基于大數據的電力計量裝置故障智能化診斷對策探析

任輝

摘要：大數據技術在電力計量裝置故障智能化診斷中發(fā)揮著重要作用，應完善電力計量裝置的大數據處理框架，并構建智能化診斷知識庫、進行故障在線監(jiān)測、進行故障異常信息診斷并靈活應用多樣化故障預警技術，及時發(fā)現(xiàn)和處理電力計量裝置中的故障，保障裝置的正常運行。

關鍵詞：大數據;電力計量裝置;故障診斷

前言：

智能化電網的建設與發(fā)展對電力計量裝置故障的智能化診斷提出了更高的要求。而大數據技術可以提高故障的智能化診斷效率與質量，因此本文將對以大數據技術為基礎的電力計量裝置故障智能化診斷進行簡要分析。

1.電力計量裝置的大數據處理框架構成

1.1采集模塊

采集模塊是構成電力計量裝置大數據處理框架的關鍵部分，具有采集數據信息等功能，是發(fā)揮大數據技術作用的前提與基礎。電力企業(yè)可以將采集模塊劃分為數據監(jiān)測與數據采集導入這兩個部分，并利用數據采集模塊采集電網系統(tǒng)運行產生的所有數據，構建完善的數據庫集群【1】。在完成數據采集后，也需要利用合適的數據導入方式將數據導入到特定區(qū)域當中，增強數據導入的安全性。此外，在大數據環(huán)境中不僅需要采集數據也需要控制數據處理與轉換過程。

1.2存儲與計算模塊

在大數據環(huán)境中，電力計量裝置所采集的數據不斷增多，若想統(tǒng)籌分配并分類處理這些數據就需要利用大數據技術，完善數據存儲模塊與計算模塊。電力企業(yè)在設置數據存儲模塊與計算模塊時需要應用可靠的數據分布存儲方式與可線性擴展的計算方法，降低數據管理難度，優(yōu)化異常特征分析與數據診斷，形成完善的故障預警與處理方案。同時，電力企業(yè)應完善硬件設施，使數據備份與故障處理等工作成為可能。

1.3智能分析與診斷模塊

智能分析與診斷模塊在電力計量裝置大數據處理框架當中處于核心地位，是整個系統(tǒng)的關鍵，只有完善這一模塊才能夠準確分析電力計量裝置的故障。智能分析與診斷模塊可以根據電力計量裝置的異常數據類型進行數據模型的構建，將故障信息從數據化展現(xiàn)方式轉變?yōu)榭梢暬恼宫F(xiàn)方式，以便技術人員準確分析電力計量裝置的故障【2】。電力計量裝置的運行環(huán)境具有多樣化的特點，因此電力企業(yè)在設置智能分析與診斷模塊時應當利用智能故障診斷算法，利用大數據技術進行優(yōu)化計算。

1.4應用模塊

在利用智能分析與診斷模塊處理故障信息后需輸出處理結果，形成特定的操作方式，這就需要在電力計量裝置的大數據處理框架當中設置應用模塊。在技術條件的影響下，大多數應用模塊應用的都是B/S架構，搭設交互式平臺并通過平臺展示智能分析與診斷的結果。電力企業(yè)需要通過應用模塊實現(xiàn)人機交互，讓技術人員根據需求檢索故障診斷結果，提高故障處理效率。

2.以大數據為基礎的電力計量裝置故障智能化診斷技術

2.1構建智能化診斷知識庫

若想提高電力計量裝置故障智能化診斷的質量就需要利用大數據技術構建知識庫。在構建知識庫的過程中，電力企業(yè)應綜合分析電力計量裝置在運行過程中可能會出現(xiàn)的故障與異常情況，并將故障與異常情況都納入到知識庫當中，從而動態(tài)監(jiān)測電力計量裝置的運行情況。在大數據技術背景下，智能化診斷知識庫的動態(tài)性較為突出，可以動態(tài)修改、刪除知識庫當中的數據信息。其次，智能化診斷知識庫也具備專家規(guī)則庫與異常特征模型這兩方面內容，可以優(yōu)化處理各種類型的故障。專家規(guī)則庫的管理機制包括導入模塊、導出模塊以及變更模塊，而異常特征模型的管理機制有建立模塊、修改模塊與刪除模塊【3】。電力企業(yè)可以利用專家規(guī)則庫導入或導出故障模塊數據，利用異常特征模型構建模塊并修改模塊，并利用web實現(xiàn)智能化診斷知識庫所有界面的統(tǒng)一管理。此外，在完善知識庫后，電力企業(yè)需要縱向對比知識庫當中的數據信息，并利用邏輯規(guī)則分析電力計量裝置在運行過程中產生的異常信息，從而判斷故障類型。

