帶電檢測與大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

馬文強(qiáng) 李歲琴

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與變遷，各類新型技術(shù)也開始應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)的拓展與完善。在這之中帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用能夠提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在變電運(yùn)維過程中，這些技術(shù)的使用可以對變電過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患和問題，避免安全事故的發(fā)生。在這種背景下，有必要分析帶電檢測技術(shù)在變電運(yùn)維中的有效利用。因此在本文之中，主要是針對了帶電檢測于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)行了一定的分析，并且也是在這個(gè)基礎(chǔ)之上提出了下文中的一些內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：帶電檢測；大數(shù)據(jù)；應(yīng)用；分析

1導(dǎo)言

現(xiàn)階段，我國加大力度建設(shè)城鎮(zhèn)一體化，加上市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)全球化影響，國內(nèi)各個(gè)行業(yè)對電力需求也在不斷提高。我國各大電力部門主要是利用大面積、廣泛覆蓋的輸電線路將電能傳輸?shù)阶冸娬?，然后由變電站傳輸給千萬個(gè)電力用戶。因此變電設(shè)備成為保障用戶用電穩(wěn)定、電力部門運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵紐帶，是不可或缺的電力系統(tǒng)組成部分，因此電力部門管理人員必須加強(qiáng)對變電設(shè)備運(yùn)行與檢測工作的重視。鑒于變電站承載著高負(fù)荷的電力轉(zhuǎn)送任務(wù)，技術(shù)人員必須定期對其進(jìn)行檢測與維修，這樣才能更好的保障整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定以及廣大用戶用電的穩(wěn)定。

2大數(shù)據(jù)概述

對于“大數(shù)據(jù)”（Big data）研究機(jī)構(gòu)Gartner給出了這樣的定義?！按髷?shù)據(jù)”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)化能力來適應(yīng)海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。麥肯錫全球研究所給出的定義是：一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類型和價(jià)值密度低四大特征。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。換而言之，如果把大數(shù)據(jù)比作一種產(chǎn)業(yè)，那么這種產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利的關(guān)鍵，在于提高對數(shù)據(jù)的“加工能力”，通過“加工”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。

3帶電檢測大數(shù)據(jù)系統(tǒng)

研制帶電檢測大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)通過移動(dòng)端APP自動(dòng)導(dǎo)入系統(tǒng)，設(shè)備各類狀態(tài)量等與設(shè)備RFID碼相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)和圖像信息按照時(shí)間、電站、設(shè)備類型、缺陷類型等進(jìn)行分類整合，將各類數(shù)據(jù)集中在一個(gè)平臺存儲，因而可確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)調(diào)取便利。相關(guān)數(shù)據(jù)管理構(gòu)架見圖1所示

4大數(shù)據(jù)分析

建立“兩庫兩中心”：原始數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)缺陷庫、工作管理中心以及數(shù)據(jù)計(jì)算中心。原始數(shù)據(jù)庫存儲現(xiàn)場工作產(chǎn)生的帶電檢測原始數(shù)據(jù)、工作記錄、分析結(jié)果等靜態(tài)工作信息；典型缺陷庫存儲缺陷認(rèn)定使用的參照數(shù)據(jù)，如典型紅外圖譜、超聲波典型缺陷等；工作管理中心支撐省公司、地市公司帶電檢測工作安排，如計(jì)劃管理、工作任務(wù)、數(shù)據(jù)填報(bào)標(biāo)準(zhǔn)格式等；計(jì)算中心負(fù)責(zé)根據(jù)現(xiàn)場工作所采集的原始數(shù)據(jù)，對照典型缺陷庫特征，初步判定帶電檢測結(jié)果（如圖2）。

5帶電檢測數(shù)據(jù)的分析

5.1數(shù)據(jù)清洗修正

通過對數(shù)據(jù)開展審查和校驗(yàn)，從而刪除重復(fù)信息、糾正存在的錯(cuò)誤，并提供數(shù)據(jù)一致性。分析時(shí)根據(jù)每個(gè)狀態(tài)量的合理取值范圍和相互關(guān)系，檢查數(shù)據(jù)是否合乎要求，發(fā)現(xiàn)超出正常范圍、邏輯上不合理或者相互矛盾的數(shù)據(jù)。如在紅外檢測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)同一紅外成像儀的檢測數(shù)據(jù)存在普遍偏高情況，則判斷儀器內(nèi)部設(shè)置具有存在異?？赡?。如部分局放檢測數(shù)據(jù)存在缺損，也及時(shí)提供缺損補(bǔ)錄或其他綜合評估方法。

