探究大數(shù)據(jù)技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

王子路 李洪金 王安龍 孫一飛 張家然 張旗

國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司營(yíng)口供電公司 遼寧 營(yíng)口 115000

引言：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，為繼電保護(hù)的智能性提供了新的發(fā)展方向。繼電保護(hù)發(fā)展也有了更高層次的研究的技術(shù)參考。繼電保護(hù)系統(tǒng)作為電力行業(yè)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)意義非常大，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)具有較高的先進(jìn)性，能夠快速提升智能水平。因此，如何繼電保護(hù)領(lǐng)域中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)成為了電力系統(tǒng)發(fā)展新的研究課題。

一、大數(shù)據(jù)的定義及特征

（一）大數(shù)據(jù)的定義

到目前為止，大數(shù)據(jù)這一詞匯還未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定義，許多研究人員對(duì)此都有各自的定義，應(yīng)用最為廣泛是由IBM提出的大數(shù)據(jù)5V特點(diǎn)，即Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價(jià)值密度）、Veracity（真實(shí)性）。結(jié)合大數(shù)據(jù)的5V特點(diǎn)，目前相對(duì)來(lái)說(shuō)比較公認(rèn)的大數(shù)據(jù)的概念為無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。

（二）大數(shù)據(jù)的特征

容量、種類(lèi)、速度、可變性、真實(shí)性、復(fù)雜性、價(jià)值成為大數(shù)據(jù)的七大特征。其中，所考慮的數(shù)據(jù)的意義和潛在的信息由數(shù)據(jù)的大小來(lái)控制，即容量；多種多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型即為種類(lèi)；速度就是獲得數(shù)據(jù)的速度；可變性成為處置和進(jìn)行有效管理數(shù)據(jù)過(guò)程中的阻礙；真實(shí)性由數(shù)據(jù)的質(zhì)量來(lái)體現(xiàn)；復(fù)雜性主要是指繁多的數(shù)據(jù)量，來(lái)源廣泛；價(jià)值則體現(xiàn)在合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)，通過(guò)低成本來(lái)達(dá)到高價(jià)值地實(shí)現(xiàn)。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)與繼電保護(hù)裝置的聯(lián)系

繼電保護(hù)，是在電力系統(tǒng)中，對(duì)發(fā)生的故障或者異常情況進(jìn)行檢測(cè)，直接將故障隔離、清除或者通過(guò)發(fā)出警報(bào)，由值班人員對(duì)故障部位進(jìn)行檢修的一種重要措施。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常工作狀況時(shí)，盡可能地在最短的時(shí)間和最小的空間內(nèi)，保護(hù)裝置自動(dòng)清除障礙，或者發(fā)出信號(hào)通知工作人員進(jìn)行障礙的清除，從而使設(shè)備損失及對(duì)周?chē)娏Ψ矫嬗绊戇_(dá)到最小化，并且在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置會(huì)與其他自動(dòng)化設(shè)備相配合，盡量減少事故引起的停電時(shí)間長(zhǎng)這一問(wèn)題出現(xiàn)的次數(shù)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠程度。在繼電保護(hù)范圍內(nèi)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以將電力數(shù)據(jù)分類(lèi)整合，使電力系統(tǒng)的層次明晰，還可以通過(guò)深層次的數(shù)據(jù)報(bào)表等有科學(xué)依據(jù)的結(jié)論對(duì)未來(lái)行業(yè)發(fā)展有更合理的規(guī)劃，并且通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行性能方面的加強(qiáng)，也會(huì)進(jìn)一步地加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)的保護(hù)進(jìn)而得到不斷發(fā)展。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)在繼電保護(hù)范疇內(nèi)的應(yīng)用的探究

（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用

1.設(shè)備分析評(píng)價(jià)與狀態(tài)評(píng)估

設(shè)備分析：通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)設(shè)備使用壽命、電壓級(jí)別、設(shè)備類(lèi)型以及分布情況進(jìn)行分析。

