大數(shù)據(jù)的電力計(jì)量裝置故障智能化診斷技術(shù)

徐振亞

摘要：傳統(tǒng)的電力計(jì)量故障智能化診斷方法過于依賴人工操作，工作效率低，診斷準(zhǔn)確性差。為了解決上述問題，研究了一種新的基于大數(shù)據(jù)的電力計(jì)量裝置故障智能化診斷方法。建立故障診斷知識庫，在線監(jiān)測電力計(jì)量裝置運(yùn)行狀態(tài)，利用大數(shù)據(jù)計(jì)算方法得到各原因出現(xiàn)的概率，以0.5為閾值，診斷結(jié)果大于0.5則為電流故障，診斷結(jié)果小于0.5則并非電流故障。為檢測診斷方法的實(shí)際效果，與傳統(tǒng)診斷方法進(jìn)行對比，結(jié)果表明，所研究的電力計(jì)量故障智能化診斷方法具有很高的智能性，能夠有效提高電力計(jì)量工作效率，使用該方法可以得到更加準(zhǔn)確的故障診斷結(jié)果。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電力計(jì)量裝置;智能診斷;故障診斷;電力故障

1電力計(jì)量裝置實(shí)施檢測技術(shù)的作用

電力計(jì)量裝置實(shí)際上指的是對電能使用情況加以記錄的電能設(shè)備如電能表、電壓表等。而在電力供應(yīng)期間對電力計(jì)量裝置實(shí)施檢測技術(shù)可以有效保證電力計(jì)量系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。從某種程度上而言，在當(dāng)今電力需求量日益增大的情況下，提高電力計(jì)量裝置檢測力度可提高電力用戶滿意度，同時(shí)也能為電力企業(yè)的節(jié)能降耗起到促進(jìn)作用，從而幫助電力企業(yè)節(jié)約成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對電力計(jì)量裝置的故障進(jìn)行細(xì)致分析，以便保障電力設(shè)備的安全。

2 電力計(jì)量裝置發(fā)生的主要故障

2.1電壓表出現(xiàn)短路或失壓

常見的電力計(jì)量裝置故障主要包括電壓表的短路與失壓現(xiàn)象。電流線圈是電壓表中重要的零部件，在實(shí)際工作中，若長期處于高負(fù)荷狀態(tài)下很容易導(dǎo)致電壓表發(fā)生短路，從而影響電壓數(shù)值的準(zhǔn)確性。另外，若電壓表在生產(chǎn)過程中存在質(zhì)量問題導(dǎo)致后期運(yùn)行期間發(fā)生接觸不良，這樣也會造成電力計(jì)量裝置發(fā)生故障。所以，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)注重電壓表質(zhì)量檢測工作，并對電力計(jì)量裝置的各種零部件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z測，以此保證數(shù)據(jù)記錄的可信度。

2.2電路負(fù)載過高或電阻過大

在電力用戶用電過程中，若電路負(fù)載過高，將極易引發(fā)電力計(jì)量裝置出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，特別是三相交流10kV電力計(jì)量系統(tǒng)中，經(jīng)常由于三相負(fù)荷無法保持平衡，導(dǎo)致電力計(jì)量裝置出現(xiàn)故障。另外，電路中使用的電線一般具有一定的周期年限，若長時(shí)間不更換將發(fā)生老化現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)電阻過大等情況，從而促使電力計(jì)量裝置產(chǎn)生較為嚴(yán)重的故障后果，影響電力計(jì)量系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3供電系統(tǒng)不穩(wěn)或部件損壞

供電系統(tǒng)若在運(yùn)行期間出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況，這也會對電力計(jì)量裝置的正常運(yùn)作帶來較大影響，從而降低電力設(shè)備的工作效率?？v觀往年故障發(fā)生原因，其中因人為操作不當(dāng)引發(fā)線路故障的事件也屢見不鮮，進(jìn)而導(dǎo)致電力計(jì)量裝置出現(xiàn)無法正常運(yùn)行的情況，破壞整體運(yùn)行效果。同時(shí)，由于電力計(jì)量裝置中涉及到的零部件較多，所以一旦損壞對于維修人員而言維修難度較大。

3電力計(jì)量裝置智能化診斷技術(shù)措施

3.1電力計(jì)量裝置故障智能化診斷知識庫的建立

電力計(jì)量裝置故障智能化診斷知識庫，不但可以有效儲存數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理，包括刪除、修改、更換以及查詢等。除此之外，在知識庫內(nèi)部，還儲存著關(guān)于各種故障相關(guān)的問題，因此相關(guān)管理人員要及時(shí)更新知識庫內(nèi)容，確保診斷結(jié)果的可靠性。該知識庫包含兩部分，一個(gè)是異常特征模型，另一個(gè)是專家規(guī)則庫。他們都具備獨(dú)特的管理方式。異常特征模型的管理方式，就是建立模塊并進(jìn)行修改或刪除工作。專家規(guī)則庫可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入或?qū)С瞿K并進(jìn)行更改。而對于知識庫的界面來說，要基于Web的平臺實(shí)現(xiàn)管理功能，當(dāng)數(shù)據(jù)傳入知識庫中，就要和異常特征模型和專家規(guī)則庫比對并分類。每進(jìn)行一次故障診斷工作，相應(yīng)的知識庫就建立相應(yīng)的異常特征模型庫，并有效地利用計(jì)量裝置的故障特征建立故障模型。但是在實(shí)際的異常特征模型庫中，并不是非常全面的，因此，相關(guān)管理人員必須要及時(shí)更正和優(yōu)化故障智能化診斷知識庫，確保數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)更新。在實(shí)際中由于知識庫中異常特征模型庫內(nèi)容非常龐大，為了有效避免其占用大量的內(nèi)存，必須要及時(shí)刪除沒用的信息，確保知識庫為更多的有用信息提供空間。異常特征模型庫中，由于數(shù)據(jù)量較大，更新維護(hù)工作也比較復(fù)雜?？刹捎帽容^常見的異常字段狀態(tài)來建立異常類型表，詳細(xì)記錄異常情況，可以有效地利用異常類型表來分析電力計(jì)量裝置的異常信息。在實(shí)際建立的知識庫中，還包含了詳細(xì)的專家規(guī)則，實(shí)際中的每一次故障都要及時(shí)的保存，極大地便利了技術(shù)人員查閱查詢相關(guān)信息。實(shí)際中每一個(gè)專家規(guī)則中都有專屬的邏輯，所以技術(shù)人員要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)更新工作，合理增加知識庫中的邏輯。

