配電網(wǎng)故障分析與預(yù)測系統(tǒng)的應(yīng)用探究

梁志鋒

摘 要：配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)多重故障問題，從而影響配網(wǎng)的安全、可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，配網(wǎng)故障分析與預(yù)測是解除故障的有效方法，對(duì)此需要一個(gè)健全完善的故障分析預(yù)測系統(tǒng)，依托于多種現(xiàn)代化高端技術(shù)，來分析故障與溫度、負(fù)荷等的關(guān)系，從而確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，解決問題。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)故障；分析預(yù)測系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

配網(wǎng)負(fù)荷同氣溫等存在一定關(guān)系，可能導(dǎo)致多種故障問題，為了能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解除故障需要建設(shè)一個(gè)故障分析與預(yù)測系統(tǒng)，依據(jù)負(fù)荷與氣溫間的關(guān)系來科學(xué)預(yù)測故障，提高故障解除工作效率，達(dá)到預(yù)期的工作目標(biāo)。

1 配網(wǎng)故障分析與預(yù)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要由故障分析系統(tǒng)、預(yù)測系統(tǒng)以及信息發(fā)布系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)整體上是以故障分析為依托，提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、信息。為了達(dá)到數(shù)據(jù)的分類分析，歷史數(shù)據(jù)能夠提供準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)，通過分類分析與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比兩大方法得出一系列統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從而為科學(xué)的決策帶來參考。

通過預(yù)測能夠初步得到故障類型，再分析數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘操作，創(chuàng)建一個(gè)預(yù)測模型，獲得一系列參數(shù)，對(duì)故障、負(fù)荷量等進(jìn)行預(yù)測，這樣才能為設(shè)備保護(hù)、故障檢修等創(chuàng)造有利條件。

2 配網(wǎng)故障分析與預(yù)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 故障分析子系統(tǒng)

子系統(tǒng)主要包括：故障綜合分析模塊、分類分析模塊、歷史數(shù)據(jù)對(duì)比模塊，而且不同模塊參照各個(gè)時(shí)間段、關(guān)系量等又被劃成幾個(gè)分支模塊，如圖1所示。

憑借這三大模塊對(duì)故障進(jìn)行逐步地分析、分解、對(duì)比，能夠得到更加清楚、清晰的數(shù)據(jù)，從而明確數(shù)據(jù)分析任務(wù)，為科學(xué)決策帶來依據(jù)。

2.2 故障預(yù)測建模子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)最根本是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)能發(fā)揮預(yù)測功能的數(shù)學(xué)模型，第一步選定數(shù)學(xué)模型，根據(jù)具體測試的數(shù)據(jù)，獲得其中的參數(shù)，再得到預(yù)測模型，以此來分析預(yù)測配網(wǎng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障與問題，為了確保預(yù)測模型功能的有效發(fā)揮，最關(guān)鍵是要選擇一個(gè)能夠切實(shí)反映客觀事物的預(yù)測性模型。

該系統(tǒng)運(yùn)行中必然涉及到數(shù)據(jù)挖掘，其目標(biāo)就是輔助故障人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系，找到潛在的因素，挖掘原理體現(xiàn)為：在數(shù)據(jù)中心找到潛在的信息數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘中涉及到一系列方法：數(shù)理統(tǒng)計(jì)、邏輯推理等。

2.3 數(shù)據(jù)挖掘過程

數(shù)據(jù)挖掘主要是挖掘一系列關(guān)系型數(shù)據(jù)，例如：氣溫和負(fù)荷關(guān)系，進(jìn)而能夠結(jié)合氣溫?cái)?shù)值來對(duì)應(yīng)預(yù)測負(fù)荷大小，基于特定的樣本數(shù)據(jù)來創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)模型，再來檢驗(yàn)其科學(xué)性、合理性。由此能夠形成以下關(guān)系模型：氣溫、故障關(guān)系模型，雨量和故障關(guān)系模型，雷擊和故障模型等。具體的數(shù)據(jù)挖掘如圖2所示。

