一种基于大数据的变压器智能运维方法及系统与流程

专利2023-05-19  138



1.本技术涉及大数据及变压器领域,具体而言,涉及一种基于大数据的变压器智能运维方法及系统。


背景技术:

2.电网规划是保障电网稳定运行的基础,配电网规模大、问题多、管理基础薄弱,专业力量弱,对配电网设备问题查找、原因分析不到位,研究不足、不深,系统性解决问题的思维较弱,出现问题往往一换了之,造成电网投资建设的巨大浪费。
3.电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统称为配电系统。配电系统是由多种配电设备和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。在我国,配电系统可划分为高压配电系统、中压配电系统和低压配电系统三部分。由于配电系统作为电力系统的最后一个环节直接面向终端用户,它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量,因而在电力系统中具有重要的地位。
4.当前技术中关于配电系统的研究数据较为单一、没有依托最新的产品使用理念对电力系统维护进行针对性的设计,导致以配电房为支撑的电力维护系统反应迟钝、系统维护预估能力弱、发生意外事故难以挽回。
5.所以,为了适应当前市场发展态势,研究一种利用大数据的变压器智能运维系统。


技术实现要素:

6.本技术的目的在于提供一种基于大数据的变压器智能运维方法,其能够系统地精准研判出变压器运维过程中问题产生的原因,为电网规划和电网生产运维工作中问题查找、原因分析更加精准。
7.本技术的另一目的在于提供一种基于大数据的变压器智能运维系统,其能够运行一种基于大数据的变压器智能运维方法。
8.本技术的实施例是这样实现的:
9.第一方面,本技术实施例提供一种基于大数据的变压器智能运维方法,其包括通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。
10.在本技术的一些实施例中,上述通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息包括:获取变压器的位置信息,变压器容量信息,变压器的负荷信息,变压器电流信息、电压信息。
11.在本技术的一些实施例中,上述还包括:对变压器的位置信息,变压器容量信息,变压器的负荷信息,变压器电流信息、电压信息进行在线采集和离线采集,并对采集到的信
息进行存储及管理。
12.在本技术的一些实施例中,上述通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值包括:检测变压器线路中的异常数据和负载损耗、空载损耗、单相、零序阻抗、容量监测数据是否处于安全数值范围内。
13.在本技术的一些实施例中,上述还包括:对变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况进行分析处理,并对分析处理后的数据进行优化,得到灾害对变压器产生的影响结果和运维优化建议。
14.在本技术的一些实施例中,上述当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策包括:实时检测变压器运行的安全数值与预设的阈值进行对比,从而判断当前变压器的实时状态。
15.在本技术的一些实施例中,上述还包括:对当前变压器的实时状态进行综合评估,得到评估结果,当评估结果为故障时,对变压器进行原因分析,分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。
16.第二方面,本技术实施例提供一种基于大数据的变压器智能运维系统,其包括信息采集模块,用于通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;
17.分析模块,用于通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;
18.运维模块,用于当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。
19.在本技术的一些实施例中,上述包括:用于存储计算机指令的至少一个存储器;与上述存储器通讯的至少一个处理器,其中当上述至少一个处理器执行上述计算机指令时,上述至少一个处理器使上述系统执行:信息采集模块、分析模块及运维模块。
20.第三方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如一种基于大数据的变压器智能运维方法中任一项的方法。
21.相对于现有技术,本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果:
22.通过构建基于电力大数据的分析模型,获取变压器设备的运行数据,应用计算机程序自动智能针对存在的出现的问题从多个维度进行量化分析判定,最终准确识别出问题产生的原因。通过计算机算法自动量化精准识别,找准了电网设备问题的原因,才能对症施策。解决电网规划、生产运维工作中对变压器运维问题成因进行自动化智能化定量分析,为电网规划建设、生产运维决策提供科学支撑。还能够帮助运维人员实时把控变压器的运行状态,并及时推送报警信息、智能监控预警的诊断结果以及运维优化建议,并统计故障信息与运行记录,生成智能报表,有利于变压器运维工作的开展,对推动智能变压器领域的发展具有革命性的意义。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维方法步骤示意图;
25.图2为本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维方法详细步骤示意图;
26.图3为本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维系统模块示意图;
27.图4为本技术实施例提供的一种电子设备。
28.图标:10-信息采集模块;20-分析模块;30-运维模块;101-存储器;102-处理器;103-通信接口。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
31.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.需要说明的是,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
34.实施例1
