基于大数据的电力计量装置故障智能化诊断对策探析

任辉

摘要：大数据技术在电力计量装置故障智能化诊断中发挥着重要作用，应完善电力计量装置的大数据处理框架，并构建智能化诊断知识库、进行故障在线监测、进行故障异常信息诊断并灵活应用多样化故障预警技术，及时发现和处理电力计量装置中的故障，保障装置的正常运行。

关键词：大数据;电力计量装置;故障诊断

前言：

智能化电网的建设与发展对电力计量装置故障的智能化诊断提出了更高的要求。而大数据技术可以提高故障的智能化诊断效率与质量，因此本文将对以大数据技术为基础的电力计量装置故障智能化诊断进行简要分析。

1.电力计量装置的大数据处理框架构成

1.1采集模块

采集模块是构成电力计量装置大数据处理框架的关键部分，具有采集数据信息等功能，是发挥大数据技术作用的前提与基础。电力企业可以将采集模块划分为数据监测与数据采集导入这两个部分，并利用数据采集模块采集电网系统运行产生的所有数据，构建完善的数据库集群【1】。在完成数据采集后，也需要利用合适的数据导入方式将数据导入到特定区域当中，增强数据导入的安全性。此外，在大数据环境中不仅需要采集数据也需要控制数据处理与转换过程。

1.2存储与计算模块

在大数据环境中，电力计量装置所采集的数据不断增多，若想统筹分配并分类处理这些数据就需要利用大数据技术，完善数据存储模块与计算模块。电力企业在设置数据存储模块与计算模块时需要应用可靠的数据分布存储方式与可线性扩展的计算方法，降低数据管理难度，优化异常特征分析与数据诊断，形成完善的故障预警与处理方案。同时，电力企业应完善硬件设施，使数据备份与故障处理等工作成为可能。

1.3智能分析与诊断模块

智能分析与诊断模块在电力计量装置大数据处理框架当中处于核心地位，是整个系统的关键，只有完善这一模块才能够准确分析电力计量装置的故障。智能分析与诊断模块可以根据电力计量装置的异常数据类型进行数据模型的构建，将故障信息从数据化展现方式转变为可视化的展现方式，以便技术人员准确分析电力计量装置的故障【2】。电力计量装置的运行环境具有多样化的特点，因此电力企业在设置智能分析与诊断模块时应当利用智能故障诊断算法，利用大数据技术进行优化计算。

1.4应用模块

在利用智能分析与诊断模块处理故障信息后需输出处理结果，形成特定的操作方式，这就需要在电力计量装置的大数据处理框架当中设置应用模块。在技术条件的影响下，大多数应用模块应用的都是B/S架构，搭设交互式平台并通过平台展示智能分析与诊断的结果。电力企业需要通过应用模块实现人机交互，让技术人员根据需求检索故障诊断结果，提高故障处理效率。

2.以大数据为基础的电力计量装置故障智能化诊断技术

2.1构建智能化诊断知识库

若想提高电力计量装置故障智能化诊断的质量就需要利用大数据技术构建知识库。在构建知识库的过程中，电力企业应综合分析电力计量装置在运行过程中可能会出现的故障与异常情况，并将故障与异常情况都纳入到知识库当中，从而动态监测电力计量装置的运行情况。在大数据技术背景下，智能化诊断知识库的动态性较为突出，可以动态修改、删除知识库当中的数据信息。其次，智能化诊断知识库也具备专家规则库与异常特征模型这两方面内容，可以优化处理各种类型的故障。专家规则库的管理机制包括导入模块、导出模块以及变更模块，而异常特征模型的管理机制有建立模块、修改模块与删除模块【3】。电力企业可以利用专家规则库导入或导出故障模块数据，利用异常特征模型构建模块并修改模块，并利用web实现智能化诊断知识库所有界面的统一管理。此外，在完善知识库后，电力企业需要纵向对比知识库当中的数据信息，并利用逻辑规则分析电力计量装置在运行过程中产生的异常信息，从而判断故障类型。

