The invention provides a health assessment system for transmission and transformation equipment based on large data, including equipment data monitoring module, condition monitoring agent module, transmission and transformation status access gateway of network and province company, data processing module, network and province production management system, network and province data center, operation and inspection data center, headquarters production management system, equipment health assessment system and cloud resource pool. Equipment data monitoring module collects on-line monitoring data, live monitoring data, robot inspection data, meteorological data, mountain fire data and icing data of transmission and transformation equipment. The invention introduces the technology of big data analysis into the health state assessment of transmission and transformation equipment, builds a health assessment system of transmission and transformation equipment based on big data, which can reasonably and efficiently utilize the collected monitoring data, and realizes the health state assessment of transmission and transformation equipment by using time series autoregressive model or clustering algorithm model.
【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的输变电设备健康评估系统
本专利技术属于电力设备监测
,特别涉及一种基于大数据的输变电设备健康评估系统。
技术介绍
经济的发展极大地提高了对电力的需求,此需求既包括数量的需求也包括质量的要求,同时对硬件(输变电设备)有了较为苛刻的要求,因为硬件设备是电力系统能否安全运作的基础,是企业赢取利润的关键。伴随着数字信息化时代的快速发展,信息量也呈爆炸性增长态势。当前信息通信技术与电力生产深度融合,对电力工业的价值贡献已经从量变转变到质变,其最鲜明的体现就是电力数据成为电力工业的核心资产。目前中国的电力系统已成为世界上最大规模的关系国计民生的电力网络。电力设备的可靠性、高效运行与有效管理对电力系统的安全、稳定变得愈来愈重要。如何从海量的电力设备监测数据中快速挖掘和发现设备的健康状态与缺陷信息,成为研究者和电力企业的重要关注点。智能电网中的众多传感器会实时地产生大量数据流,对新型流式数据的分析与处理,给设备的健康评估带来了很大的挑战。在实际的生产环境中,状态监测采集到的设备数据容量极大且类型较杂,但大数据技术能够较快地处理海量数据,并能够从繁杂的数据中,分析挖掘出有用有价值的信息。
技术实现思路
本专利技术将大数据分析技术引入到输变电设备的健康状态评估中,构建基于大数据的输变电设备健康评估系统,能够合理高效地利用采集的监测数据;并采用时间序列自回归模型或聚类算法模型实现输变电设备的健康状态评估。本专利技术具体为一种基于大数据的输变电设备健康评估系统,所述输变电设备健康评估系统包括设备数据监测模块、状态监测代理模块、网省公司输变电状态接入网关、数据加工 ...
【技术保护点】
1.一种基于大数据的输变电设备健康评估系统,其特征在于,所述输变电设备健康评估系统包括设备数据监测模块、状态监测代理模块、网省公司输变电状态接入网关、数据加工模块、网省生产管理系统、网省数据中心、运检数据中心、总部生产管理系统、设备健康评估系统以及云资源池;所述设备数据监测模块包括在线监测数据模块、带电监测数据模块、机器人巡检数据模块、气象数据模块、山火数据模块以及覆冰数据模块,分别对输变电设备的在线监测数据、带电监测数据、机器人巡检数据、气象数据、山火数据以及覆冰数据进行收集;所述设备数据监测模块将监测到的各种输变电设备数据通过状态监测代理模块上传给网省公司输变电状态接入网关;所述网省公司输变电状态接入网关连接到所述数据加工模块和所述网省数据中心,将所述设备数据监测模块监测到的输变电设备数据分别传输给所述数据加工模块和所述网省数据中心;所述数据加工模块包括监测数据预处理模块和监测数据分析模块,所述监测数据预处理模块对接收到的输变电设备数据进行数据清理、数据集成、数据变换和数据归约,所述监测数据分析模块对预处理后的数据进行深加工;所述网省数据中心对接收到的输变电设备数据进行存储;所述数 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的输变电设备健康评估系统,其特征在于,所述输变电设备健康评估系统包括设备数据监测模块、状态监测代理模块、网省公司输变电状态接入网关、数据加工模块、网省生产管理系统、网省数据中心、运检数据中心、总部生产管理系统、设备健康评估系统以及云资源池;所述设备数据监测模块包括在线监测数据模块、带电监测数据模块、机器人巡检数据模块、气象数据模块、山火数据模块以及覆冰数据模块,分别对输变电设备的在线监测数据、带电监测数据、机器人巡检数据、气象数据、山火数据以及覆冰数据进行收集;所述设备数据监测模块将监测到的各种输变电设备数据通过状态监测代理模块上传给网省公司输变电状态接入网关;所述网省公司输变电状态接入网关连接到所述数据加工模块和所述网省数据中心,将所述设备数据监测模块监测到的输变电设备数据分别传输给所述数据加工模块和所述网省数据中心;所述数据加工模块包括监测数据预处理模块和监测数据分析模块,所述监测数据预处理模块对接收到的输变电设备数据进行数据清理、数据集成、数据变换和数据归约,所述监测数据分析模块对预处理后的数据进行深加工;所述网省数据中心对接收到的输变电设备数据进行存储;所述数据加工模块与所述网省生产管理系统进行双向连接,为网省生产管理系统提供数据服务;所述网省数据中心与所述运检数据中心进行双向连接,所述网省生产管理系统与所述运检数据中心进行双向连接,加工后的数据和网省生产管理系统数据在运检数据中心进行汇总;所述数据加工模块和所述网省数据中心均连接到所述设备健康评估系统,所述设备健康评估系统根据输变电设备数据情况对设备的健康状态进行评估;所述设备健康评估系统连接到所述总部生产管理系统和所述云资源池,与所述总部生产管理系统进行交互,并将设备健康状态评估数据存储到云资源池;所述运检数据中心与所述总部生产管理系统进行双向交互。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的输变电设备健康评估系统,其特征在于,所述设备健康评估系统采用一阶时间序列自回归模型对输变电设备数据进行拟合:其中,xt表示输变电设备监测数据的时间序列;et为状态量白噪声,服从正态分布,et~N(μe,λ2),因此xt服从N(μ,σ2)的正态分布,其中参数μ和σ满足如下公式:μ=μe/(1-α)当设备处于正常健康状态时,其状态量都在相应的阈值范围内,对所有的自变量t,假设xt都在区间[a,b]内,对所有的a≤xt+k≤b,均有:a-αkxt≤et+k+αet+k-1+…+αk-1et+1≤b-αkxt由于et~N(μe,λ2),因此,仅当α小于限制α0时,整个序列小于区间[a,b],此时输变电设备处于正常健康状态。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的输变电设备健康评估系统,其特征在于,所述设备健康评估系统根据输变电设备数据情况对设备的健康状态进行评估具体包括如下步骤:步骤(1):利用基于Spark流式处理的K-Means聚类算法进行工况识别,如...
【专利技术属性】
技术研发人员:马汝祥,侍红兵,殷芸辉,王慧,周晔,胥峥,
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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