35.请参阅图1,图1为本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维方法步骤示意图,其如下所示:
36.步骤s100,通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;
37.在一些实施方式中,变压器全生命周期中各类要素相关信息包括变压器运行的状态参数包括油色谱、局部放电、红外测温、油面/绕组温度、铁芯/夹件接地电流、振动、噪声、油箱压力、调压开关电机电流、套管介损、套管电容等在线采集数据。
38.步骤s110,通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发
生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;
39.在一些实施方式中,当检测到自然灾害信息中任一数值达到或超过系统设定安全值,系统在2min内连续检测数值情况,如果持续达到安全值,启动主动式防御探测系统的内部探查系统或外部探查系统,用无人车抵进异常点检测,同时起飞旋翼无人机进行多角度数据采集,当确认数值达到设定安全值立即将数据发送到大数据中心并发送警报,由操作者决策;当确认数值低于设定安全值,系统将数据备份并发送到大数据中心;当系统监测到传感器中任一数据超过安全值,直接报警并将数据发送到大数据中心。
40.步骤s120,当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。
41.在一些实施方式中,在重大自然灾害发生后,系统控制外部探查系统重新检查环境数据,校正系统中固定传感器的安全值,并且防护薄弱部位进行详细监测进行灾害影响评估;当出现意外事故,配电房完全停电,系统自动存储断电前一秒的数据上传至云数据计算处理器,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策
42.实施例2
43.请参阅图2,图2为本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维方法详细步骤示意图,其如下所示:
44.步骤s200,获取变压器的位置信息,变压器容量信息,变压器的负荷信息,变压器电流信息、电压信息。
45.步骤s210,对变压器的位置信息,变压器容量信息,变压器的负荷信息,变压器电流信息、电压信息进行在线采集和离线采集,并对采集到的信息进行存储及管理。
46.步骤s220,检测变压器线路中的异常数据和负载损耗、空载损耗、单相、零序阻抗、容量监测数据是否处于安全数值范围内。
47.步骤s230,对变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况进行分析处理,并对分析处理后的数据进行优化,得到灾害对变压器产生的影响结果和运维优化建议。
48.步骤s240,实时检测变压器运行的安全数值与预设的阈值进行对比,从而判断当前变压器的实时状态。
49.步骤s250,对当前变压器的实时状态进行综合评估,得到评估结果,当评估结果为故障时,对变压器进行原因分析,分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。
50.在一些实施方式中,建立变压器分析模型,配置变压器问题的原因、分析规则及参数。获取配电变压器台帐参数及运行数据,根据变压器分析模型分析规则中所需的计算参数,从电力大数据中心获取相关数据;分析供电半径是否过长,根据获取的数据,计算从变电站到当前变压器的供电距离,再将结果与分析规则进行数值大小进行对比,分析变压器容量是否不足,根据获取的变压器额定容量及负荷数据,计算变压器容量负载值,分析配变三相是否不平衡,根据获取的变压器指定时间周期的三相电流数据,分析配变的分接头位置是否不当,根据获取的变压器高压侧电压值,通过电压值判断分接头所处档位,如果当前位置处于低档或中档,在出现运维异常的情况下有上调空间,则可研判出变压器分接头位置不当的原因判定成立,反之不成立。
51.实施例3
52.请参阅图3,图3为本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维系统模块示意图,其如下所示:
53.信息采集模块10,用于通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;
54.分析模块20,用于通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;
55.运维模块30,用于当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。
56.如图4所示,本技术实施例提供一种电子设备,其包括存储器101,用于存储一个或多个程序;处理器102。当一个或多个程序被处理器102执行时,实现如上述第一方面中任一项的方法。
57.还包括通信接口103,该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块,处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
58.其中,存储器101可以是但不限于,随机存取存储器101(randomaccess memory,ram),只读存储器101(read only memory,rom),可编程只读存储器101(programmable read-only memory,prom),可擦除只读存储器101(erasable programmable read-only memory,eprom),电可擦除只读存储器101(electric erasable programmable read-only memory,eeprom)等。
59.处理器102可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器102,包括中央处理器102(central processing unit,cpu)、网络处理器102(network processor,np)等;还可以是数字信号处理器102(digital signal processing,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