2.2进行故障在线监测

在线监测系统在电力计量装置故障智能化诊断中发挥着重要作用，需提高对故障在线监测的重视程度。电力企业需要通过分布式系统发挥在线监测功能，从而实时监测电力计量装置的运行数据，并利用大数据技术分析这些数据。在故障在线监测过程中，电力企业应科学制定故障在线监测规则与制度，为监测行为与过程提供指导与保障，提高在线监测的水平。其次，电力企业需要优化在线监测数据的访问形式，确保电力计量装置可以利用流式数据的方式查阅电力计量装置的信息。若电力计量装置无法访问特定类型的数据，就需要校验在线监测系统，并对部分数据进行处理。再次，需监测电力计量装置是否能够为大文件的计量提供支持。在正常运行情况下，电力计量装置可以为数百GB甚至TB的大文件计量提供支持，但如果电力计量装置存在故障便无法支持大文件的计量。此外，需要监测电力计量装置是否能够为数据再平衡提供支持。在正常运行的过程中，电力计量装置可以根据预设阈值将一个监测数据点转移到另外一个数据点当中，若装置无法进行数据点转移便说明装置存在问题。

2.3进行异常信息诊断

若电网系统的电流回路或电压回路出现故障，电流与电压的稳定性就会下降，便会产生异常信息，因此若电力计量装置在运行过程中产生异常信息，就说明电力计量装置出现了故障，就需要做好異常信息的处理工作，增强电力计量装置运行的稳定性与高效性。异常信息诊断系统可以对监测数据与智能诊断知识库中的数据进行对比分析，判断电力计量装置中是否存在故障，且可以进一步判断故障的位置、类型【4】。在进行异常信息诊断时，需要判断异常信息源自于用电设备、采集设备还是计量设备。此外，电力计量装置异常信息诊断对技术人员的专业素养有较高的要求，因此电力企业需要加大对技术人员的培训力度，增强技术人员的大数据意识与思维，使技术人员学会利用大数据思维分析电力计量装置的异常信息，从而准确判断装置故障的具体类型、位置以及影响。

2.4多样化故障预警技术

多样化故障预警技术的应用是建立在多样化故障诊断模型基础上的，有利于降低电力计量装置出现故障的几率。在应用多样化故障预警技术时，若电力计量装置出现故障，无法正常运行，故障预警系统便会自动开启预警机制，通过警报等方式提醒电力计量装置的运行状况，并将电力计量装置的故障信息传输到计算机主站系统当中。其次，多样化故障预警技术具有多种模式，例如预警短信、文语转换等，可以精准分析电力计量装置中不同类型的故障。例如文语转换模式可以根据语言类型与音色的特点将故障预警信息传输到监测范围中，使各个责任区分类传输故障预警信息。

结语：

在应用大数据技术时，电力企业应完善电力计量装置中的大数据处理框架，构建集采集模块、存储模块、计算模块、智能诊断模块与应用模块为一体的大数据处理框架。同时，为了充分发挥大数据技术在故障诊断中的作用，电力企业应构建智能化诊断知识库、加强故障在线监测、进行异常信息诊断并应用多样化故障预警技术，提高故障诊断技术水平。

参考文献：

[1]汤昕岚，林淑媛.探究分析电力计量装置异常原因及监测方法[J].电子质量，2021（08）：131-133.

[2]孙文凯，李志雷，刘海峰，胡亚博，张荣鑫.基于增强现实的电力计量装置运维场景重建[J].信息技术，2021（07）：43-47+53.

[3]王一茗.大数据背景下的电力计量装置故障智能化诊断技术应用[J].中阿科技论坛（中英文），2021（05）：118-120.

[4]朱真辉.电力营销计量改造中存在的问题及其整改[J].营销界，2021（05）：89-90.