改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法在電力設(shè)備故障預(yù)測中的應(yīng)用分析

劉明武

（烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古 烏海 016000）

0 前言

隨著人們生活水平的提高，人們對供電質(zhì)量的要求也越來越高。而在供電系統(tǒng)中電力設(shè)備故障成為影響供電系統(tǒng)運行質(zhì)量的主要因素。由此可以看出，對電力設(shè)備故障進(jìn)行管理預(yù)測是提高供電質(zhì)量的有效手段，其中最有效的方法就是利用改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則法對電力設(shè)備中的故障進(jìn)行故障預(yù)測。

1 電力設(shè)備故障預(yù)測現(xiàn)狀

目前我國電力設(shè)備在實際運行中主要存在以下問題，電力故障預(yù)測中的設(shè)備參數(shù)不穩(wěn)定，進(jìn)而無法對其進(jìn)行有效的控制，最終導(dǎo)致電力設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)運行故障。另外，電力設(shè)備在運行時網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定也會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)運行故障。尤其是電力設(shè)備的自動控制系統(tǒng)，如果長時間在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行，不僅會影響運行質(zhì)量，還會對系統(tǒng)造成損害，由此可以看出電力設(shè)備故障預(yù)測的重要性[1]。

2 改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法在電力設(shè)備故障預(yù)測中的應(yīng)用

2.1 電力設(shè)備故障檢預(yù)測的過程

電力設(shè)備故障檢預(yù)測技術(shù)全面推進(jìn)，應(yīng)進(jìn)一步推進(jìn)現(xiàn)代電力關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計模型的應(yīng)用，逐步構(gòu)建數(shù)字化電力傳輸監(jiān)控結(jié)構(gòu)體系。一方面，電力設(shè)備故障檢預(yù)測憑借系統(tǒng)監(jiān)控模式，形成以點蓋面的電力設(shè)備應(yīng)用故障分析體系，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)店里哦傳輸故障時，系統(tǒng)能夠在第一時間發(fā)出電力故障檢驗分析信號，實行電力設(shè)備檢驗故障分析與檢驗。另一方面，電力設(shè)備故障檢預(yù)測系統(tǒng)，結(jié)合電力設(shè)備動力傳輸?shù)南嚓P(guān)條件，采取系統(tǒng)化的方式，計算出電力設(shè)備故障檢預(yù)測的評估值。依據(jù)電力設(shè)備故障檢預(yù)測嵌入式定理分析可知：電力故障有效調(diào)節(jié)，應(yīng)遵循Dz(t)/Dt=F(z)的公式條件，才能夠達(dá)到對電力設(shè)備故障檢預(yù)測評價。一般而言，我們對電力系統(tǒng)監(jiān)控分析時，主要采取定力傳輸段初始傳輸信息、后期傳輸信息、以及電力傳輸中心電路值分析的方式，對檢驗段電力傳輸進(jìn)行綜合式評估檢驗。如果本段線路的三段式檢驗值都在電力設(shè)備故障檢預(yù)測評估值的范圍內(nèi)，則說明其運作信息符合當(dāng)前電路有效運轉(zhuǎn)的需要；反之，則說明本段線路傳輸存在故障，需進(jìn)一步進(jìn)行電力傳輸線路分析。

2.2 電力設(shè)備故障信號的構(gòu)建

電力設(shè)備故障檢預(yù)測在現(xiàn)代電力設(shè)備運維處理的基礎(chǔ)上，借助數(shù)字化電力供應(yīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建電力設(shè)備故障檢驗分析結(jié)構(gòu)體系，實現(xiàn)現(xiàn)代電力傳輸結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)運作。舉例來說，新型電力設(shè)備故障檢預(yù)測設(shè)備，在傳統(tǒng)電力傳輸線路的基礎(chǔ)上，安裝了電力傳輸檢驗分析結(jié)構(gòu)。當(dāng)電力傳輸線路中存在設(shè)備檢驗問題故障時，智能檢驗終端，將會結(jié)合電力設(shè)備實際運行情況，作出電力傳輸實際信息的分析，在第一時間進(jìn)行電力設(shè)備故障檢預(yù)測信息反饋。如果檢驗線路段的電力傳輸存在著較為嚴(yán)重的電力傳輸故障，則自動監(jiān)控系統(tǒng)將會在第一時間切斷外部傳輸電源，達(dá)到對電力設(shè)備故障檢預(yù)測總體電路保護(hù)的作用。

