输电线路装置运行可用性分析技术研究

王文烁，胡丹晖，黄俊杰，张 坤，李云鹏

(1.国网湖北省电力公司电力科学研究院,湖北 武汉 430077；2.国网富达科技发展有限责任公司，北京 100070）

输电线路装置运行可用性分析技术研究

王文烁1，胡丹晖1，黄俊杰1，张 坤2，李云鹏2

(1.国网湖北省电力公司电力科学研究院,湖北 武汉 430077；2.国网富达科技发展有限责任公司，北京 100070）

针对目前输电设备各类监测装置故障种类多、可靠性较低的问题,结合目前监测装置的实际应用情况,分析了输电设备状态监测装置在通信、缺陷故障、数据采集有效性等方面的问题,提出了相应的处理措施,以提高输电设备监测装置的可用性。

可用性；数据有效性；可用性算法

0 引言

发展智能电网是当前我国电力系统的重大战略取向，也是我国“十二五”能源规划的重要目标，在国家电网公司大力支持下，各省电力公司输电设备状态监测业务得到迅猛发展[1]，输电设备状态监测主站系统[2]已全部建成并投入运行。由于系统应用中监测装置可靠性、稳定性、数据有效性等问题仍然较为突出，国网公司运检部于2013年启动监测装置质量提升计划，国网运检二[2015]48号文提出提升输电在线监测装置运行质量，通过阶段性开展试点线路及变电站装置运行评估工作促进在线监测装置实用化[3]，本文通过以下四个方面开展输电设备状态监测装置可靠性的研究。

1 数据有效性量化业务流程

输电监测装置的数据可用性量化处理模块业务流程如图1所示。

图1 输电监测装置的数据可用性量化处理模块业务流程Fig.1 Availability-quantification process of transmission line monitoring equipment data

2 输电设备状态监测装置运行因素提取和分析

根据电网的运行现状，在线监测装置运行原理[4]，结合以往历史数据及运行大数据分析挖掘技术得出影响装置运行的各种因素，提取特征值及故障因素，明确装置数据有效性、装置通信状态、本体故障等环节的重要因素[5]。

3 输电设备状态监测装置可靠性评估算法

根据目前输电设备状态监测装置运行信息和数据接入模式，装置可靠性评估[6]内容主要分为以下四点：

1)数据有效性分析。主要是通过收集输电设备状态监测系统中各类厂家装置的采集的监测数据，结合目前国网的输电设备状态监测预警及报警阈值，计算当前装置的采集参数是否符合合理的采集范围，得出该装置的采集是否具有有效性和准确性。

2)数据通信问题分析。主要是按照监测装置上传数据的情况进行分析，将没有上传数据的信息记录和分析，统计该段时间装置通信问题所占百分比，

3)装置故障问题分析。主要是系统对装置的数据通信问题的天数进行判断，如果连续3 d（时间可以设定）都没有数据上传，系统会默认将这部分装置作为故障装置信息进行计算，同时系统会将这部分信息数据，通过相应的页面展示给用户，用户可以再次判断确认，并明确该装置的故障类型、故障原因。系统会将这段时间的故障信息进行计算得到一个故障百分比值。

4)监测数据的有效范围。系统内监测数据有效性范围设置默认采用已发布的装置技术规范中装置测量技术参数的数据范围,允许具有一定权限的用户修改监测数据有效性范围设置,具体如表1所示。

表1 输电监测数据参数部分测量范围Tab.1 Measurement arrange of some transmission supervisory instruments data

4 装置数据有效性量化方法

根据无效数据和有效数据的对比，实现数据的有效判断，进而得到输电监测装置数据有效性量化结果。

输电监测装置单参数数据有效性量化结果q1,

例如：一个导线温度监测装置的监测参数有线温1、线温2两种，正常状态下该装置每天上传的数据量为一个定量数，假设为n1条，如果该装置线温1参数存在n2条无效数据，那么该装置线温1参数这一天的有效性百分比为。

如果同一输电监测装置存在多个参数数据超出有效性范围，那么该装置有效性量化结果q2取值为其所有单参数数据有效性量化结果的最小值，

例如一个微气象装置的数据有效性量化步骤如下：（1）获得微气象装置的所有数据类型，即环境温度、相对湿度、风速、风向等；（2）分别求取环境温度、相对湿度、风速等各种数据的单参数数据有效性量化结果；（3）统计分析各种数据的数据有效性量化结果，取它们的最小值作为该装置的多参数有效性量化结果，即该装置的有效性量化结果(如表2所示)。

表2 一个微气象装置的有效性量化结果范例Tab.2 An example of availability-quantification results of a microclimate monitoring equipment

5 结语

通过对输电设备状态监测装置数据可用性计算方法的研究，实现数据的有效的规范性判断，提高了各类输电状态监测装置数据采集质量和对输电线路运行安全的准确性判断，保障了电网运行安全。

（References）

[1] 马智.电力输电设备状态监测系统的设计与实现[D].厦门：厦门大学,2014.MA Zhi.Design and implementation of condition monitoring system for power transmission equipments[D].Xiamen:Xiamen University,2014.

[2] 李盛盛.输电设备状态监测主站系统的设计与开发[J].电力信息化,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] 王凯,蔡炜,邓雨荣,等.输电线路在线监测系统应用和管理平台[J].高电压技术,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] 王坚敏,王强.输电线路设备状态监测系统[J].电力信息化,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] 杨先进.输电线路状态监测中心及监测系统建设与应用[D].北京：华北电力大学,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,王涛,陆宇航,等. 智能输电线路状态监测装置可靠性分析[J].水电站机电技术,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

王文烁(1991)，女，山东菏泽人，硕士,助理工程师。