应用于电力设备运行监测的数据智能分析系统及方法与流程

本发明涉及电力数据处理，具体为应用于电力设备运行监测的数据智能分析系统及方法。

背景技术：

1、随着设备状态检修策略的全面推进和智能电网建设的加速发展，电力设备状态监测及故障诊断技术得到了广泛应用，电力设备状态监测系统的安全性、可靠性、稳定性以及测量结果的准确性，直接影响状态检修策略的有效开展以及设备状态的可视化和有效监控，

2、目前由于特大型城市负荷集中区域的电力设备重超载现象严重，给电力设备的健康运行带来的严峻的挑战，电力设备长期运行在重载状态下，导致电力设备散热量排放增大，进而加快线路老化现象，大大增加了电力设备的故障风险程度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供应用于电力设备运行监测的数据智能分析系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：

2、应用于电力设备运行监测的数据智能分析方法，所述方法包括以下步骤：

3、s1、通过历史数据获取待监测区域内电力设备运行信息以及对应电力设备所处环境信息，并对获取的数据进行预处理，结合预处理结果构建散热量异常分析模型；

4、s2、结合历史数据中对应电力设备运行状态以及所处环境信息，分析环境因素对电力设备线路老化的影响情况，结合分析构建线路老化趋势模型；

5、s3、分析对应电力设备中线路老化与关联线路之间的交互影响关系，并结合s1与s2的分析结果构建电力设备综合异常预警模型；

6、s4、根据s3中的电力设备综合异常预警模型的分析结果设定预警信号条件值，并根据不同预警信号条件值采取相应解决方案。

7、进一步的，所述s1的方法包括以下步骤：

8、步骤1001、通过历史数据获取第n个周期内对应电力设备运行信息报告，并与对应电力设备所处环境监测报告进行捆绑，记为集合a，

9、

10、其中表示第n个周期内对应电力设备第m天运行信息报告，表示第n个周期内对应电力设备第m天所处环境监测报告，m为数据库预设值；

11、步骤1002、将第n个周期内对应电力设备第m天运行信息报告中数据记录时间均匀划分成24个时间区段，获取各个时间区段中对应电力设备散热设备冷却循环风平均温度值以及对应电力设备所处环境监测报告中日平均温度值，并将对应电力设备第m天第a个时间区段的散热量记为

12、

13、其中k表示电力设备机壳传热系数，s表示电力设备机壳面积，所述电力设备机壳传热系数通过预置表单查询，表示第n个周期内对应电力设备第m天运行信息报告中第a个时间区段散热设备冷却循环风平均温度值，表示第n个周期内对应电力设备第m天运行信息报告中第a个时间区段中对应电力设备所处环境监测报告中日平均温度值；

14、步骤1003、以点o为原点，以时间区段为x轴，以电力设备的散热量为y轴，构建第一平面直角坐标系，在第一平面直角坐标系中将电力设备各个时间区段对应的散热量相应坐标点进行标注；

15、步骤1004、将待监测区域内电力设备散热区间临界值所在直线映射到第一平面直角坐标系中，记为y上限和y下限，所述散热区间为数据库预设值，所述临界值表示电力设备散热区间中最小值和最大值，依次计算各个时间区段电力设备散热量与临界值差值结果，结合计算结果构建散热量异常分析模型，记为hm，

16、

17、其中α为比例系数，所述比例系数为数据库预设值，

18、仅当且时，其余情况

19、本发明结合历史数据获取对应电力设备运行信息报告以及所处环境监测报告，通过提取报告中电力设备散热值与环境温度值，分析对应电力设备各个时间区段的散热量情况，并将分析结果与预设值进行比对，判断当前电力设备散热状态是否异常，为后续基于当前散热状态下分析电力设备线路老化程度提供数据参照。

20、进一步的，所述s2的方法包括以下步骤：

21、步骤2001、通过历史数据获取第n个周期内对应电力设备所处环境日平均温度值；

22、步骤2002、结合步骤1002的分析结果得到历史数据中第n个周期内第m天对应电力设备各个时间区段的散热量均值，记为

23、

24、步骤2003、结合步骤2001与步骤2002的分析结果构建线路老化趋势模型，记为

25、

26、其中β表示比例系数，所述比例系数为数据库预设值，t表示对应电力设备运行时长，表示第n个周期内对应电力设备第m天所处环境平均温度值，sstandard表示对应电力设备采用的电线铭牌数据上标准使用年限。

27、本发明结合历史数据中对应电力设备每日散热均值情况，结合计算结果分析电力设备对应线路受散热温度与环境温度共同作用下产生的老化加速情况，进而为后续基于当前线路老化程度下分析相关联线路是否存在影响提供数据参照。

28、进一步的，所述s3的方法包括以下步骤：

29、步骤3001、结合步骤2003中的线路老化趋势模型分析待监测区域内对应电力设备中第b根电线老化程度，记为将对应电力设备中第b根电线的关联电线记为集合cb，所述关联电线表示与第b根电线存在表面接触的电线，

