基于跨域數(shù)據(jù)的輸電線路綜合分析管控系統(tǒng)研究及應(yīng)用

邱漢鋒

摘 要 隨著電力行業(yè)在信息化以及各種先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，為滿足人們對于電力需求的變化和增加，在電力工程中重要的輸電線路的建設(shè)過程開始融合多種技術(shù)，合并多樣功能和技術(shù)措施，搭建綜合的分析管控系統(tǒng)，對輸電線路可能遭遇的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施切實(shí)的管控，提高災(zāi)害預(yù)警能力，而多領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)措施的綜合利用，就必須處理好大量的跨域數(shù)據(jù)，才能保障電力能源的穩(wěn)健供應(yīng)與運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 跨域數(shù)據(jù)；綜合分析；風(fēng)險(xiǎn)；管控系統(tǒng)

中圖分類號 TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）06-0039-01

電力各項(xiàng)設(shè)施的升級和優(yōu)化，使我國電力供應(yīng)愈加高效，滿足了社會發(fā)展和人民生活快速增長的需求，同時(shí)，電力工程建設(shè)的規(guī)模和范圍都在擴(kuò)大，遇到的干擾因素和需要防范的風(fēng)險(xiǎn)也在同步增加，給工程人員和維護(hù)人員帶來了很多新的問題，風(fēng)險(xiǎn)因素的復(fù)雜性愈加的鮮明和突出，盡管電力供應(yīng)與工程建設(shè)的技術(shù)在不斷的提高，但是依然會受到自然環(huán)境惡劣條件的重大影響，比如雷電天氣和氣候變化，地理地質(zhì)條件對電力基礎(chǔ)設(shè)施的影響也很大，而電力網(wǎng)絡(luò)本身也存在很多問題和缺陷，容易發(fā)生故障，加之輸電線路建設(shè)既要保障電力的穩(wěn)定供應(yīng)，又要規(guī)避各種沿途遇到的一些意料之外的事故和風(fēng)險(xiǎn)，以及后續(xù)使用過程中出現(xiàn)的故障與事故。

電力行業(yè)正在基于跨域數(shù)據(jù)，針對輸電線路的建設(shè)和維護(hù)建立了綜合分析管控系統(tǒng)，此時(shí)就會出現(xiàn)一個(gè)非常重要的問題，怎樣處理大量的各類領(lǐng)域內(nèi)所傳回和系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)，如果這些跨域數(shù)據(jù)不能得到合理的分析和處理，那么綜合性的管控系統(tǒng)就會發(fā)生各種不相適應(yīng)的情況，引發(fā)多種故障和問題，關(guān)于輸電線路的建設(shè)與管理會陷入混亂的局面，影響到供電的穩(wěn)定性和安全性，因此，我們不僅要能夠獲取和搜集到所需要的各類信息數(shù)據(jù)，而且要將其做好相應(yīng)的管理和分析處理。

1 完成各領(lǐng)域內(nèi)數(shù)據(jù)的分類

電力行業(yè)本身就是一種技術(shù)密集和裝備設(shè)施密集型的產(chǎn)業(yè)，這種獨(dú)特的發(fā)展模式就決定了多種技術(shù)應(yīng)用和大量基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，也為綜合分析管控系統(tǒng)的建立提供了先決條件。技術(shù)密集的特點(diǎn)決定了多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，而數(shù)據(jù)產(chǎn)生后首先就要完成數(shù)據(jù)類型的甄別和歸類。第一類當(dāng)然就是電力行業(yè)內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)，以輸電線路的建設(shè)和維護(hù)為基準(zhǔn)，在建設(shè)施工方面主要包括了線路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、變電站以及桿塔的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等，在管理和維護(hù)方面主要包含輸電線路運(yùn)行情況，這其中有包括實(shí)時(shí)故障發(fā)生的情況和日常維護(hù)保養(yǎng)情況產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，在維護(hù)過程中，尤其要記錄和整理在檢修和巡查方面產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，這有利于制定更加科學(xué)合理的維護(hù)保養(yǎng)制度和規(guī)劃，有利于保障輸電線路的穩(wěn)健運(yùn)行和較少安全風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)維護(hù)工作人員的風(fēng)險(xiǎn)防范意識，建立更加完善的風(fēng)險(xiǎn)防范體系。在與地球信息系統(tǒng)的結(jié)合中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括空間索引、地圖信息、輸電線路沿途的地貌特征等數(shù)據(jù)信息，利用建立的數(shù)字地面模型可以獲取輸電線路途經(jīng)的真實(shí)地形特征數(shù)據(jù)。

第二類數(shù)據(jù)的來源范圍就比較廣闊了，包括準(zhǔn)確氣象預(yù)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感實(shí)測數(shù)據(jù)等，這些技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)信息一方面是做好災(zāi)害預(yù)警，降低氣候變化給輸電線路帶來的危害，另一方面是與輸電線路的電力生產(chǎn)管理相互配合，提高電力運(yùn)營水平。

