輸電線路裝置運行可用性分析技術研究

王文爍，胡丹暉，黃俊杰，張 坤，李云鵬

(1.國網湖北省電力公司電力科學研究院,湖北 武漢 430077；2.國網富達科技發展有限責任公司，北京 100070）

輸電線路裝置運行可用性分析技術研究

王文爍1，胡丹暉1，黃俊杰1，張 坤2，李云鵬2

(1.國網湖北省電力公司電力科學研究院,湖北 武漢 430077；2.國網富達科技發展有限責任公司，北京 100070）

針對目前輸電設備各類監測裝置故障種類多、可靠性較低的問題,結合目前監測裝置的實際應用情況,分析了輸電設備狀態監測裝置在通信、缺陷故障、數據采集有效性等方面的問題,提出了相應的處理措施,以提高輸電設備監測裝置的可用性。

可用性；數據有效性；可用性算法

0 引言

發展智能電網是當前我國電力系統的重大戰略取向，也是我國“十二五”能源規劃的重要目標，在國家電網公司大力支持下，各省電力公司輸電設備狀態監測業務得到迅猛發展[1]，輸電設備狀態監測主站系統[2]已全部建成并投入運行。由于系統應用中監測裝置可靠性、穩定性、數據有效性等問題仍然較為突出，國網公司運檢部于2013年啟動監測裝置質量提升計劃，國網運檢二[2015]48號文提出提升輸電在線監測裝置運行質量，通過階段性開展試點線路及變電站裝置運行評估工作促進在線監測裝置實用化[3]，本文通過以下四個方面開展輸電設備狀態監測裝置可靠性的研究。

1 數據有效性量化業務流程

輸電監測裝置的數據可用性量化處理模塊業務流程如圖1所示。

圖1 輸電監測裝置的數據可用性量化處理模塊業務流程Fig.1 Availability-quantification process of transmission line monitoring equipment data

2 輸電設備狀態監測裝置運行因素提取和分析

根據電網的運行現狀，在線監測裝置運行原理[4]，結合以往歷史數據及運行大數據分析挖掘技術得出影響裝置運行的各種因素，提取特征值及故障因素，明確裝置數據有效性、裝置通信狀態、本體故障等環節的重要因素[5]。

3 輸電設備狀態監測裝置可靠性評估算法

根據目前輸電設備狀態監測裝置運行信息和數據接入模式，裝置可靠性評估[6]內容主要分為以下四點：

1)數據有效性分析。主要是通過收集輸電設備狀態監測系統中各類廠家裝置的采集的監測數據，結合目前國網的輸電設備狀態監測預警及報警閾值，計算當前裝置的采集參數是否符合合理的采集范圍，得出該裝置的采集是否具有有效性和準確性。

2)數據通信問題分析。主要是按照監測裝置上傳數據的情況進行分析，將沒有上傳數據的信息記錄和分析，統計該段時間裝置通信問題所占百分比，

3)裝置故障問題分析。主要是系統對裝置的數據通信問題的天數進行判斷，如果連續3 d（時間可以設定）都沒有數據上傳，系統會默認將這部分裝置作為故障裝置信息進行計算，同時系統會將這部分信息數據，通過相應的頁面展示給用戶，用戶可以再次判斷確認，并明確該裝置的故障類型、故障原因。系統會將這段時間的故障信息進行計算得到一個故障百分比值。

4)監測數據的有效范圍。系統內監測數據有效性范圍設置默認采用已發布的裝置技術規范中裝置測量技術參數的數據范圍,允許具有一定權限的用戶修改監測數據有效性范圍設置,具體如表1所示。

表1 輸電監測數據參數部分測量范圍Tab.1 Measurement arrange of some transmission supervisory instruments data