30、

31、其中表示第j根与第b根电线关联的电线，j表示与第b根电线关联的电线的总个数；

32、步骤3002、结合步骤3001分析结果，将电力设备中第b根电线老化程度对第j根关联电线老化速率的影响记为

33、

34、其中ω表示比例系数，所述比例系数为数据库预设值，表示第b根电线对应老化程度情况下的绝缘电阻值，所述绝缘电阻值通过预置表单查询，数据库预置表单中记录电线不同老化程度下对应绝缘电阻值的大小，ib表示对应电力设备运行时长中第b根电线中平均电流值，kb表示第b根电线的材料系数，ub表示第b根电线的截面积；

35、步骤3003、结合步骤3002以及s1与s2中的分析结果构建电力设备综合异常预警模型，记为zeffect，

36、

37、其中和表示比例系数，所述比例系数为数据库预设值。

38、本发明通过分析相关联线路的老化速率变化趋势，结合变化趋势判断对应电力设备中关联线路老化速率是否受主线路老化程度加大而影响，为后续设定预警信号条件值，并根据不同预警信号条件值进行制定检修方案提供数据参照。

39、进一步的，所述s4的方法包括以下步骤：

40、步骤4001、获取步骤1004的分析结果，设定预警信号值，

41、若hm>γ时，则表明对应电力设备散热异常，发出一级预警信号，

42、若0≤hm≤γ，则表明对应电力设备散热正常，不发出预警信号，基于对应电力设备散热正常情况下，当时，则表明对应电力设备线路老化严重，发出二级预警信号，当时，则表明对应电力设备线路老化在安全范围内，基于电力设备散热正常且对应电力设备线路老化在安全范围内的情况下，当zeffect>ε时，则表明对应电力设备存在异常情况，发出三级预警信号，当0≤zeffect≤ε时，则表明对应电力设备运行正常，不发出预警信号；

43、步骤4002、结合步骤4001预警信号值采取相应解决方案，当系统识别一级预警信号时，发送指令通知相关维保单位对设备进行检修，当系统识别二级预警信号时，发送线路故障预警至相关部门，并通知相关电力工程师进行线路更换，当系统识别三级预警信号时，发送线路故障预警至相关部门，并通知相关电力工程师进行检修。

44、本发明根据不同预警条件信号值对应电力设备进行采取相应检修措施，实现消报。

45、应用于电力设备运行监测的数据智能分析系统，所述系统包括以下模块：

46、设备散热量异常分析模块：所述设备散热量异常分析模块用于通过历史数据获取待监测区域内电力设备运行信息以及对应电力设备所处环境信息，并对获取的数据进行预处理，结合预处理结果构建散热量异常分析模型；

47、线路老化程度分析模块：所述线路老化程度分析模块用于结合历史数据中对应电力设备运行状态以及所处环境信息，分析环境因素对电力设备线路老化的影响情况，结合分析构建线路老化趋势模型；

48、设备综合异常预警分析模块：所述设备综合异常预警分析模块用于分析对应电力设备中线路老化与关联线路之间的交互影响关系，并结合设备散热量异常分析模块与线路老化程度分析模块的分析结果构建电力设备综合异常预警模型；

49、预警信号处理模块：所述预警信号处理模块用于根据设备综合异常预警分析模块的分析结果设定预警信号条件值，并根据不同预警信号条件值采取相应解决方案。

50、进一步的，所述设备散热量异常分析模块包括数据预处理单元以及散热量异常分析模型构建单元：

51、所述数据预处理单元用于通过历史数据获取任意周期内对应电力设备运行信息报告以及对应电力设备所处环节监测报告，并提取所述报告中数据信息，通过计算得到电力设备对应时间区段的散热量；

52、所述散热量异常分析模型构建单元用于结合数据预处理单元的分析结果，将电力设备各个时间区段对应的散热量与临界值进行比对，结合比对结果构建散热量异常分析模型。

53、进一步的，所述线路老化程度分析模块包括数据获取单元以及线路老化趋势模型构建单元：

54、所述数据获取单元用于通过历史数据获取对应电力设备所处环境每日平均温度值以及对应电力设备每日散热情况；

55、所述线路老化趋势模型构建单元用于结合数据获取单元的分析结果进行构建线路老化趋势模型。

56、进一步的，所述设备综合异常预警分析模块包括线路交互影响分析单元以及电力设备综合异常预警模型构建单元：

57、所述线路交互影响分析单元用于分析线路老化过程中是否对相关联线路老化加速影响；

58、所述电力设备综合异常预警模型构建单元用于结合线路交互影响分析单元以及设备散热量异常分析模块的分析结果构建电力设备综合异常预警模型。

59、进一步的，所述预警信号处理模块包括预警信号设定单元以及预警信号消报单元：

60、所述预警信号设定单元用于结合电力设备综合异常预警模型构建单元的分析结果设定预警信号条件值；

61、所述预警信号消报单元用于结合预警信号设定单元的分析结果，根据不同预警信号条件值采取相应方案进行消报处理。

62、本发明通过分析电力设备散热情况初步判断电力设备运行状态，基于对应散热情况下进一步分析线路老化程度以及相关联线路的老化速率影响情况，进而根据分析结果提前预警并执行相应措施消除报警，进而降低了电力设备的故障率，同时实时监测电力设备的运行状态，根据预警信号快速采取解决方案，提高相关部门应急效率。