本發(fā)明涉及一種針對(duì)多因素的配電網(wǎng)設(shè)備故障預(yù)警方法，屬于信息采集監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為了提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，并能夠輔助配電網(wǎng)運(yùn)維人員進(jìn)行正確的分析與決策，首先必須對(duì)配電網(wǎng)故障設(shè)備進(jìn)行提前預(yù)警、消缺。發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備必須正確全面掌握配電網(wǎng)設(shè)備的各種狀態(tài)，配電網(wǎng)設(shè)備故障的發(fā)現(xiàn)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、健康狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)密切相關(guān)。要對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的各種狀態(tài)進(jìn)行精確判斷和分析，需要綜合配電系統(tǒng)信息、設(shè)備信息和環(huán)境信息等多方面信息。

目前，電力系統(tǒng)在線運(yùn)行可靠性研究綜合考慮內(nèi)部和外部環(huán)境因素對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的影響，可以給出電網(wǎng)不合理運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備老化程度、惡劣天氣、地址災(zāi)害等導(dǎo)致電力設(shè)備停運(yùn)的概率模型。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、健康狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)實(shí)時(shí)上送，系統(tǒng)通過(guò)預(yù)警方法，對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，充分挖掘配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)等數(shù)據(jù)之間的特點(diǎn)及關(guān)聯(lián)性，建立全面反映現(xiàn)象、影響因素等指標(biāo)特征內(nèi)在聯(lián)系的配電網(wǎng)設(shè)備故障評(píng)估方法，及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)故障設(shè)備并進(jìn)行預(yù)警，給配電網(wǎng)精益化管理提供輔助決策支持手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)多因素的配電網(wǎng)設(shè)備故障預(yù)警方法，填補(bǔ)了目前配電網(wǎng)設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)分析過(guò)程中，缺少定量方法的空白。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種針對(duì)多因素的配電網(wǎng)設(shè)備故障預(yù)警方法，其特征是，包括如下步驟：

1)采集配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障的運(yùn)行工況、設(shè)備健康狀態(tài)和設(shè)備所處環(huán)境因素；

2)根據(jù)同時(shí)和互斥的原則選取影響因子，并設(shè)定各個(gè)影響因子在設(shè)備故障形成中的權(quán)重；

3)計(jì)算設(shè)備影響因子的總得分，并判斷設(shè)備發(fā)生故障可能性的大??；

4)根據(jù)步驟3)的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)級(jí)別的故障預(yù)警。

進(jìn)一步地，所述步驟1)中配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備包括電站設(shè)備和線路設(shè)備；所述電站設(shè)備包括配電變壓器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器、母線、斷路器、電流互感器和電壓互感器；所述線路設(shè)備包括導(dǎo)線、柱上跌落式熔斷器、柱上變壓器、電纜段、電纜終端、電纜、柱上隔離開(kāi)關(guān)、電纜接頭和柱上負(fù)荷開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步地，所述設(shè)備健康狀態(tài)包括上年缺陷次數(shù)、當(dāng)前檢修次數(shù)、當(dāng)前巡檢次數(shù)、更換次數(shù)、投運(yùn)年限、設(shè)備壽命、帶電檢測(cè)次數(shù)和家族缺陷方面。

進(jìn)一步地，所述步驟3)中總得分采用100分制。

進(jìn)一步地，所述步驟3)中總得分包括運(yùn)行工況的得分、設(shè)備健康狀態(tài)的得分和設(shè)備所處環(huán)境因素的得分之和。

進(jìn)一步地，所述步驟4)中對(duì)于總得分X的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為：

1)若X≥60，則說(shuō)明設(shè)備發(fā)生故障可能性極高，則設(shè)置嚴(yán)重告警；

2)若45≤X<60則說(shuō)明設(shè)備發(fā)生故障可能性較小，設(shè)置一般告警；

3)若總分?jǐn)?shù)X<45，則無(wú)需關(guān)注。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本方法通過(guò)量化配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況，并提前預(yù)警即將發(fā)生的可能的配電網(wǎng)設(shè)備故障，為配電網(wǎng)精益化管理提供輔助決策支持手段。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明方法的評(píng)價(jià)方式圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在目前的技術(shù)中，以往的設(shè)備管理消缺，從配網(wǎng)架構(gòu)缺陷、自動(dòng)化建設(shè)的不足及自動(dòng)隔離出現(xiàn)故障，及其他綜合因素講述了缺陷的出現(xiàn)的原因，并從人員管理、法律法規(guī)、技術(shù)安全等方面提出了相應(yīng)的措施，但是在配電網(wǎng)設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)分析過(guò)程中，沒(méi)有定量的方法。

為了將配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定量分析，我們需要將對(duì)配網(wǎng)設(shè)備故障進(jìn)行四方面的評(píng)價(jià)，并量化成數(shù)字以便直觀的反映出設(shè)備的運(yùn)行情況。

在實(shí)施本方法時(shí)需要對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，其中配網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括兩大類(lèi)：電站設(shè)備和線路設(shè)備。

