變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法與系統(tǒng)，與純粹基于故障機(jī)理的診斷方法不同，利用變電站設(shè)備的實(shí)時歷史數(shù)據(jù)，建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型作為參照，與利用當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)建立的模型進(jìn)行對比，得出表征相似程度的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度判斷設(shè)備當(dāng)前對應(yīng)何種運(yùn)行狀態(tài)?；诖?，一旦發(fā)現(xiàn)與設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)與歷史故障狀態(tài)數(shù)據(jù)相似度超過閾值，則可以發(fā)出預(yù)警信息，從而實(shí)現(xiàn)對變電站設(shè)備潛在故障的早期征兆預(yù)警和故障類型的相關(guān)性分析。
【專利說明】變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法與系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站設(shè)備的狀態(tài)關(guān)系到電網(wǎng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。變電站設(shè)備處于故障潛伏狀態(tài)時往往不會對電網(wǎng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，也不會表現(xiàn)出顯著的故障特征，因此容易被運(yùn)行維護(hù)人員忽視；當(dāng)設(shè)備故障表征明顯時，設(shè)備本身隨時可能停止工作從而嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]目前，國內(nèi)在變電站設(shè)備故障診斷方面的研究主要還停留在基于設(shè)備故障自身機(jī)理的分析上，其中大部分分析都屬于事后分析。同時，這些研究成果都不能從整體的角度對變電站設(shè)備的安全狀態(tài)進(jìn)行定量的評估，也無法在電氣設(shè)備出現(xiàn)潛在故障的初期及時提供
預(yù)警信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述情況，本發(fā)明提出了一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法與系統(tǒng)，以便及時了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為可能出現(xiàn)的故障做出應(yīng)對措施。為此，采用的方案如下。
[0005]一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，包括步驟:
[0006]獲取變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型；
[0007]獲取變電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型；
[0008]將當(dāng)前數(shù)據(jù)模型與各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對比，按照預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)規(guī)貝U，求取關(guān)聯(lián)度；
[0009]將關(guān)聯(lián)度最高的歷史數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)作為變電站設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
[0010]一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，包括:
[0011]歷史數(shù)據(jù)模型建立單元，用于獲取變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型；
[0012]當(dāng)前數(shù)據(jù)模型建立單元，用于獲取變電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)；并為每類變電站設(shè)備建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型；
[0013]關(guān)聯(lián)度計算單元，用于將當(dāng)前數(shù)據(jù)模型與各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對t匕，按照預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，求取關(guān)聯(lián)度；
[0014]運(yùn)行狀態(tài)確定單元，用于將關(guān)聯(lián)度最高的歷史數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)作為變電站設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
[0015]與純粹基于故障機(jī)理的診斷方法不同，本發(fā)明變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法與系統(tǒng)利用變電站設(shè)備的實(shí)時歷史數(shù)據(jù)，建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型作為參照，與利用當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)建立的模型進(jìn)行對比，得出表征相似程度的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度判斷設(shè)備當(dāng)前對應(yīng)何種運(yùn)行狀態(tài)?；诖耍坏┌l(fā)現(xiàn)與設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)與歷史故障狀態(tài)數(shù)據(jù)相似度超過閾值，則可以發(fā)出預(yù)警信息，從而實(shí)現(xiàn)對變電站設(shè)備潛在故障的早期征兆預(yù)警和故障類型的相關(guān)性分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法的流程示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]本發(fā)明變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0020]步驟SlOl、獲取變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型。變電站每類設(shè)備都有運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄，每組運(yùn)行數(shù)據(jù)對應(yīng)的當(dāng)時的運(yùn)行狀態(tài)也是已知的，本方法將所記錄的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)作為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)模型作為判斷當(dāng)前狀態(tài)的參照。在建模前，可以對歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行去離群帶你、歸一化等預(yù)處理。
[0021]步驟S102、獲取變電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型。本方案采用模型與模型對比的方法，因而此處也建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型。
[0022]步驟S103、將當(dāng)前數(shù)據(jù)模型與各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對比，按照預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，求取關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度越高表示兩個模型越相似，其值可以設(shè)置在O?I之間。每類設(shè)備的模型與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)時，關(guān)聯(lián)規(guī)則不盡相同，可以根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)設(shè)定與設(shè)備相適應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則。
[0023]步驟sl04、將關(guān)聯(lián)度最高的歷史數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)作為變電站設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)聯(lián)度最高時，說明設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)與相應(yīng)歷史時期的運(yùn)行狀態(tài)最為相似，將最相似的歷史運(yùn)行狀態(tài)判定為設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為故障狀態(tài)時，可以發(fā)出預(yù)警提示。
[0024]在建立歷史數(shù)據(jù)模型與當(dāng)前數(shù)據(jù)模型時，本方法優(yōu)選地利用深度學(xué)習(xí)算法建立，以進(jìn)行精細(xì)化建模。
[0025]步驟SlOl所獲取的變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)為多維度、海量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；所述多維度歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括實(shí)時在線監(jiān)測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、人工實(shí)驗(yàn)測量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備投運(yùn)時檢測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備臺賬信息；獲取的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)越多，則所建立的歷史數(shù)據(jù)模型越能準(zhǔn)確反映相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0026]本方法的檢測對象為變電站的關(guān)鍵設(shè)備，主要包括變壓器、套管、開關(guān)柜、電流互感器和電壓互感器。