設(shè)備評(píng)價(jià)：使用相關(guān)指標(biāo)，對(duì)設(shè)備的牢靠性做出指標(biāo)分析。

狀態(tài)檢查修理：結(jié)合檢修對(duì)策模型，得出不同檢修方案，對(duì)不同健康水平的設(shè)備進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的檢查維修。

狀態(tài)評(píng)估：根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的各種參數(shù)，評(píng)估出保護(hù)設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。

2.智能運(yùn)維與透明管控

繼電保護(hù)遠(yuǎn)程智能運(yùn)維：將保護(hù)設(shè)備信息與檢修信息、運(yùn)行信息等關(guān)聯(lián)，進(jìn)行安

全措施分析，對(duì)遠(yuǎn)程智能巡視周期相關(guān)信息進(jìn)行分析。

透明管理控制：保護(hù)設(shè)備通過(guò)身份識(shí)別技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)反饋給值班人員，從

而達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)狀況的透明管控。

（二）應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

大數(shù)據(jù)是把雙刃劍，大數(shù)據(jù)在給繼電保護(hù)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，也存在著一些問(wèn)題與缺陷。

1.數(shù)據(jù)共享程度不夠。大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)是通過(guò)對(duì)相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，挖掘潛在信息從而整合出所需的最終數(shù)據(jù)價(jià)值，這就需要繼電保護(hù)的每個(gè)單位都能夠擁有整個(gè)系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而使保護(hù)裝置與重啟系統(tǒng)裝置更加完美的契合。

2.數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量低下，對(duì)數(shù)據(jù)的掌控能力弱。數(shù)據(jù)信息質(zhì)量低直接影響繼電保護(hù)裝置中數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，缺乏完整的數(shù)據(jù)掌控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)信息收集流程。

3.電力系統(tǒng)未形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)信息相對(duì)孤立，使得繼電保護(hù)領(lǐng)域無(wú)法得到全面的高質(zhì)量的信息，對(duì)故障的消除造成一定程度的影響。

4.大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)人員匱乏。大數(shù)據(jù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員

對(duì)信息數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用才使得繼電保護(hù)系統(tǒng)更加完善，專(zhuān)業(yè)人員的缺失也會(huì)阻礙電力行業(yè)的發(fā)展。

（三）對(duì)所出現(xiàn)問(wèn)題實(shí)施一定的策略

首先，要形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)需要通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)領(lǐng)域多方面信息的融合。在這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)作為電力企業(yè)進(jìn)行決策的根基，需要通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的積淀與深加工，挖掘出潛在信息的價(jià)值，使大數(shù)據(jù)的作用發(fā)揮到極致，進(jìn)而能夠使企業(yè)做出更好的決策。為了達(dá)到這一目的，只通過(guò)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式難免會(huì)有些不合適，因此需要通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)達(dá)到這一目標(biāo)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種從大量的數(shù)據(jù)中通過(guò)算法搜索隱藏于其中的信息的技術(shù)。我國(guó)電力市場(chǎng)模式在不斷發(fā)展變化，目前正處于過(guò)渡階段，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)成為大數(shù)據(jù)發(fā)揮作用的重要條件，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為大數(shù)據(jù)發(fā)揮效用的手段，同樣在運(yùn)用此技術(shù)的同時(shí)，也要注意信息的安全，防止信息外流所造成的不必要的麻煩。將最后所得的信息進(jìn)行分析提煉，按照一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)歸納。最后，技術(shù)人員是對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行探究的關(guān)鍵，加強(qiáng)研究型與實(shí)踐型人才的培養(yǎng)，制定出吸引人才的方案，并對(duì)技術(shù)職員的激勵(lì)體制進(jìn)行完善，從而達(dá)到解決專(zhuān)業(yè)職員匱乏的目的。

結(jié)束語(yǔ)：

在當(dāng)下這個(gè)科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)期，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用也普遍存在于人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中，電力在人們生活中也是不可缺少的一部分，在繼電保護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)以及電力行業(yè)也有一定的積極影響，因此采取建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，引進(jìn)充足的專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)的人才，獲得高質(zhì)量的信息這些措施至關(guān)重要。