其中電站設(shè)備包括配電變壓器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器、母線、斷路器、電流互感器、電壓互感器；線路設(shè)備包括導(dǎo)線、柱上跌落式熔斷器、柱上變壓器、電纜段、電纜終端、電纜、柱上隔離開(kāi)關(guān)、電纜接頭、柱上負(fù)荷開(kāi)關(guān)。

不同設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不同，本實(shí)施例中選取配電變壓器作為典型設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)警評(píng)價(jià)。

配網(wǎng)設(shè)備故障主要分為對(duì)稱(chēng)故障、非對(duì)稱(chēng)故障、相間故障、接地故障幾大類(lèi)。造成配網(wǎng)設(shè)備故障的原因主要包括設(shè)備絕緣低質(zhì)、老化、雷擊、風(fēng)吹、操作失誤、鳥(niǎo)獸等引起。

對(duì)配網(wǎng)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)警，首先以設(shè)備健康狀態(tài)情況和設(shè)備運(yùn)行工況為主，結(jié)合設(shè)備所在的環(huán)境因素、氣象預(yù)報(bào)進(jìn)行影響因子求和，影響因子的選取遵循同時(shí)和互斥的原則。

本實(shí)施例中設(shè)備運(yùn)行工況主要包括8個(gè)指標(biāo)，分值55分，設(shè)備健康狀態(tài)包括7個(gè)指標(biāo)，分值35分，環(huán)境因素包括17個(gè)指標(biāo)，分值10分。

通過(guò)表格量化的方式可以清晰的看出設(shè)備的運(yùn)行情況，如表1所示：

表1配網(wǎng)設(shè)備故障評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值

對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行工況評(píng)價(jià)，配電變壓器作為配電網(wǎng)的主要設(shè)備，其運(yùn)行數(shù)據(jù)主要包括A相電流、B相電流、C相電流、A相電壓、B相電壓、C相電壓。通過(guò)計(jì)算得到配電變壓器的運(yùn)行工況指標(biāo)，主要包括是否低電壓、是否過(guò)電壓、是否空載、是否輕載、是否重載、是否過(guò)載、是否突變、是否三相不平衡，其分項(xiàng)名稱(chēng)與分值，如表2所示：

表2配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行工況評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值

對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行健康狀態(tài)評(píng)價(jià)，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障具有很好的支撐作用。根據(jù)配網(wǎng)設(shè)備故障分析，缺陷設(shè)備、運(yùn)行年限接近設(shè)備壽命、異常次數(shù)過(guò)多、有家族缺陷的設(shè)備發(fā)生故障的幾率較大。

配網(wǎng)設(shè)備健康狀態(tài)根據(jù)上年缺陷次數(shù)、當(dāng)前檢修次數(shù)、當(dāng)前巡檢次數(shù)、更換次數(shù)、投運(yùn)年限/設(shè)備壽命、帶電檢測(cè)次數(shù)；家族缺陷等對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其分項(xiàng)名稱(chēng)和分值，如表3所示：

表3配網(wǎng)設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值

環(huán)境因素作為設(shè)備運(yùn)行的外界因素，對(duì)設(shè)備故障預(yù)警起到輔助作用，可通過(guò)此因素事前做相應(yīng)的處理。環(huán)境因素主要包括設(shè)備當(dāng)前所處環(huán)境的溫度、濕度；設(shè)備所處地理位置自然環(huán)境包括低洼、防汛滯洪、雷區(qū)、污區(qū)、鳥(niǎo)害、魚(yú)池、重要交跨(高鐵、高速公路、輸電通道)、山火、線下違章、外力隱患點(diǎn)、樹(shù)害；氣象環(huán)境包括大風(fēng)、雨、大霧、冰凍等，上述三種主要環(huán)境因素對(duì)于設(shè)備故障發(fā)生所占比重如表4所示。

表4配網(wǎng)設(shè)備環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值

在給出了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)后，給出評(píng)價(jià)流程：

第一步，根據(jù)環(huán)境因素評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值計(jì)算設(shè)備環(huán)境因素得分；

第二步，根據(jù)設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)及分值計(jì)算設(shè)備健康狀態(tài)得分；

第三步，根據(jù)運(yùn)行工況評(píng)價(jià)指標(biāo)及得分計(jì)算設(shè)備運(yùn)行工況得分；

第四步，計(jì)算前三步得分總和X：

1)若X≥60，則說(shuō)明設(shè)備發(fā)生故障可能性極高，則設(shè)置嚴(yán)重告警；

2)若45≤X<60則說(shuō)明設(shè)備發(fā)生故障可能性較小，設(shè)置一般告警；

3)若總分?jǐn)?shù)X<45，則無(wú)需關(guān)注。

本方法通過(guò)量化配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況，并提前預(yù)警即將發(fā)生的可能的配電網(wǎng)設(shè)備故障，為配電網(wǎng)精益化管理提供輔助決策支持手段，填補(bǔ)了目前配電網(wǎng)設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)分析過(guò)程中，缺少定量方法的空白。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。