基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控信息自動分類方法

張曉娟

摘要：電網(wǎng)設(shè)備資產(chǎn)遍布電網(wǎng)和用戶間，電網(wǎng)設(shè)備投運前及日常運行過程中的狀態(tài)測試、維護是保障電網(wǎng)安全可靠運行的基本手段。常規(guī)的電網(wǎng)設(shè)備試驗項目主要有直流電阻測試、絕緣電阻測試、交流耐壓測試、回路電阻測試、變比測試等。確保試驗數(shù)據(jù)的準確性和對試驗數(shù)據(jù)的有效管控，是保證電網(wǎng)安全運行、提高供電可靠性、提升用戶滿意度的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電網(wǎng)設(shè)備;監(jiān)控信息;自動分類

1建立實時監(jiān)控評估技術(shù)模型

實時監(jiān)控評估運用了多種先進的信息技術(shù)與處理技術(shù)。電網(wǎng)設(shè)備的日常運行情況與維修檢修記錄都被儲存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，抽取數(shù)據(jù)進行對比、分析并建立模型。數(shù)據(jù)庫中的信息量十分龐大，對實時監(jiān)控評估電網(wǎng)設(shè)備健康運行狀態(tài)起到很大作用，能夠診斷、預(yù)測電網(wǎng)設(shè)備故障。在這項工作中，除了使用實時監(jiān)控評估技術(shù)外，還要建立相應(yīng)的模型，整理、分析復(fù)雜數(shù)據(jù)，全面判斷電網(wǎng)設(shè)備的健康運行狀態(tài)，為檢修工作提供基礎(chǔ)。電網(wǎng)設(shè)備實時監(jiān)控評估需要多種數(shù)據(jù)作為參考，其中包括運行數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和巡視數(shù)據(jù)等[1]。

1.1實時監(jiān)控評估模型

實現(xiàn)了多種科學(xué)技術(shù)的融合。采用統(tǒng)一處理的方法，判斷電網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)，綜合分析所應(yīng)用的電網(wǎng)設(shè)備運行信息，及時發(fā)現(xiàn)、處理需要維修的設(shè)備，改進、完善實時監(jiān)控評估模擬系統(tǒng)。電網(wǎng)設(shè)備的綜合分析功能能夠評估電網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)，使用多種數(shù)據(jù)會使評估結(jié)果的準確度更高。實時監(jiān)控評估模型使用過程中，需要以多種數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通常以記錄的形式呈現(xiàn)。通過實驗的方法，判斷電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)異常的原因，提出相應(yīng)的檢修維護建議，合理安排檢修時間并提出相應(yīng)整改措施。

1.2基于信息熵的文本處理

以15s為時間間隔，每5s進行一次數(shù)據(jù)采集，通過信息熵數(shù)學(xué)模型，計算對應(yīng)監(jiān)控信息文檔f的熵。將較小信息熵H（）f監(jiān)控信息文檔全部刪除，即排除監(jiān)控預(yù)警信號發(fā)出的特別規(guī)律時間段。由于較大信息熵是包含15s內(nèi)的全部預(yù)警信息，因此設(shè)備發(fā)生故障之后，其相關(guān)監(jiān)控信息都是在15s以內(nèi)進行傳達的，即有效信息時間間隔都沒有超過15s，由此需對獲取的監(jiān)控信息文檔進行篩選：

1）刪除文檔f數(shù)據(jù)項，并計算刪除文檔后下一段時間內(nèi)的信息熵值H′（）f;

2）以信息熵前后變化較大的數(shù)據(jù)項為中心值，從最邊緣處對數(shù)據(jù)項進行逐步刪除，直至H′（）f

1.3分類方案的實施

根據(jù)我國電網(wǎng)實際運行情況和自動分類基本原則對電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控信息進行自動分類。在進行信息分類過程中，可將事故信息歸屬為事故信息庫，若不歸屬，則直接進入下一環(huán)節(jié);同理，相應(yīng)信息歸屬為相應(yīng)信息庫，在不影響監(jiān)控監(jiān)測結(jié)果條件下，則需屏蔽該信息，若沒有未歸類的信息，那么就可結(jié)束信息分類。上述分類流程對值班人員日常監(jiān)控工作起著至關(guān)重要作用。通過對監(jiān)控信息優(yōu)化處理，可減少信息數(shù)量，在各種信息監(jiān)控范圍基礎(chǔ)上，對這五類信息進行劃分，有利于對電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)進行評估，由此完成對電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控信息的自動分類。

