基于大數據的電網設備監控信息自動分類方法

張曉娟

摘要：電網設備資產遍布電網和用戶間，電網設備投運前及日常運行過程中的狀態測試、維護是保障電網安全可靠運行的基本手段。常規的電網設備試驗項目主要有直流電阻測試、絕緣電阻測試、交流耐壓測試、回路電阻測試、變比測試等。確保試驗數據的準確性和對試驗數據的有效管控，是保證電網安全運行、提高供電可靠性、提升用戶滿意度的技術保障。

關鍵詞：大數據;電網設備;監控信息;自動分類

1建立實時監控評估技術模型

實時監控評估運用了多種先進的信息技術與處理技術。電網設備的日常運行情況與維修檢修記錄都被儲存在相應的數據庫中，抽取數據進行對比、分析并建立模型。數據庫中的信息量十分龐大，對實時監控評估電網設備健康運行狀態起到很大作用，能夠診斷、預測電網設備故障。在這項工作中，除了使用實時監控評估技術外，還要建立相應的模型，整理、分析復雜數據，全面判斷電網設備的健康運行狀態，為檢修工作提供基礎。電網設備實時監控評估需要多種數據作為參考，其中包括運行數據、檢測數據、環境數據和巡視數據等[1]。

1.1實時監控評估模型

實現了多種科學技術的融合。采用統一處理的方法，判斷電網設備的運行狀態，綜合分析所應用的電網設備運行信息，及時發現、處理需要維修的設備，改進、完善實時監控評估模擬系統。電網設備的綜合分析功能能夠評估電網設備的運行狀態，使用多種數據會使評估結果的準確度更高。實時監控評估模型使用過程中，需要以多種數據為基礎，通常以記錄的形式呈現。通過實驗的方法，判斷電網設備出現異常的原因，提出相應的檢修維護建議，合理安排檢修時間并提出相應整改措施。

1.2基于信息熵的文本處理

以15s為時間間隔，每5s進行一次數據采集，通過信息熵數學模型，計算對應監控信息文檔f的熵。將較小信息熵H（）f監控信息文檔全部刪除，即排除監控預警信號發出的特別規律時間段。由于較大信息熵是包含15s內的全部預警信息，因此設備發生故障之后，其相關監控信息都是在15s以內進行傳達的，即有效信息時間間隔都沒有超過15s，由此需對獲取的監控信息文檔進行篩選：

1）刪除文檔f數據項，并計算刪除文檔后下一段時間內的信息熵值H′（）f;

2）以信息熵前后變化較大的數據項為中心值，從最邊緣處對數據項進行逐步刪除，直至H′（）f

1.3分類方案的實施

根據我國電網實際運行情況和自動分類基本原則對電網設備監控信息進行自動分類。在進行信息分類過程中，可將事故信息歸屬為事故信息庫，若不歸屬，則直接進入下一環節;同理，相應信息歸屬為相應信息庫，在不影響監控監測結果條件下，則需屏蔽該信息，若沒有未歸類的信息，那么就可結束信息分類。上述分類流程對值班人員日常監控工作起著至關重要作用。通過對監控信息優化處理，可減少信息數量，在各種信息監控范圍基礎上，對這五類信息進行劃分，有利于對電網設備運行狀態進行評估，由此完成對電網設備監控信息的自動分類。

1.4后臺服務中心設計

網絡結構采用B/S結構，設備上傳的數據和報告存儲在云平臺的數據庫服務器中，首先客戶端通過Web瀏覽器向web服務器發送請求，Web服務器收到客戶端請求后再向云平臺中的數據庫服務器發送請求，數據服務器收到請求后向Web服務器應答，然后Web服務器向客戶端應答，就形成一次完整的工作過程。

Web端頁面實現主要涉及的技術為ASP.NET技術。當客戶端通過瀏覽器請求（Request）頁面時，服務端首先由頁面分析器（Parser）分析其對被請求的頁面進行分析;再將通過分析的頁面內容傳遞給編譯器（Compiler）;經過編譯器編譯的頁面內容被傳輸給組裝緩存（AssemblyCache），同時，一些需要較高資源代價的元素可以存入內存（Memory）[3]。將組裝緩存和內存中的內容有機結合形成一個完成的頁面，完整的頁面最后被送往輸出緩存（OutputCache）。輸出緩存中的內容將作為客戶端的頁面請求結果被送回至瀏覽器，當同一頁面被再次請求時，服務端將直接從輸出緩存中輸送出頁面請求結果。

2電網設備實時監控評估技術設計

電網中設備眾多，許多電器元件都會消耗電網中的電力;因此，要監控評估電網中的設備。這項工作對技術的要求很高，需要在理解電器元件的前提下進行技術設計，建立恰當的監控評估模型，最大程度上減少電網設備非健康運行造成的電力損失[1]。我國電網設備中，許多電器元件的實際電壓較小，且這類電器元件的數量很大，應用這類電器元件時通常沒有相應規律。在監控評估這類電網設備時，具有一定的不確定性，導致電網設備消耗的電能過多。實時監控評估與電網設備的實際情況存在較大差距。分析電能非正常損耗造成電網設備非健康運行的原因，具體可分為以下幾方面。

第一，電路中存在電暈，造成電力非正常消耗;第二，電網設備在運行過程中由于發熱而造成電力消耗;第三，電網設備中的絕緣裝置出現問題，導致虛連而造成電力消耗;第四，電網中存在許多變壓器，一旦變壓器內部鐵心出現損壞，就會造成嚴重的電力損耗;第五，電網設備設計不合理，出現二次回路現象，從而造成電力損耗。二次回路中包含了許多方面的問題，對電力消耗減少的情況一般忽略不計[2]。整個電力系統中，如果電網設備能夠以健康的狀態運行，就可以有效減少電力的不必要消耗。實時監控評估技術中，要注意此接口的設計，結合多種因素，形成一個完整的電網設備實時監控評估系統。

結束語

實時監控評估技術能夠結合電網設備以往的運行數據和實際情況判斷設備健康運行狀態，并排查電網設備故障。電網設備監控信息自動分類方法可根據設備運行狀態對其進行監控，能夠有效改善工作人員工作強度，提高設備監控效果。

參考文獻：

[1]詹學磊，黃 杰，張 科，等.基于空間聚類的電網視頻監控設備運行狀態感知數據實時空間可視化技術研究與實現[J].自動化與儀器儀表，2017，11（9）：179-181.

[2]鄧安明，鄭建鴻，宣 磊，等.基于6LoWPAN的物聯網通信技術在配電網設備狀態監控方面的研究與應用[J].智能城市，2017，16（5）：98-99.

[3]王興念，李宏偉，施振華，等.基于大數據的智能配電網運行監控平臺關鍵技術研究與應用[J].電工技術，2017，（2）：9-12.