2 輸電線路綜合分析管控系統(tǒng)針對跨域數(shù)據(jù)的具體處理方式

1）利用Web數(shù)據(jù)交換應(yīng)用程序完成對非電力信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。經(jīng)過前面的論述可以知道，輸電線路的綜合分析管控系統(tǒng)需要兩大類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，其中，電力信息數(shù)據(jù)是電力信息處理系統(tǒng)自身能夠產(chǎn)生并予以處理的，但是非電力信息數(shù)據(jù)要進(jìn)入綜合分析管控系統(tǒng)進(jìn)行分析和使用，就必須利用到Web應(yīng)用程序?qū)庀蟮确矫娴臄?shù)據(jù)接入綜合系統(tǒng)之中，而Web的應(yīng)用程序中的技術(shù)可以在沒有第三方軟件或者硬件的條件下，將不同專業(yè)性質(zhì)以及類型的數(shù)據(jù)在兩個(gè)系統(tǒng)之間完成互換或者集成使用，所以，綜合管控系統(tǒng)就可以獲取全方位的技術(shù)數(shù)據(jù)，對輸電線路的建設(shè)與管理實(shí)行實(shí)時(shí)的監(jiān)管，防止各種風(fēng)險(xiǎn)引發(fā)故障或者釀成安全事故。

2）利用精確算法清除無用以及不合理的數(shù)據(jù)，完善數(shù)據(jù)內(nèi)容?？缬驍?shù)據(jù)來源廣泛，并且在接入綜合管控系統(tǒng)后也存在一些不合理和多余的數(shù)據(jù)信息，為了保障數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)用性，提高數(shù)據(jù)的精確性和使用價(jià)值，就必須對一些數(shù)據(jù)進(jìn)行清除和整理，同時(shí)采用精確的算法分析數(shù)據(jù)內(nèi)容的合理性，我們不妨就以聚類分析方法為例，簡單介紹綜合系統(tǒng)利用算法解析數(shù)據(jù)的關(guān)鍵之處。

聚類與分類有很大的區(qū)別，分類是在確定了數(shù)據(jù)的性質(zhì)后做出的劃分，而聚類所劃分的類還處于未知的狀態(tài)。聚類就是將數(shù)據(jù)分配到不同類的過程，而能夠確保這些位于一個(gè)類中的數(shù)據(jù)擁有很大的相似性，根據(jù)這一分析方式就可以將包括電力信息數(shù)據(jù)和氣象信息數(shù)據(jù)在內(nèi)的諸多數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，并挑選出擁有很大相似性的數(shù)據(jù)作為一類，而就可以將一些不一致的數(shù)據(jù)剔除出來，起到了凈化數(shù)據(jù)的目的，也能增強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合理性，為輸電線路的建設(shè)與維護(hù)管理等工作提供預(yù)警和各種信息支持保障。

3）將各類數(shù)據(jù)綜合匯總，形成統(tǒng)一類型和標(biāo)準(zhǔn)以利于融合使用。各類數(shù)據(jù)都是要最終融合并在輸電線路綜合分析管控系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)的操作和用作不同用途，而處于同一系統(tǒng)下的跨域數(shù)據(jù)存在各種不同的標(biāo)準(zhǔn)、格式和類型，如果不能達(dá)到合理的數(shù)據(jù)融合，就不能發(fā)揮綜合系統(tǒng)應(yīng)有的作用，對于各類的跨域數(shù)據(jù)的融合和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的處理辦法通常采用相關(guān)系數(shù)分析法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，相關(guān)系數(shù)可以將數(shù)據(jù)作為變量研究對象，從而研究跨域數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)程度的量，按照量的大小來確定各類跨域數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是根據(jù)跨域數(shù)據(jù)之間存在的邏輯規(guī)則的關(guān)系為基礎(chǔ)，開展邏輯推理將數(shù)據(jù)定性，并且做好標(biāo)記，形成明顯的標(biāo)簽，以此來對跨域數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以達(dá)到數(shù)據(jù)融合的目標(biāo)并發(fā)揮其重要的作用。

3 綜合分析跨域數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)的實(shí)踐情況

1）加強(qiáng)輸電線路的預(yù)警能力。通過衛(wèi)星遙感信息、氣象實(shí)況信息和氣象預(yù)報(bào)信息在輸電通道空間上的關(guān)聯(lián)，結(jié)合電網(wǎng)專業(yè)的分級報(bào)警規(guī)則，實(shí)現(xiàn)輸電通道雷電預(yù)警和山火預(yù)警、輸電線路的覆冰預(yù)警和舞動預(yù)警以及狀態(tài)監(jiān)測告警。

2）建立災(zāi)害擴(kuò)大與蔓延分析模型，提升合理規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避能力。結(jié)合輸電通道的地形地貌、地表植被情況、桿塔結(jié)構(gòu)信息和歷史山火信息及線路風(fēng)偏歷史監(jiān)測信息，建立輸電通道山火蔓延分析模型和線路導(dǎo)線及絕緣子串風(fēng)偏分析模型，實(shí)現(xiàn)山火蔓延分析和線路風(fēng)偏分析功能。

3）基于防范風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際需要和理論依據(jù)，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防控的信息處理能力。依據(jù)輸電通道防山火、防冰害、防舞動等風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)要素排查數(shù)據(jù)匯總信息，針對輸電線路歷史跳閘故障信息和歷史氣象信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用DS證據(jù)理論對排查結(jié)果進(jìn)行校核，建立基于DS證據(jù)理論的風(fēng)險(xiǎn)評估模型，實(shí)現(xiàn)重要輸電通道的風(fēng)險(xiǎn)管控。

4 結(jié)論

綜上所述，我國電力行業(yè)中的輸電線路的跨域數(shù)據(jù)處理以及風(fēng)險(xiǎn)的管控，都可以利用和不斷完善的綜合分析管控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的分析和管理，極大地提高了輸電線路運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

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