断方法能够有效挖掘出设备状态记录数据内在的规律,实现具有数据自适应性的、更加准确的设备故障诊断。     

基于状态评价及风险评估的输变电设备状态检修策略的研究

针对传统的输变电设备定期检修存在的问题,提出以状态检修策略取代定期检修。比较了基于全寿命周期管理、基于可靠性和基于状态评价及风险评估的3种状态检修技术,认为基于状态评价及风险评估的状态检修技术优点较为突出。设备状态评价包括状态量的选取、设备状态的评价、设备状态等级的确定等方面,设备风险评估以风险值为指标,包括资产的量化、资产损失程度的确定等内容。     

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Hash算法的大数据架构下电力系统风险评估研究

为解决电力系统风险评估传统方法存在的处理数据耗时长、实时交互性能欠缺、难以全面反应电网状态等问题。本文提出一种基于Hash算法的大数据架构下电力系统风险评估方法,利用Hash算法将电力系统基础数据关联至服务平台和风险评估系统,采用架空线路停运模型、变压器时变停运模型对电力系统进行大数据建模,融合静态和暂态安全性风险指标,依托多维度数据源,形成电力系统风险评估关联大数据分析体系。该方法有效解决了电力系统风险评估所涉及的多样性和不确定性问题,提升了风险评估实效。将其应用到重庆市某区域电网全年风险评估中,得到的评估结果符合实际情况,验证了所述方法能够综合反应电网设备状态演变和电网外部环境变迁,提高风险评估的准确性和实时性。     

基于风险的输变电设备状态检修实用技术体系

针对当前状态检修技术在电力系统输变电设备维修应用中存在的问题,建立基于风险的状态检修体系。该体系是一个完整的、操作性很强的技术体系,分为核心算法实现模块、软件支撑模块、信息支持模块、状态评价模块、风险评估模块及维修辅助决策模块6个模块。结合广西电网实情,在变压器、断路器风险评估理论算法中加入风险评估,开发了基于风险的状态检修辅助决策系统。     

高压设备数字孪生体构建及状态分析技术研究

针对目前高压电力设备存在的设备感知可靠性差、评估准确性低的问题，提出高压设备数字孪生体系构建技术及基于数字孪生的高压设备状态评估方法。文中在数字孪生技术框架基础上提出了基于特征匹配的设备数字孪生几何体构建技术与基于语义匹配的数字孪生体数据嵌入方法，能够实现高压设备数字孪生体的快速构建。根据高压设备数字孪生体可融合多维度多时间尺度的数据的特点，提出了基于谱图的设备状态分析技术及设备风险评估矩阵构建技术方法，实现高压设备的故障诊断和风险评估。最后进行了数字孪生体构建及状态评估技术的验证，结果表明提出的方法能够快速构建高压设备的数字孪生体并能够很好地完成设备的状态分析评估，为设备智能运维提供支撑。     

基于数字电网统一功能架构的高压输电架空线路专家系统的设计与实现

输电线路是电网的重要组成部分,为解决目前高压架空输电线路运行单位信息化建设中数据分析平台、数据诊断和评价的不足、输电线路设备信息模型功能单一的问题,基于数字电网统一功能框架,设计了一种具备人工智能的输电线路专家系统,阐述了该系统设计的方案与框架,给出了状态评估、风险评估、经济性评估的模型和多维度评估的实现方法。     

基于数字孪生模型的输变电设备多源异构数据边缘侧智能采筛方法

输变电设备日复一日的运行和使用,会产生海量的数据,该数据呈现体量大、类型多样、来源广泛等多源异构的数据特点,而数字孪生技术在输变电设备的多源异构数据中的应用也越来越频繁。为此,对基于数字孪生模型的输变电设备多源异构数据的概念、特点、数据分析、数据预处理、数据融合等进行详细介绍,对数字孪生技术在多源异构数据上的应用进行阐述,相关现状的总结和叙述可为数字孪生模型的输变电设备多源异构数据边缘侧智能采筛提供一定的理论支撑。     