[0027]設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括正常狀態(tài)和故障狀態(tài)兩類，正常狀態(tài)又包括各級安全狀態(tài)，故障狀態(tài)又可以分為各種故障狀態(tài)，為每類設(shè)備建立各級安全狀態(tài)與各種故障狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)模型，歷史數(shù)據(jù)模型越多，形成“歷史數(shù)據(jù)模型倉庫”則經(jīng)過關(guān)聯(lián)度的對比判斷，所確定的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)越發(fā)精準(zhǔn)。
[0028]本發(fā)明變電站安全狀態(tài)的檢測系統(tǒng)是與上述方法對應(yīng)的系統(tǒng)，如圖2所示，包括:
[0029]歷史數(shù)據(jù)模型建立單元，用于獲取變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型；
[0030]當(dāng)前數(shù)據(jù)模型建立單元，用于獲取變電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)；并為每類變電站設(shè)備建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型；
[0031]關(guān)聯(lián)度計算單元，用于將當(dāng)前數(shù)據(jù)模型與各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對t匕，按照預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，求取關(guān)聯(lián)度；
[0032]運(yùn)行狀態(tài)確定單元，用于將關(guān)聯(lián)度最高的歷史數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)作為變電站設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
[0033]作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，所述歷史數(shù)據(jù)模型建立單元與所述當(dāng)前數(shù)據(jù)模型建立單元利用深度學(xué)習(xí)算法建立所述歷史數(shù)據(jù)模型與所述當(dāng)前數(shù)據(jù)模型。
[0034]作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，所述歷史數(shù)據(jù)模型建立單元所獲取的變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)為多維度、海量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；所述多維度歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括實(shí)時在線監(jiān)測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、人工實(shí)驗(yàn)測量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備投運(yùn)時檢測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備臺賬信息；獲取海量歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，使得所建立的歷史數(shù)據(jù)模型準(zhǔn)確反映相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0035]作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，檢測的變電站設(shè)備包括變壓器、套管、開關(guān)柜、電流互感器和電壓互感器。
[0036]作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括正常狀態(tài)和故障狀態(tài)兩類，正常狀態(tài)又包括各級安全狀態(tài)，所述運(yùn)行狀態(tài)確定單元在確定當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為故障狀態(tài)時，還發(fā)出預(yù)警提示。
[0037]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，包括步驟: 獲取變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型； 獲取變電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型； 將當(dāng)前數(shù)據(jù)模型與各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對比，按照預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，求取關(guān)聯(lián)度； 將關(guān)聯(lián)度最高的歷史數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)作為變電站設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，其特征在于， 利用深度學(xué)習(xí)算法建立所述歷史數(shù)據(jù)模型與所述當(dāng)前數(shù)據(jù)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，其特征在于， 所獲取的變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)為多維度、海量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)； 所述多維度歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括實(shí)時在線監(jiān)測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、人工實(shí)驗(yàn)測量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備投運(yùn)時檢測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備臺賬信息； 獲取海量歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，使得所建立的歷史數(shù)據(jù)模型準(zhǔn)確反映相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 或2所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，其特征在于， 檢測的變電站設(shè)備包括變壓器、套管、開關(guān)柜、電流互感器和電壓互感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測方法，其特征在于， 設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括正常狀態(tài)和故障狀態(tài)兩類，正常狀態(tài)又包括各級安全狀態(tài)， 當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為故障狀態(tài)時，發(fā)出預(yù)警提示。
6.一種變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 歷史數(shù)據(jù)模型建立單元，用于獲取變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為每類變電站設(shè)備建立各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型； 當(dāng)前數(shù)據(jù)模型建立單元，用于獲取變電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)；并為每類變電站設(shè)備建立當(dāng)前數(shù)據(jù)模型； 關(guān)聯(lián)度計算單元，用于將當(dāng)前數(shù)據(jù)模型與各種運(yùn)行狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對比，按照預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，求取關(guān)聯(lián)度； 運(yùn)行狀態(tài)確定單元，用于將關(guān)聯(lián)度最高的歷史數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)作為變電站設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述歷史數(shù)據(jù)模型建立單元與所述當(dāng)前數(shù)據(jù)模型建立單元利用深度學(xué)習(xí)算法建立所述歷史數(shù)據(jù)模型與所述當(dāng)前數(shù)據(jù)模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述歷史數(shù)據(jù)模型建立單元所獲取的變電站設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)為多維度、海量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)； 所述多維度歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括實(shí)時在線監(jiān)測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、人工實(shí)驗(yàn)測量的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備投運(yùn)時檢測的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備臺賬信息； 獲取海量歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，使得所建立的歷史數(shù)據(jù)模型準(zhǔn)確反映相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于， 檢測的變電站設(shè)備包括變壓器、套管、開關(guān)柜、電流互感器和電壓互感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括正常狀態(tài)和故障狀態(tài)兩類，正常狀態(tài)又包括各級安全狀態(tài)，所述運(yùn)行狀態(tài)確定單 元在確定當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為故障狀態(tài)時，還發(fā)出預(yù)警提示。
【文檔編號】G01R31/00GK103901298SQ201410093140
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】張滸, 王紅斌, 范穎, 高雅, 陳浩, 朱文俊, 江濤, 馮坤 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 北京中瑞泰科技有限公司