1.4后臺服務(wù)中心設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用B/S結(jié)構(gòu)，設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)和報告存儲在云平臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，首先客戶端通過Web瀏覽器向web服務(wù)器發(fā)送請求，Web服務(wù)器收到客戶端請求后再向云平臺中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送請求，數(shù)據(jù)服務(wù)器收到請求后向Web服務(wù)器應(yīng)答，然后Web服務(wù)器向客戶端應(yīng)答，就形成一次完整的工作過程。

Web端頁面實現(xiàn)主要涉及的技術(shù)為ASP.NET技術(shù)。當客戶端通過瀏覽器請求（Request）頁面時，服務(wù)端首先由頁面分析器（Parser）分析其對被請求的頁面進行分析;再將通過分析的頁面內(nèi)容傳遞給編譯器（Compiler）;經(jīng)過編譯器編譯的頁面內(nèi)容被傳輸給組裝緩存（AssemblyCache），同時，一些需要較高資源代價的元素可以存入內(nèi)存（Memory）[3]。將組裝緩存和內(nèi)存中的內(nèi)容有機結(jié)合形成一個完成的頁面，完整的頁面最后被送往輸出緩存（OutputCache）。輸出緩存中的內(nèi)容將作為客戶端的頁面請求結(jié)果被送回至瀏覽器，當同一頁面被再次請求時，服務(wù)端將直接從輸出緩存中輸送出頁面請求結(jié)果。

2電網(wǎng)設(shè)備實時監(jiān)控評估技術(shù)設(shè)計

電網(wǎng)中設(shè)備眾多，許多電器元件都會消耗電網(wǎng)中的電力;因此，要監(jiān)控評估電網(wǎng)中的設(shè)備。這項工作對技術(shù)的要求很高，需要在理解電器元件的前提下進行技術(shù)設(shè)計，建立恰當?shù)谋O(jiān)控評估模型，最大程度上減少電網(wǎng)設(shè)備非健康運行造成的電力損失[1]。我國電網(wǎng)設(shè)備中，許多電器元件的實際電壓較小，且這類電器元件的數(shù)量很大，應(yīng)用這類電器元件時通常沒有相應(yīng)規(guī)律。在監(jiān)控評估這類電網(wǎng)設(shè)備時，具有一定的不確定性，導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備消耗的電能過多。實時監(jiān)控評估與電網(wǎng)設(shè)備的實際情況存在較大差距。分析電能非正常損耗造成電網(wǎng)設(shè)備非健康運行的原因，具體可分為以下幾方面。

第一，電路中存在電暈，造成電力非正常消耗;第二，電網(wǎng)設(shè)備在運行過程中由于發(fā)熱而造成電力消耗;第三，電網(wǎng)設(shè)備中的絕緣裝置出現(xiàn)問題，導(dǎo)致虛連而造成電力消耗;第四，電網(wǎng)中存在許多變壓器，一旦變壓器內(nèi)部鐵心出現(xiàn)損壞，就會造成嚴重的電力損耗;第五，電網(wǎng)設(shè)備設(shè)計不合理，出現(xiàn)二次回路現(xiàn)象，從而造成電力損耗。二次回路中包含了許多方面的問題，對電力消耗減少的情況一般忽略不計[2]。整個電力系統(tǒng)中，如果電網(wǎng)設(shè)備能夠以健康的狀態(tài)運行，就可以有效減少電力的不必要消耗。實時監(jiān)控評估技術(shù)中，要注意此接口的設(shè)計，結(jié)合多種因素，形成一個完整的電網(wǎng)設(shè)備實時監(jiān)控評估系統(tǒng)。

結(jié)束語

實時監(jiān)控評估技術(shù)能夠結(jié)合電網(wǎng)設(shè)備以往的運行數(shù)據(jù)和實際情況判斷設(shè)備健康運行狀態(tài)，并排查電網(wǎng)設(shè)備故障。電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控信息自動分類方法可根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)對其進行監(jiān)控，能夠有效改善工作人員工作強度，提高設(shè)備監(jiān)控效果。

參考文獻：

[1]詹學(xué)磊，黃 杰，張 科，等.基于空間聚類的電網(wǎng)視頻監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)感知數(shù)據(jù)實時空間可視化技術(shù)研究與實現(xiàn)[J].自動化與儀器儀表，2017，11（9）：179-181.

[2]鄧安明，鄭建鴻，宣 磊，等.基于6LoWPAN的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控方面的研究與應(yīng)用[J].智能城市，2017，16（5）：98-99.

[3]王興念，李宏偉，施振華，等.基于大數(shù)據(jù)的智能配電網(wǎng)運行監(jiān)控平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2017，（2）：9-12.