电力信息通信故障智能诊断方法研究

电力信息通信故障智能诊断方法研究

(国网山东省电力公司平原县供电公司山东省德州市253100)

摘要:在社会主义发展新时期,电力信息通信系统越来越完善。随着IEC91020统一标准的使用,将技术和标准以统一的标准通信手段联交到统一的电力系统平台,以完成电力资源的交流与共享。智能通信涵盖了统一的电力交流共享平台和传输标准,将一、二级运转信息统一使用到一体化的电力平台中,从而完成了智能信息的智能化、规范化和标准化。高速电力信息通信技术与高标准时间同步技术的迅猛进步,极大可能即时获得和联交共享电网中的多个关键电力节点,为电力系统的持续运转提供智能化的保护。

关键词:电力信息通信;故障;智能诊断方法

引言

我国的科技水平在近几年国家政策的支持下获得了长足的发展,电力信息通信技术也取得了相应的进步,其应用范围不断地扩大,越来越贴近人们的生活,为人们的生产生活带来了便利,提高了收益。因为电力信息通信技术已经和人们的生活密不可分,所以当电力信息通信出现故障的时候,对故障地区人民的生产生活都会造成很大的影响,电网的调节、分配、传输功能都将受到影响,严重时甚至会造成整个电网系统的整体瘫痪,电力通信业务全面中断,造成的损失难以估量。所以我们在电力信息通信工作时,要时刻进行故障的检查和预防,针对可能出现的故障问题进行定期检查,安排固定人员随时准备进行故障抢险,保证在最短时间内完成对突发情况的处理和对故障机器的维护,保障电力信息通信系统在最短时间内恢复,不影响人民的正常生产生活。

1电力信息通信故障智能诊断方法

1.1通过小波转换解析行波信息

小波转换是一种崭新的频波解析工具,能够解析指定宽频与时段内发射的通信信号成分。现实生活中的四相电线之间存在一定范围的电力磁场耦合,不能直接利用四相电路电流,需先通过相模转换进行解耦模拟的初始化,得到四相独立式的电路电流行波信息量。由于采取的是一种信息量解析,可能会造成某些故障的发生和诊断无法进行短时间的行波解析,导致其保护在一定条件下失灵,而这在高压电网电力运转系统中是不被允许的。为最大限度地提升通信故障诊断的灵敏度,需适当采取组合信息处理手段。电路电流组建信息套路是对初始电流、电压行波进行小波转换,程序基本如下:通过CLAOK转换和信息量采集法得到要求的初始电流、电压行波;对初始化的信息量进行逐一小波解析,得到不同时段内的小波解析系数;基于小波转换最大值的相关理论,监测到初始化信息最大值到达峰值的时间;筛选合适的小波解析系数信息名称,联合参与到运算环节,运算过程见图1。

假设电力运转系统有N个子系统,根据电力运转系统各子系统中电力节点的装置设立相应的小行波监测信息,获得子系统中电压与联系支流的电流信息。利用相模转换与小行波的解析,得到子系统电力节点初始化电流的小行波信息,并传输给集中式范围小行波保护决定中心集合地点。搜集到子系统的传输信息后,决定中心集合地点对各个子系统电力设备监测到的电路初始电流小行波信息储量空间大小进行有序排列,其中信息含量最大的子系统距离故障发生地点最近,可判断该子系统就是故障发生位置。

图1故障诊断运算过程

1.2建立故障诊断知识库

当大量电气仪器发生通信故障时,检测到的振动频率与电力信息并不是一直都能直接当做故障诊断解析的解决信息,而是以适当的调频信号形式存在于电力信息通信通道。因此,需要利用某种转换手段初始化处理检测信号,获取到能用来解析决定的故障一般特征,从而保证仪器的故障位置和故障发生种类。处理过程必须保证通信故障的原始信息的标准性和精准性,因为智能信息电力系统发生的故障预警信息并不能明确保障其信息被百分百获取,且在线检测也不一定百分百监测出电力信息通信故障的位置并发出有关的预警信息。预警信号通常情况下是不可完全匹配的,造成其信息匹配程度较低。正向处理是根据已知条件推理一般性结果,从一组已知情况出发,应用一定处理原则证明已知事实或命题的成立。反向处理则是根据已知事实或命题,使用一组原则证明发生事实或命题的成立。换言之,即提出假设条件,再逐一检验假设的成立。

1.3诊断输出

为实现故障诊断的要求,行之有效地解决问题,需要对系统运转环境、描述对象以及具有相同信息数据的映射结构加上限制条件。数据信息的采集主要是采集和干预感应器中原始数据的相关信息,生成供数据解析系统进行解析的新数据。数据解析系统主要负责信息采集环节中初始化处理的数据,提取到故障发生信息的特征,并给出适当的处理路径。故障发生的历史数据库中记载、储存的诸多相关仪器运转情况、故障信息及处理手段等一系列数据,可为故障诊断的及时解决提供参照;处理决策中心是按照分析解决的处理过程,对仪器运转情况做出相应的处理,结构如图2所示。

图2智能故障诊断示意图

一方面,驱动远程终端仪器RTU(RemoteTerminalUnit)、即时反馈线路远程终端TFTU(TimeFeederTerminalUnit)和转压器远程终端CTTU(ChangeTransformerTerminalUnit)把配电网设备的运转数据通过通信轨道上传到SCDA的子系统,再存入SCDA的备用数据库内部。另一方面,智能电力信息设备的在线检测系统会把电气仪器监测出的反馈数据的运转状态变化,经过数据模拟处理后传输到即时数据储存库。电力信息通信故障智能诊断从即时数据储存库中获得有效数据,判定仪器变化信息是否异常,同时探寻出与异常变量有关的位置和仪器变量数据。利用智能故障诊断方法可有效诊断电力通信故障的种类和发生位置,并作为初步诊断结果传输到调适中心的故障智能诊断库中。

2实验论证分析

为保证电力信息通信故障智能诊断方法的有效性,采用相同电力系统中具备相同通信故障的电力信息通道进行论证实验。为保证实验的严谨性,采用传统诊断方法进行论证对比,统计诊断时间和准确率,结果曲线如图3所示。

图3实验论证结果曲线

由图3可知,本文设计的诊断方法最大限度地保持了诊断的稳定性,且故障诊断准确率近乎100%,相较于传统诊断方法,提高显著。

结语

本文分析了电力信息通信故障智能诊断方法,结合电力信息采集数据,根据通信传输的效率和数据分析对通信故障进行诊断。实验论证表明,本文设计的方法具备极高的有效性,以期为电力信息通信故障智能诊断方法提供理论依据。

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