3.2 電力計(jì)量裝置故障的在線監(jiān)測

動態(tài)監(jiān)測電力計(jì)量的裝置是基于分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)電力計(jì)量裝置的動態(tài)監(jiān)控，首先要實(shí)現(xiàn)的就是檢測電力計(jì)量裝置儲存的相關(guān)數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的，對整個(gè)電力計(jì)量裝置的正常工作起著決定性作用，但是這些數(shù)據(jù)的規(guī)模十分龐大，如果他們常出現(xiàn)異常情況，就會直接導(dǎo)致電力計(jì)量裝置即刻出現(xiàn)故障情況，不能正常工作，因此動態(tài)監(jiān)測電力計(jì)量裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)是整個(gè)監(jiān)控過程的重中之重。然后就是要監(jiān)測數(shù)據(jù)的訪問形式，在實(shí)際的電力計(jì)量裝置工作中，其內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問基本都是通過流式數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的，假如在檢測過程中發(fā)現(xiàn)不能通過該方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問，就代表著可能有問題存在;對電力計(jì)量裝置再次進(jìn)行監(jiān)測，主要是判斷它是否可以處理相對較大的文件，正常工作的電力計(jì)量裝置可以處理百 GB 甚至 TB 的文件，并能對內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量，檢測發(fā)現(xiàn)不可以處理的話，就證明出現(xiàn)了故障。

3.3 電力計(jì)量裝置故障異常信息的診斷

異常信息的出現(xiàn)就會致使電力計(jì)量裝置出現(xiàn)故障，因此在實(shí)際的檢測計(jì)量裝置故障中首先要檢測異常信息，繼而才可以有效判斷具體的故障。假如發(fā)現(xiàn)存在故障，還要對故障的類型、具體位置以及規(guī)模進(jìn)行綜合的分析。故障異常信息的檢測需要在是否存在與電力計(jì)量相關(guān)設(shè)備內(nèi)部。電力計(jì)量裝置出現(xiàn)異常信息，主要是因?yàn)槠鋬?nèi)部的電壓回路或者是整個(gè)系統(tǒng)的電流回路出現(xiàn)故障、電能表出現(xiàn)故障、時(shí)鐘記錄的結(jié)果不準(zhǔn)確、電池的供應(yīng)電壓變小等。

3.4 多樣化故障預(yù)警技術(shù)

在動態(tài)監(jiān)控電力計(jì)量裝置期間，相關(guān)工作人員要合理利用故障智能化診斷模型，來檢測計(jì)量裝置的工作情況，極大地降低了計(jì)量裝置的故障率。如果計(jì)量裝置不能正常工作即出現(xiàn)了故障，系統(tǒng)就會及時(shí)打開攝像頭，對電力計(jì)量裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行拍照，并將相關(guān)的圖片傳輸?shù)街髡居?jì)算機(jī)系統(tǒng)，然后技術(shù)人員對相關(guān)的信息進(jìn)行綜合分析并找到合理的解決方案。 除此之外，智能化故障診斷技術(shù)中還存在各式各樣的預(yù)警類型，其中有文語轉(zhuǎn)換、預(yù)警短信等等類型，還可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行制作。對于文語轉(zhuǎn)換技術(shù)來說，它可以識別不同的語言類型以及音色等，且合成語音的效率高，有效提高了預(yù)警技術(shù)的可操作性;短信預(yù)警就是以手機(jī)短信的方式，將故障預(yù)警信息發(fā)送到綁定的手機(jī)上，起到及時(shí)提醒的作用;而對于其他定制的預(yù)警技術(shù)而言，就是根據(jù)使用者的實(shí)際需要并劃定監(jiān)測范圍，合理的部署客戶的責(zé)任區(qū)，不同的責(zé)任區(qū)對故障預(yù)警信息進(jìn)行分類發(fā)送。

4結(jié)束語

大數(shù)據(jù)的電力計(jì)量裝置故障智能化診斷技術(shù)，首先就是要構(gòu)建電力計(jì)量裝置故障智能化診斷知識庫，并合理使用異常特征模型及專家規(guī)則庫，采用分布式系統(tǒng)對電力計(jì)量裝置進(jìn)行在線監(jiān)測，并將結(jié)果與知識庫中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比，實(shí)現(xiàn)對故障的智能化診斷，同時(shí)還可以對計(jì)量裝置進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。在通過設(shè)置的預(yù)警系統(tǒng)，將故障信息發(fā)送給技術(shù)人員，有利于技術(shù)人員及時(shí)處理故障。

參考文獻(xiàn)

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