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基于跨域数据的输电线路综合分析管控系统研究及应用

2017-06-15邱汉锋

科学家 2017年6期
关键词:综合分析风险

邱汉锋

摘 要 随着电力行业在信息化以及各种先进技术创新发展,为满足人们对于电力需求的变化和增加,在电力工程中重要的输电线路的建设过程开始融合多种技术,合并多样功能和技术措施,搭建综合的分析管控系统,对输电线路可能遭遇的风险实施切实的管控,提高灾害预警能力,而多领域内技术措施的综合利用,就必须处理好大量的跨域数据,才能保障电力能源的稳健供应与运行。

关键词 跨域数据;综合分析;风险;管控系统

中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)06-0039-01

电力各项设施的升级和优化,使我国电力供应愈加高效,满足了社会发展和人民生活快速增长的需求,同时,电力工程建设的规模和范围都在扩大,遇到的干扰因素和需要防范的风险也在同步增加,给工程人员和维护人员带来了很多新的问题,风险因素的复杂性愈加的鲜明和突出,尽管电力供应与工程建设的技术在不断的提高,但是依然会受到自然环境恶劣条件的重大影响,比如雷电天气和气候变化,地理地质条件对电力基础设施的影响也很大,而电力网络本身也存在很多问题和缺陷,容易发生故障,加之输电线路建设既要保障电力的稳定供应,又要规避各种沿途遇到的一些意料之外的事故和风险,以及后续使用过程中出现的故障与事故。

电力行业正在基于跨域数据,针对输电线路的建设和维护建立了综合分析管控系统,此时就会出现一个非常重要的问题,怎样处理大量的各类领域内所传回和系统收集到的数据,如果这些跨域数据不能得到合理的分析和处理,那么综合性的管控系统就会发生各种不相适应的情况,引发多种故障和问题,关于输电线路的建设与管理会陷入混乱的局面,影响到供电的稳定性和安全性,因此,我们不仅要能够获取和搜集到所需要的各类信息数据,而且要将其做好相应的管理和分析处理。

1 完成各领域内数据的分类

电力行业本身就是一种技术密集和装备设施密集型的产业,这种独特的发展模式就决定了多种技术应用和大量基础设施的建设,也为综合分析管控系统的建立提供了先决条件。技术密集的特点决定了多种应用数据的产生,而数据产生后首先就要完成数据类型的甄别和归类。第一类当然就是电力行业内部的信息数据,以输电线路的建设和维护为基准,在建設施工方面主要包括了线路网络设计规划、施工技术标准、变电站以及杆塔的建设标准等,在管理和维护方面主要包含输电线路运行情况,这其中有包括实时故障发生的情况和日常维护保养情况产生的数据,在维护过程中,尤其要记录和整理在检修和巡查方面产生的数据,这有利于制定更加科学合理的维护保养制度和规划,有利于保障输电线路的稳健运行和较少安全风险,加强维护工作人员的风险防范意识,建立更加完善的风险防范体系。在与地球信息系统的结合中产生的数据包括空间索引、地图信息、输电线路沿途的地貌特征等数据信息,利用建立的数字地面模型可以获取输电线路途经的真实地形特征数据。

第二类数据的来源范围就比较广阔了,包括准确气象预测数据、卫星遥感实测数据等,这些技术获取的数据信息一方面是做好灾害预警,降低气候变化给输电线路带来的危害,另一方面是与输电线路的电力生产管理相互配合,提高电力运营水平。

2 输电线路综合分析管控系统针对跨域数据的具体处理方式

1)利用Web数据交换应用程序完成对非电力信息数据的转化。经过前面的论述可以知道,输电线路的综合分析管控系统需要两大类数据进行分析和处理,其中,电力信息数据是电力信息处理系统自身能够产生并予以处理的,但是非电力信息数据要进入综合分析管控系统进行分析和使用,就必须利用到Web应用程序将气象等方面的数据接入综合系统之中,而Web的应用程序中的技术可以在没有第三方软件或者硬件的条件下,将不同专业性质以及类型的数据在两个系统之间完成互换或者集成使用,所以,综合管控系统就可以获取全方位的技术数据,对输电线路的建设与管理实行实时的监管,防止各种风险引发故障或者酿成安全事故。

2)利用精确算法清除无用以及不合理的数据,完善数据内容。跨域数据来源广泛,并且在接入综合管控系统后也存在一些不合理和多余的数据信息,为了保障数据的完整性和实用性,提高数据的精确性和使用价值,就必须对一些数据进行清除和整理,同时采用精确的算法分析数据内容的合理性,我们不妨就以聚类分析方法为例,简单介绍综合系统利用算法解析数据的关键之处。

聚类与分类有很大的区别,分类是在确定了数据的性质后做出的划分,而聚类所划分的类还处于未知的状态。聚类就是将数据分配到不同类的过程,而能够确保这些位于一个类中的数据拥有很大的相似性,根据这一分析方式就可以将包括电力信息数据和气象信息数据在内的诸多数据进行聚类,并挑选出拥有很大相似性的数据作为一类,而就可以将一些不一致的数据剔除出来,起到了净化数据的目的,也能增强数据的准确性和合理性,为输电线路的建设与维护管理等工作提供预警和各种信息支持保障。

3)将各类数据综合汇总,形成统一类型和标准以利于融合使用。各类数据都是要最终融合并在输电线路综合分析管控系统中进行相关的操作和用作不同用途,而处于同一系统下的跨域数据存在各种不同的标准、格式和类型,如果不能达到合理的数据融合,就不能发挥综合系统应有的作用,对于各类的跨域数据的融合和统一标准的处理办法通常采用相关系数分析法以及神经网络算法,相关系数可以将数据作为变量研究对象,从而研究跨域数据之间的线性相关程度的量,按照量的大小来确定各类跨域数据的统一标准,而神经网络算法是根据跨域数据之间存在的逻辑规则的关系为基础,开展逻辑推理将数据定性,并且做好标记,形成明显的标签,以此来对跨域数据进行处理,以达到数据融合的目标并发挥其重要的作用。

3 综合分析跨域数据管控系统的实践情况

1)加强输电线路的预警能力。通过卫星遥感信息、气象实况信息和气象预报信息在输电通道空间上的关联,结合电网专业的分级报警规则,实现输电通道雷电预警和山火预警、输电线路的覆冰预警和舞动预警以及状态监测告警。

2)建立灾害扩大与蔓延分析模型,提升合理规划和风险规避能力。结合输电通道的地形地貌、地表植被情况、杆塔结构信息和历史山火信息及线路风偏历史监测信息,建立输电通道山火蔓延分析模型和线路导线及绝缘子串风偏分析模型,实现山火蔓延分析和线路风偏分析功能。

3)基于防范风险的实际需要和理论依据,加强风险防控的信息处理能力。依据输电通道防山火、防冰害、防舞动等风险因子的风险技术要素排查数据汇总信息,针对输电线路历史跳闸故障信息和历史气象信息进行统计分析,应用DS证据理论对排查结果进行校核,建立基于DS证据理论的风险评估模型,实现重要输电通道的风险管控。

4 结论

综上所述,我国电力行业中的输电线路的跨域数据处理以及风险的管控,都可以利用和不断完善的综合分析管控系统进行相应的分析和管理,极大地提高了输电线路运行的安全性和可靠性。

参考文献

[1]朱凯.智能化输电线路故障监测系统应用研究[D].北京:华北电力大学,2015.

[2]陆文辉.输电线路故障选相和故障定位的方法研究[D].兰州:兰州理工大学,2012.

[3]张虹.输电线路故障原因综合辨识研究[D].济南:山东大学,2016.

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