基于大数据分析的配电网络故障趋势判断论文_李思杰,常骁恺,杨世华

(国网太原供电公司 山西太原 030012)

摘要:智能配电网中引入新能源类DG容易在局部区域产生双向不定潮流,不仅使网络结构复杂化,改变配电网的众多故障特性,还给保护控制设计提出了一定的挑战。而大多数保护方法的故障判据均使用小样本的单一电气特征量,整定所需计算较为复杂,且在运行环境变化时需要重新进行整定,保护可靠性方面也存在着一定的风险。在通信或传感器异常时,也容易产生误动或拒动保护。

关键词:大数据分析;配电网络;故障趋势

针对传统方法以各种可能发生的故障特征为基础,通过匹配典型故障特征实现舰船配电网络故障趋势预测,但对于复杂的舰船配电网络,难以对未知故障趋势进行预测的弊端。提出一种基于大数据分析的舰船配电网络故障趋势预测方法,实验结果证明,改进算法具有较高的预测精度,并在一定程度上减低了故障趋势预测虚警率,具有较高的实用性和实时性,对复杂环境下舰船配电网络的锁故障事故预警有一定的指导意义。

1大数据在配电工作中的重要作用

1.1有利于提高配电的安全水平

“安全生产”是我们电力单位生产的最高准则,所以,整个电力行业需要必须遵循安全发展的基本。将大数据应用于配电工作中,将会对配电系统能够的安全性能具有促进作用。我认为配电工作的安全管理最主要的方面就是逐步构建起配电安全评价相关机制,从而逐步实现配电大数据中心。大数据应用于智能配电系统中有效解决了很多的问题,比如电力负荷过大,有效规避了其所产生的损失。总而言之,大数据可以不断提高配电安全的防护系数,并为智能配电系统的安全提供能基本保障。

1.2有利于配電数据的高度共享

我们的地域辽阔,人口众多,所以整个电力行业会有很多的电力单位,这些单位由于行政地域的差异,在配电数据的共享方面做得还不够。大数据可以有效提高配电数据的共享水平,实现全国范围内配电数据的互通互联。我认为其主要体现在三个方面,第一方面,大数据的量化指标具有科学性,可以不断提高配电工作的顶层设计;第二方面,配电大数据的使用,在一定程度上提高了配电数据的开放性,便于社会大众的监督;第三方面,大数据有效保证了配电数据的实用性,在配电资源的优化配置和电力基础设施改造方面都会有重要作用。

2配电网络故障趋势判断原理及复数矩阵的获取

2.1配电网络故障趋势判断原理分析

对配电网络故障趋势进行判断时,主要分为两大部分:(1)配电网络故障诊断模型的建立。根据配电网络的结构简化模型或网络拓扑结构,构造出相匹配的电网络故障发生时的逻辑推理进程;(2)根据建立的故障诊断模型进行推理。依据已知的配电网络故障信息,赋予初值,以配电网络的运行规则为基础进行计算,得到最终结果。与此同时,还需要对信息采集及处理,构造故障元件库和故障元件最终判定。信息采集是指当电网系统发生故障时,从电网系统中获取信息源,得到保障设备及断路器情况;构造故障元件库是依据整个电网的结构进行分析,对也许产生故障的区域进行分类,把可疑元件集合形成故障元件库;故障元件判定是依据诊断结果和故障元件判定规则,得到最终的故障元件。

2.2配电网络故障复数矩阵的获取

在分析配电网络故障趋势判断原理的基础上,采用S变换法获取其配电网络复数矩阵,为配电网络故障趋势判断提供基础依据。S变换是小波变换的扩展,作为一种时频分析方法,对连续小波变换和短时傅里叶变换有扩展作用。其继承了小波分析变换的时频分析能力,也通过利用傅里叶变换,增加计算速度,其不仅能提取原始信号的幅值信息,且能获取相角信息,为研究故障趋势判断提供了有力的支持。配电网络故障信号()的变换能够表示为:

综上所述,在获取其配电网络故障复数矩阵的基础上,采用BP网络算法可对配电网络故障信号进行采集。

3.2改进方法的实现

在采集配电网络故障信号的基础上,采用大数据分析法进行配电网络故障趋势判断。数据挖掘技术是大数据分析中的关键技术,其实质就是从海量数据中挖掘出其中的隐含知识,并把发现的数据转换为信息进行配电网络趋势进行判断,则现采用SVM方法对配电网络故障趋势进行判断。

4促进大数据时代配电工作水平的几点建议

4.1加强对配网自动化技术的应用

大数据时代使自动化技术得到快速发展,配电自动化技术可以对相关数据进行搜集、调节、控制和处理,从而为电力线路正常运行提供发保障。同时,配电自动化技术还可以有效防止用户窃电的不良现象发生,实现远程操作识别故障电流,从而快速采取措施对故障进行处理,确保电路能恢复正常。

4.2加强配电人才队伍建设

基于配电人才队伍缺少比较高的专业化素质,我们需要从两个方面着手。第一方面是“走出去”,将我们现有的工作人员输送到相关院校中,接受继续教育,提高他们的专业化素质,再就是为他们提供充足的培训环境,定期举办技能讲座、经验交流会等。第二方面是“引进来”,与高等院校建立起人才合作培养机制,引进优秀的毕业生,不断充实配电人才队伍。

结论

综上所述,大数据时代为配电工作既带来了机遇,也带来了挑战。我们必须要充分利用好大数据的积极作用,紧跟时代发展趋势,不断推进智能化配电系统的建设。相信在大数据时代,我国的电力事业会有良好的发展前景。

参考文献:

[1]王舒婷.大数据时代配电工作的困难[J].企业文化(中旬刊),2017,(12):253-254.

[2]张秀华.10kV配电线路杆塔基础施工的困难要点分析[J].中小企业管理与科技,2014,(36):121-122.

论文作者:李思杰,常骁恺,杨世华

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/8/6

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