5.2聚類關(guān)聯(lián)分析

聚類分析是將數(shù)據(jù)對象分組成為多個(gè)類或簇，在同一個(gè)簇中的對象之間具有較高的相似度，而不同簇中的對象差別較大。關(guān)聯(lián)規(guī)則是挖掘大量數(shù)據(jù)中項(xiàng)集之間有趣的關(guān)聯(lián)或相關(guān)聯(lián)系。聚類是數(shù)據(jù)挖掘、模式識別等研究方向的重要研究內(nèi)容之一。關(guān)聯(lián)規(guī)則是數(shù)據(jù)挖掘研究的重要內(nèi)容之一，旨在從大量數(shù)據(jù)中提取人們未知卻又潛在有用的規(guī)則。

5.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

學(xué)習(xí)能力是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法最為重要的特點(diǎn)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，可對外部環(huán)境提供的模式樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，并能存儲這種模式。同時(shí)可對外部環(huán)境有適應(yīng)能力，能自動(dòng)提取外部環(huán)境變化特征，開展差異化判斷。如對于新捕獲的各類帶電檢測典型案例，可通過編制進(jìn)入系統(tǒng)，使系統(tǒng)在完成相關(guān)學(xué)習(xí)后，對同類型的異常數(shù)據(jù)提供具有聯(lián)想性的輔助判斷。

6帶電檢測數(shù)據(jù)的應(yīng)用

6.1開關(guān)柜暫態(tài)地電波數(shù)據(jù)應(yīng)用

通過對同一設(shè)備同一位置的各年變化連貫曲線，即歷史縱向比較，以及同一變電站同一位置的不同設(shè)備橫向比較曲線。最終實(shí)現(xiàn)通過對相同測點(diǎn)、類似負(fù)荷及環(huán)境情況下可對檢測數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析得出開關(guān)柜劣化曲線，可靠捕捉開關(guān)柜初期缺陷，給出設(shè)備的放電趨勢和診斷意見，有效前移安全防線，同時(shí)可減少人工干預(yù)，從而解決由于診斷人員技術(shù)水平與經(jīng)驗(yàn)不足而造成的誤判、漏判，并彌補(bǔ)原先單一閥值判斷法的局限性。

6.2紅外圖譜數(shù)據(jù)應(yīng)用

通過對圖像數(shù)據(jù)的分類、歸納，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全面分析、判斷。如建立的紅外圖譜庫，可以按照電站、設(shè)備類型、發(fā)熱性質(zhì)、缺陷類型等進(jìn)行多種分類，實(shí)現(xiàn)一張現(xiàn)場照片配一張紅外熱成像圖，并且系統(tǒng)可以自動(dòng)依據(jù)負(fù)荷、氣溫等情況對異常發(fā)熱點(diǎn)作出自動(dòng)判別，使運(yùn)維人員能更快掌握電氣設(shè)備發(fā)熱的形式與特點(diǎn)。同時(shí)系統(tǒng)還可對檢測數(shù)據(jù)開展動(dòng)態(tài)跟蹤，如繪制同設(shè)備不同相間的溫度變化曲線等，對比負(fù)荷情況，進(jìn)行疑似故障的實(shí)時(shí)監(jiān)控。圖像庫還可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖譜劃定關(guān)鍵監(jiān)控區(qū)間，根據(jù)各區(qū)間的溫度情況判斷設(shè)備存在的異常。

7結(jié)論

帶電檢測目前在整個(gè)電力系統(tǒng)中已開展多年，積累了豐富的檢測數(shù)據(jù)和檢測經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)引入大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能更加準(zhǔn)確、全面、快速地利用這些寶貴的數(shù)據(jù)資源用于診斷設(shè)備健康狀態(tài)，在保證安全的前提下最大限度避免設(shè)備過修，減少計(jì)劃停電對用戶的影響，并緩解一線班組工作壓力。

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