數(shù)據(jù)挖掘最根本的功能體現(xiàn)在能夠及時(shí)、精準(zhǔn)地明確故障同其他因素，例如：溫度、雷擊、雨量等的關(guān)系，溫度和負(fù)荷之間的關(guān)系等，結(jié)合所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)而科學(xué)地分析出故障發(fā)生的概率，以此為基礎(chǔ)來維修相關(guān)設(shè)備，從而提高其運(yùn)行效率。

2.4 故障分析與預(yù)測系統(tǒng)的應(yīng)用

配網(wǎng)故障分析、預(yù)測系統(tǒng)具有先進(jìn)的故障預(yù)測、分析等功能，能夠?qū)⑵渫梢暬脚_(tái)協(xié)調(diào)互助，達(dá)到先進(jìn)技術(shù)、管理模式的完美配合，通過這種方式來確保供電效率，提高供電管理質(zhì)量。

利用溫度與負(fù)荷之間關(guān)系，某地區(qū)供電企業(yè)得出了如下數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表（見表1）。

觀察表1能夠看到，預(yù)測性負(fù)荷同現(xiàn)實(shí)負(fù)荷雖然都存在一定的誤差，但是都較小，小于4%，這就意味著所得出的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)具有一定的實(shí)際意義，能夠發(fā)揮對(duì)未來安全供電的指導(dǎo)作用，相關(guān)管理人員可以憑借對(duì)故障的預(yù)測、分析等來向編制檢修規(guī)劃，從而達(dá)到對(duì)各項(xiàng)電氣設(shè)備的狀態(tài)性檢修，控制故障的出現(xiàn)，全面提高配網(wǎng)故障管理效率。同時(shí)，管理人員也能結(jié)合預(yù)測所得數(shù)據(jù)來大體預(yù)算處檢修所需的投入費(fèi)用，有效控制故障的出現(xiàn)，從而減少費(fèi)用，以便獲得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。

該系統(tǒng)能夠用在配網(wǎng)系統(tǒng)故障檢修中，能夠參照故障預(yù)測相關(guān)數(shù)據(jù)來對(duì)應(yīng)編制故障檢修計(jì)劃，也可以結(jié)合天氣預(yù)報(bào)所提供的天氣情況、溫度信息等來對(duì)應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性的診斷與維修。在此故障預(yù)測系統(tǒng)的支持下，供電企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，提高故障檢修工作效率，創(chuàng)造預(yù)期的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.5 系統(tǒng)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

（1）經(jīng)濟(jì)實(shí)用。配網(wǎng)故障分析與預(yù)測系統(tǒng)妥善解決了傳統(tǒng)的配網(wǎng)故障人工檢修的一系列難題，在合理的成本范圍內(nèi)解決了故障檢修問題，而且該系統(tǒng)的運(yùn)行是依托于高端的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與管理的完美配合。

（2）高度穩(wěn)定、靈活。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行具有一定的穩(wěn)定性，能夠妥善發(fā)揮多種功能，又具有一定的靈活度，實(shí)際的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)從長遠(yuǎn)角度去思考，其中設(shè)置了一定量的接口，通過模塊化的模式，來支持系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。

（3）開放性與標(biāo)準(zhǔn)化。該系統(tǒng)是依照開放、標(biāo)準(zhǔn)的思路來創(chuàng)建實(shí)施，具有一定的兼容性、可操作性強(qiáng)，能夠妥善發(fā)揮所需的各項(xiàng)功能。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是將軟件和系統(tǒng)密切配合起來，對(duì)系統(tǒng)實(shí)施的整體優(yōu)化分析，并以此為基礎(chǔ)來達(dá)到精準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。

3 結(jié)束語

配網(wǎng)故障分析與預(yù)測系統(tǒng)是現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等多種技術(shù)發(fā)展所形成的綜合性系統(tǒng)，將其運(yùn)用到配網(wǎng)故障預(yù)測排查中，能夠收到預(yù)期的效果，該系統(tǒng)有效提升了故障預(yù)測效率，改善了配網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行，提前發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)可能存在的故障，提前采取防范措施，在故障未出現(xiàn)前能夠更快地做出反應(yīng)，從而為自身帶來良好的信譽(yù)和形象，提高配網(wǎng)管理水平。

參考文獻(xiàn)

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