构建基于数字化平台的输变电设备在线分析和状态检修系统

目前要进一步推广状态检修,面一临着很多新的技术需求：要充分考虑大电网安全运行和设备全寿命周期管理对设备状态动态数据的需求;构建面向状态检修的数字化管理支撑平台,须在设备状态获取、数据信息整合、设备诊断、状态评估及检修管理几个关键方面有所突破。华东电网输变电设备在线分析和状态检修数据中心以数字化变电站的理念,利用各种最新技术,构建了基于数字化平台的输变电设备在线分析和状态检修系统。介绍了系统整体框架：由状态监测层、站内数据平台、远方数据平台和高级应用层组成。该系统通过安装在现场的监测终端,连续进行各种现场设备状态量的监测;完成了红外动态远程状态检测方案,可以绘制任意点的温度一时间曲线,分析温度随时问、工况的变化趋势;将IEC61850作为通信规约,以数字化变电站的概念统一各厂家的通信规约,实现了不同供应商设备间、在线监测与其他电力自动化系统间数据交换的无缝连接;对外提供符合IEC61970标准的CIS接口,使得新开发的应用可以方便地获取数据平台的数据信息;还具有故障诊断、状态评价、资产运营建议功能和风险评价等功能。     

电气二次设备风险量化评估体系设计

提出了一种针对电气二次设备的风险量化评估体系和方法。该体系应用风险评估基础理论、可靠性理论和全生命周期理论,针对电气二次设备自身特点提出并建立了失效模型;将状态评价与风险评估工作有机结合,建立基于二次设备状态评价系统的风险量化评估模型;同时根据各量化模型的数据结构,设计了风险量化评估体系中各关键技术的工作机制。该评估体系目前已应用于广东电网二次设备风险评估工作中,使得电网运行风险管理由表面、定性评价向精细化、量化方向转化,为开展电气二次设备风险控制工作提供了科学依据。     

一种基于输变电设备集中监控信息的试运行变电站风险评估方法

通过对输变电设备集中监控信息的大数据挖掘,结合杭州电网内试运行变电站运行、维护、检修的工作实际情况,应用数据挖掘中的关联分析,动态评估试运行变电站在试运行阶段不同时间的运行风险。该风险可以结合输变电设备的状态评价体系,为试运行变电站的运检计划的制定提供数据支撑和参照标准,实现试运行变电站的精准运维检修。实际应用情况表明,该风险评估体系可以有效评估试运行变电站运行风险,提高运维检修工作的有效性,进而提高杭州电网试运行变电站的整体运维检修水平。     

基于状态检修的电网运行风险评估

设备故障率的计算是电网运行风险评估中的关键环节,将基于状态检修的设备故障率算法应用到电网运行风险评估中,在一定程度上提高了设备故障率的准确度、可信度。基于状态检修的电网运行风险评估方法充分考虑了电网运行中存在的不确定性,通过线路过载、变压器过载、过电压、低电压和失负荷五项风险指标较全面地描述电网运行风险水平,且应用了层次分析法计算电网综合风险指标,为对比电网不同运行方式下的风险大小提供了参考依据。通过实际算例分析,验证了基于状态检修的电网运行风险评估方法的有效性。     

一种基于云预测模型的电网综合风险评估方法

电网综合风险评估能有效提高电网安全运行水平,为电力系统可靠运行提供安全保障。提出了一种基于云预测模型的电网综合风险评估方法。将云理论应用于输变电设备故障不确定推理预测,构建基于条件云发生器的云语言预测规则,在此基础上提出了基于云推理的输变电设备故障率预测模型。同时,基于效用理论构建了一套包括电压越限、极限输送功率、潜在连锁故障和系统稳定指数的电网综合风险评估指标体系。该方法能够科学合理地对电网进行综合风险评估,扫描电网运行薄弱环节。结合某地区电网运行实际数据进行了计算分析,计算结果表明该方法有效且实用。     

输变电设备状态评价与风险评估在广东电网的应用

以设备状态评价结果为基础,通过量化设备风险值建立基于设备状态评价的风险评估体系,并将其应用于广东电网输变电设备风险评估。应用效果表明,评价结果能够反映输变电设备的真实状态,有效指导设备检修决策,具有较强的实用性。