60.在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的方法及系统,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法及系统实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的方法及系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
61.另外,在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
62.另一方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器102执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器101(rom,read-only memory)、随机存取存储器101(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
63.综上所述,本技术实施例提供的一种基于大数据的变压器智能运维方法及系统,通过构建基于电力大数据的分析模型,获取变压器设备的运行数据,应用计算机程序自动智能针对存在的出现的问题从多个维度进行量化分析判定,最终准确识别出问题产生的原因。通过计算机算法自动量化精准识别,找准了电网设备问题的原因,才能对症施策。解决电网规划、生产运维工作中对变压器运维问题成因进行自动化智能化定量分析,为电网规划建设、生产运维决策提供科学支撑。还能够帮助运维人员实时把控变压器的运行状态,并及时推送报警信息、智能监控预警的诊断结果以及运维优化建议,并统计故障信息与运行记录,生成智能报表,有利于变压器运维工作的开展,对推动智能变压器领域的发展具有革命性的意义。
64.以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
65.对于本领域技术人员而言,显然本技术不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本技术。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:
1.一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,包括:通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。2.如权利要求1所述的一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,所述通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息包括:获取变压器的位置信息,变压器容量信息,变压器的负荷信息,变压器电流信息、电压信息。3.如权利要求2所述的一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,还包括:对变压器的位置信息,变压器容量信息,变压器的负荷信息,变压器电流信息、电压信息进行在线采集和离线采集,并对采集到的信息进行存储及管理。4.如权利要求1所述的一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,所述通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值包括:检测变压器线路中的异常数据和负载损耗、空载损耗、单相、零序阻抗、容量监测数据是否处于安全数值范围内。5.如权利要求4所述的一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,还包括:对变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况进行分析处理,并对分析处理后的数据进行优化,得到灾害对变压器产生的影响结果和运维优化建议。6.如权利要求1所述的一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,所述当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策包括:实时检测变压器运行的安全数值与预设的阈值进行对比,从而判断当前变压器的实时状态。7.如权利要求6所述的一种基于大数据的变压器智能运维方法,其特征在于,还包括:对当前变压器的实时状态进行综合评估,得到评估结果,当评估结果为故障时,对变压器进行原因分析,分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。8.一种基于大数据的变压器智能运维系统,其特征在于,包括:信息采集模块,用于通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;分析模块,用于通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;运维模块,用于当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。9.如权利要求8所述的一种基于大数据的变压器智能运维系统,其特征在于,包括:
用于存储计算机指令的至少一个存储器;与所述存储器通讯的至少一个处理器,其中当所述至少一个处理器执行所述计算机指令时,所述至少一个处理器使所述系统执行:信息采集模块、分析模块及运维模块。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出了一种基于大数据的变压器智能运维方法及系统,涉及大数据及变压器领域。一种基于大数据的变压器智能运维方法包括:通过大数据中心获取变压器全生命周期中各类要素相关信息;通过变压器全生命周期中各类要素相关信息及实时的自然灾害信息发生情况,分析灾害对变压器产生的影响,判定变压器下一时间段安全数值;当检测到安全数值超出预设范围时,变压器进行停电动作,大数据中心自动存储断电前一秒的数据上传至大数据中心,经数据分析原因后,由大数据中心对系统电力维护作出决策。能够系统地精准研判出变压器运维过程中问题产生的原因,为电网规划和电网生产运维工作中问题查找、原因分析更加精准。原因分析更加精准。原因分析更加精准。


技术研发人员:徐峰 王文俊 周冰磊
受保护的技术使用者:汇网电气有限公司
技术研发日:2022.06.02
技术公布日:2022/11/1
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