2.2進行故障在線監(jiān)測

在線監(jiān)測系統(tǒng)在電力計量裝置故障智能化診斷中發(fā)揮著重要作用，需提高對故障在線監(jiān)測的重視程度。電力企業(yè)需要通過分布式系統(tǒng)發(fā)揮在線監(jiān)測功能，從而實時監(jiān)測電力計量裝置的運行數據，并利用大數據技術分析這些數據。在故障在線監(jiān)測過程中，電力企業(yè)應科學制定故障在線監(jiān)測規(guī)則與制度，為監(jiān)測行為與過程提供指導與保障，提高在線監(jiān)測的水平。其次，電力企業(yè)需要優(yōu)化在線監(jiān)測數據的訪問形式，確保電力計量裝置可以利用流式數據的方式查閱電力計量裝置的信息。若電力計量裝置無法訪問特定類型的數據，就需要校驗在線監(jiān)測系統(tǒng)，并對部分數據進行處理。再次，需監(jiān)測電力計量裝置是否能夠為大文件的計量提供支持。在正常運行情況下，電力計量裝置可以為數百GB甚至TB的大文件計量提供支持，但如果電力計量裝置存在故障便無法支持大文件的計量。此外，需要監(jiān)測電力計量裝置是否能夠為數據再平衡提供支持。在正常運行的過程中，電力計量裝置可以根據預設閾值將一個監(jiān)測數據點轉移到另外一個數據點當中，若裝置無法進行數據點轉移便說明裝置存在問題。

2.3進行異常信息診斷

若電網系統(tǒng)的電流回路或電壓回路出現(xiàn)故障，電流與電壓的穩(wěn)定性就會下降，便會產生異常信息，因此若電力計量裝置在運行過程中產生異常信息，就說明電力計量裝置出現(xiàn)了故障，就需要做好異常信息的處理工作，增強電力計量裝置運行的穩(wěn)定性與高效性。異常信息診斷系統(tǒng)可以對監(jiān)測數據與智能診斷知識庫中的數據進行對比分析，判斷電力計量裝置中是否存在故障，且可以進一步判斷故障的位置、類型【4】。在進行異常信息診斷時，需要判斷異常信息源自于用電設備、采集設備還是計量設備。此外，電力計量裝置異常信息診斷對技術人員的專業(yè)素養(yǎng)有較高的要求，因此電力企業(yè)需要加大對技術人員的培訓力度，增強技術人員的大數據意識與思維，使技術人員學會利用大數據思維分析電力計量裝置的異常信息，從而準確判斷裝置故障的具體類型、位置以及影響。

2.4多樣化故障預警技術

多樣化故障預警技術的應用是建立在多樣化故障診斷模型基礎上的，有利于降低電力計量裝置出現(xiàn)故障的幾率。在應用多樣化故障預警技術時，若電力計量裝置出現(xiàn)故障，無法正常運行，故障預警系統(tǒng)便會自動開啟預警機制，通過警報等方式提醒電力計量裝置的運行狀況，并將電力計量裝置的故障信息傳輸到計算機主站系統(tǒng)當中。其次，多樣化故障預警技術具有多種模式，例如預警短信、文語轉換等，可以精準分析電力計量裝置中不同類型的故障。例如文語轉換模式可以根據語言類型與音色的特點將故障預警信息傳輸到監(jiān)測范圍中，使各個責任區(qū)分類傳輸故障預警信息。

結語：

在應用大數據技術時，電力企業(yè)應完善電力計量裝置中的大數據處理框架，構建集采集模塊、存儲模塊、計算模塊、智能診斷模塊與應用模塊為一體的大數據處理框架。同時，為了充分發(fā)揮大數據技術在故障診斷中的作用，電力企業(yè)應構建智能化診斷知識庫、加強故障在線監(jiān)測、進行異常信息診斷并應用多樣化故障預警技術，提高故障診斷技術水平。

參考文獻：

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[3]王一茗.大數據背景下的電力計量裝置故障智能化診斷技術應用[J].中阿科技論壇（中英文），2021（05）：118-120.

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