值得注意的是，雖然電力設(shè)備故障檢預(yù)測能夠及時依據(jù)電力設(shè)備信號構(gòu)建虛擬信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，但并不能完全從根本上解決掉電力設(shè)備傳輸中存在的故障。因此，電力運維處理人員必須結(jié)合電力設(shè)備故障檢預(yù)測的實際情況，做好電力設(shè)備故障的綜合分析。

2.3 故障預(yù)測的改進(jìn)設(shè)計

在進(jìn)行電力設(shè)備故障檢測信號的構(gòu)建基礎(chǔ)上，還需要對故障預(yù)測進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。首先，在高維相空間中，對電力設(shè)備中的故障信號進(jìn)行模擬，模擬成非線性的時間序列波形，并根據(jù)該序列以及相空間對奇異值進(jìn)行分解；然后，根據(jù)奇異值分解的結(jié)果，進(jìn)行故障特征的提取，從而得到故障信號的IMF分量；其次，構(gòu)建電力設(shè)備的故障樣本，并在此基礎(chǔ)上對故障進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，將相應(yīng)的故障特征進(jìn)行輸出；最后，運用MUSIC方法預(yù)估故障信號的信息特征，并以此獲取信號源的二維參數(shù)，采集故障信號，從而實現(xiàn)電力設(shè)備的故障預(yù)測。

2.4 仿真測試的建立

為了測試本文改進(jìn)的方法在電力設(shè)備故障預(yù)測中的作用，筆者進(jìn)行了仿真測試。仿真電腦的具體配置如下：1GB內(nèi)存；主頻是DDR2667；處理器為Intel Core2 Duo1.80GHz。在仿真實驗中，主要通過Abaqus在電腦中建立測試所用的虛擬樣機(jī)，以此來進(jìn)行在線仿真模型的構(gòu)建。在仿真測試中，首先需要進(jìn)行信號采集，并記錄下電力設(shè)備在信號采集過程中的時域波形，根據(jù)時域波形進(jìn)行關(guān)聯(lián)維特征的提取，提取方法主要是改進(jìn)之后的關(guān)聯(lián)規(guī)則方法，以此來得到故障特征的提取結(jié)果。觀察提取結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法能夠有效反映出電力設(shè)備中故障信號的相關(guān)特征信號，為運維人員診斷故障類別提供了便利。另外，為了體現(xiàn)改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法的性能，筆者應(yīng)用了不同方法進(jìn)行電力設(shè)備的故障預(yù)測。預(yù)測的結(jié)果顯示：使用傳統(tǒng)方法，電力設(shè)備的故障診斷分布呈現(xiàn)出交叉冗余的現(xiàn)象，預(yù)測的效果不是很理想，故障預(yù)測的準(zhǔn)確率為77%；使用改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法，能夠明顯看出故障的特征分布狀況，在很大程度上提高了故障預(yù)測的性能，故障預(yù)測的準(zhǔn)確率為98%[2]。

3 結(jié)論

隨著人們對電力設(shè)備故障預(yù)測的關(guān)注程度越來越高，如何將改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法應(yīng)用在電力設(shè)備故障預(yù)測中，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點問題。本文通過對改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則法在電力設(shè)備故障預(yù)測中的應(yīng)用進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，對其進(jìn)行研究，能夠有效提高電力設(shè)備故障的預(yù)測質(zhì)量，同時縮短故障預(yù)測需要的時間，進(jìn)而提高故障預(yù)測效率。由此可以看出，將改機(jī)關(guān)聯(lián)規(guī)則法應(yīng)用在電力設(shè)備故障預(yù)測中，能夠為今后電力設(shè)備故障預(yù)測的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[1]班淑珍,韓俊峰.改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則方法在電力設(shè)備故障預(yù)測中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)與清潔能源,2016(3110):83-88.

[2]何友全.數(shù)據(jù)挖掘方法及其在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué),2015.