4 裝置數據有效性量化方法

根據無效數據和有效數據的對比，實現數據的有效判斷，進而得到輸電監測裝置數據有效性量化結果。

輸電監測裝置單參數數據有效性量化結果q1,

例如：一個導線溫度監測裝置的監測參數有線溫1、線溫2兩種，正常狀態下該裝置每天上傳的數據量為一個定量數，假設為n1條，如果該裝置線溫1參數存在n2條無效數據，那么該裝置線溫1參數這一天的有效性百分比為。

如果同一輸電監測裝置存在多個參數數據超出有效性范圍，那么該裝置有效性量化結果q2取值為其所有單參數數據有效性量化結果的最小值，

例如一個微氣象裝置的數據有效性量化步驟如下：（1）獲得微氣象裝置的所有數據類型，即環境溫度、相對濕度、風速、風向等；（2）分別求取環境溫度、相對濕度、風速等各種數據的單參數數據有效性量化結果；（3）統計分析各種數據的數據有效性量化結果，取它們的最小值作為該裝置的多參數有效性量化結果，即該裝置的有效性量化結果(如表2所示)。

表2 一個微氣象裝置的有效性量化結果范例Tab.2 An example of availability-quantification results of a microclimate monitoring equipment

5 結語

通過對輸電設備狀態監測裝置數據可用性計算方法的研究，實現數據的有效的規范性判斷，提高了各類輸電狀態監測裝置數據采集質量和對輸電線路運行安全的準確性判斷，保障了電網運行安全。

（References）

[1] 馬智.電力輸電設備狀態監測系統的設計與實現[D].廈門：廈門大學,2014.MA Zhi.Design and implementation of condition monitoring system for power transmission equipments[D].Xiamen:Xiamen University,2014.

[2] 李盛盛.輸電設備狀態監測主站系統的設計與開發[J].電力信息化,2010,8(11):14-18.LI Shengsheng.Design and development of transimission equipment state monitoring master station system[J].Electric Power Information Technology,2010,8(11):14-18.

[3] 王凱,蔡煒,鄧雨榮,等.輸電線路在線監測系統應用和管理平臺[J].高電壓技術,2012,38(5):1274-1280.WANG Kai,CAI Wei,DENG Yurong,et al.Application and managementinformation platform for transmission line monitoring system[J].High Voltage Engineering,2012,38(5):1274-1280.

[4] 王堅敏,王強.輸電線路設備狀態監測系統[J].電力信息化,2011,9(10):37-39.WANG Jianmin,WANG Qiang.Condition monitoring system for transmission lines equipment[J].Electric Power Information Technology,2011,9(10):37-39

[5] 楊先進.輸電線路狀態監測中心及監測系統建設與應用[D].北京：華北電力大學,2013.YANG Xianjin.The construction and application of the transmission line condition monitoring center and system[D].Beijing:North China Electric Power University,2013.

[6] 潘凌,王濤,陸宇航,等. 智能輸電線路狀態監測裝置可靠性分析[J].水電站機電技術,2016,39(4):41-45.PAN Ling,WANG Tao,LU Yuhang,et al.Reliability analysis of condition monitoring instruments for intelligent transmission lines[J].Mechanical& Electrical Technique of Hydropower Station,2016,39(4):41-45.

Study on Operation Availability Analysis of Transmission Line Equipment

WANG Wenshuo1,HU Danhui1,HUANG Junjie1,ZHANG Kun2,LI Yunpeng2
(1.State Grid Hubei Electric Power Research Institute,Wuhan Hubei 430077,China;2.State Grid Fuda Technology Development Company Limited,Beijing 100070,China)

In order to improve the availability of the monitoring devices for power transmission equipments,based on various faults and reliability problems appearing in current applications,the problems of monitoring devices including communication,malfunction and valid data collection are analyzed,and the corresponding measures are put forward in order to improve the usability of the monitoring device for power transmission equipments.

availability;data validity;availability algorithm

TM755

A

1006-3986(2017)05-0022-03

10.19308/j.hep.2017.05.006

2017-04-19

王文爍(1991)，女，山東菏澤人，碩士,助理工程師。