基于大数据分析的电气二次设备远程智慧管理平台研究
王中磊
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王中磊,. 基于大数据分析的电气二次设备远程智慧管理平台研究[J]. 数据与科学,2024.3. DOI:10.12721/ccn.2024.157022.
摘要:
电气二次设备在保证电力系统中各种电气一次设备的安全运行中起着重要作用。为了充分发挥电气二次设备的应用效果,本文以电气二次装备为主要研究对象,充分发挥大数据分析在电气二次装置远程管理中的作用,探讨分析基于大数据分析的电气二次设备远程智能管理平台,研究制定有效方案,并从可视化监控、智能管理和远程维护等方面注重对电气二次装备的有效管理和控制。
关键词: 大数据;管控分析;电气二次设备;远程
DOI:10.12721/ccn.2024.157022
基金资助:

大数据指的是可以结构化或非结构化的海量数据集。大数据分析是信息技术领域的一场革命,它包括机器学习、数据挖掘、自然语言处理和统计等分析技术的应用。电力二次设备管理是基于大数据分析的远程智能化管理平台,可以有效地提高电力二次设备的管理效率,提高电力企业的发展水平。

1.电气设备的全生命周期维护

1.1电气设备的全生命周期维护内涵。在现代意义上,电气设备的全生命周期管理是指从电气设备从投入到产出进行全产业链的管理,即电气设备资产管理和现场应用维护等的双重概念,即被称之为电气设备的全生命周期管理,比如采购、安装和使用、维修轮换和报废等系列过程,以及在这个系列过程中电气设备的价值变化。

1.2电气设备的全生命周期维护要求。电气设备的全生命周期维护要求要从早期管理到后期的定期更换及维护保养都要进行管控,主要包括电气设备的使用计划、决策、规划,到研究、采购、盘点,再到安装、调试和试运行等各个阶段的全过程。对于电气二次设备的管理重点,通常主要是指日常的二次设备维护、检查,以及在线的监测诊断、维修和更新管理等方面。在电气二次设备的维修保养上一般采取可靠性维护等现代管理思想和方法来进行。对于一些可维修的设备,在继续更换和服务之前,定期轮换和离线维修保养的进行是确保电气二次设备管理有效的基础。另外当电气二次设备在使用寿命上已达至顶峰值的时候,即使用至上限时,电气二次设备一般情况下会出现故障频繁发生的现象,即到达轮换报废管理阶段,电气设备全生命周期管理如图1所示。

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2.基于大数据分析的电气二次设备远程智慧管理平台设计分析

2.1平台功能职责。远程智能管理平台是基于大数据分析的电力二次设备管理而设计的网络平台,解决电气二次设备远程监控的难点,真正实现实时、智能的远程监控。利用新一代无线视频传输技术,将其与移动设备相结合,可以通过移动无线网络和后端视频链接实现视频图像、图像、语言和文本的实时通信。现场管理人员或监理人员在现场检查中发现问题无法解决时,可向后端专家或领导请教技术指导。专家或领导可以通过视频和语言与现场人员实时沟通,远程协助现场人员解决问题。

2.2可视化监管系统设计。电气二次设备的管理中,通常情况下调度技术支持系统实时监测与预警应用的基本功能模块之一即是在线监测数据与对大数据的分析。在可视化监管系统的设计方面,主要应该考虑用于为其他应用提供可靠的数据基础和服务功能,在此基础上就是要对电气二次设备的运行状态和故障分析,以监测继电保护装置、安全自动装置和故障录波器等进行大数据的采集和分析。由图2可知,二次设备在线监测和分析功能主要包括六个部分对数据进行采集和控制。

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2.3智能管控系统设计。根据电气二次设备在线监测与分析各功能的特点和关系,采用模块化设计和参数化配置,从系统软硬件总体设计出发,对电气二次设备的智能管控与分析应用软件进行设计。运行稳定,维护简单,适应性广,扩展方便等是系统模块化设计和参数化配置技术的最佳方式,其优势也是显而易见的,还可以根据需要在指定的范围内自定义所需的函数进行拥有属性的定义。在多功能模块的设计上,主要结合功能定位、数据流、处理逻辑等因素进行全面的监管与分析,多种类型的处理或函数组成了每个模块,同时一个或多个进程对应于每一个模块。如图3所示,电气二次设备在线监视与分析建模总体流程图。3.png

2.4远程维护系统设计。设计远程维护系统的最重要是基于远程维修技术的大数据传输及分析原理,考虑到大数据分析技术的应用,可以选择控制或维护数据流,以达到远程维护电气二次设备的目的。远程维护系统的监控后台能够支持数据网络连接和断开过程中实时数据的及时传输,并确保系统不工作时整个数据网络断开,通过远程数据对电气二次设备进行远程维护和控制器的应用。自动关机功能也是电气二次设备远程智慧管理平台的功能,通过控制器连接系统端和监控后台,利用通信网络终端发送和接收各种实时数据,实现远程监控和维护。电气二次设备的故障智能综合应用可以协调识别多个保护装置,对从多个变电站采集的所有相关数据进行分析和智能分类,从而经过大数据的分析准确判断出电气二次设备所存在的隐患与故障点,以可视化的方式展示智能告警。如图4所示,显示了在线故障分析模块的示意图。4.png

当电气二次设备发生故障时,还可以自动整合故障相关事件和信息,形成完整的故障报告,以利于对电气二次设备的维修。

3.结语

综上可知,充分利用大数据分析的优势对电气二次设备远程智能管理平台的设计能够有效提升电气二次设备的现场管控。通过对该平台进行可视化监管系统设计、智能管控系统设计以及远程维护系统设计,可以有效地直接保证电气二次设备的使用安全,提高电力公司管控质量,提升电气二次设备的有效利用率。

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