1)通道環(huán)境分析與預(yù)警。綜合利用氣象信息、地理信息、氣象探測站資料、在線監(jiān)測信息、輸變電設(shè)備基礎(chǔ)臺賬和歷史運維信息,通過建模分析實現(xiàn)所有通道環(huán)境的精細化預(yù)測和輸變電設(shè)備風(fēng)險預(yù)測,并以三維圖像動態(tài)展示通道環(huán)境的精細化預(yù)測結(jié)果,在地理信息系統(tǒng)中給出災(zāi)害的高發(fā)區(qū)、高發(fā)期提示。

 

2)設(shè)備故障模式識別。接入直升機、機器人、帶電檢測、可穿戴設(shè)備和其他巡檢設(shè)備的攝影、攝像下的數(shù)字圖像、序列圖像和紅外圖像信息,對已知設(shè)備、線路隱患和故障圖片進行分類分析,提取特征,建立識別或檢測模型,實現(xiàn)故障的圖像診斷,以圖片標識展示異常或故障圖像識別及故障診斷結(jié)果。

 

3)設(shè)備重載預(yù)警。通過提取調(diào)度OMS系統(tǒng)數(shù)據(jù),實現(xiàn)重載線路、重載變壓器實時負荷的統(tǒng)計與分析,推送當(dāng)前各電壓等級重載設(shè)備清單。結(jié)合多源信息數(shù)據(jù),如設(shè)備負荷率、投運時間、生產(chǎn)廠家、歷史缺陷故障信息、狀態(tài)評價結(jié)果、運行環(huán)境數(shù)據(jù)、運行時長、帶電檢測結(jié)果等多種因素,同時對變壓器油溫歷史數(shù)據(jù)進行分析,獲知各變壓器油溫變化規(guī)律及冷卻器運行工況,通過氣溫預(yù)測數(shù)據(jù)、負荷預(yù)測數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)油溫、冷卻器工況,對3日內(nèi)變壓器油溫進行預(yù)測和預(yù)警,綜合分析不同地域重載設(shè)備的分布狀況,以圖表形式顯示、分析重載設(shè)備同期歷史負荷變化曲線,對運行風(fēng)險相對較大的設(shè)備在系統(tǒng)中予以提示。

 

2 體系架構(gòu)設(shè)計

 

輸變電設(shè)備狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)體系架構(gòu)以國家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)標準化設(shè)計方案為基礎(chǔ),從總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)和物理架構(gòu)4個方面提出支撐系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求的體系架構(gòu)設(shè)計方案,并采用大數(shù)據(jù)技術(shù)對存儲數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一建模、管理與分析,以解決海量數(shù)據(jù)融合及設(shè)備狀態(tài)預(yù)警的時效性問題。

 

2.1 總體架構(gòu)

 

輸變電設(shè)備各類監(jiān)測數(shù)據(jù)通過站內(nèi)狀態(tài)接入控制器(Condition Access Controller,CAC)或狀態(tài)監(jiān)測代理(Condition Monitoring Agent,CMA)上傳給網(wǎng)省公司狀態(tài)接入網(wǎng)關(guān)(Condition Acquisition Gateway,CAG)進行存儲與加工,并為網(wǎng)省公司PMS提供數(shù)據(jù)服務(wù)。加工后的數(shù)據(jù)與PMS數(shù)據(jù)將在網(wǎng)省側(cè)數(shù)據(jù)中心匯總,其中,調(diào)度、覆冰等其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)將由PMS直接提供。網(wǎng)省側(cè)數(shù)據(jù)利用企業(yè)服務(wù)總線(Enterprise Service Bus,ESB)與狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)主站進行交互,同時在系統(tǒng)主站接入無人機、直升機以及部分其他監(jiān)測數(shù)據(jù)?？紤]到數(shù)據(jù)的安全性,監(jiān)測數(shù)據(jù)需在異地作容災(zāi)備份,數(shù)據(jù)的異地容災(zāi)備份可利用現(xiàn)有的容災(zāi)資源,選擇其他城市的容災(zāi)中心存放監(jiān)測數(shù)據(jù)。輸變電設(shè)備狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示。

 

圖3 輸變電設(shè)備狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)總體架構(gòu)

 

Fig.3 Overall architecture of power transmission and transformation equipment status early warning system

 

該方案可以解決3個方面問題：一是解決各輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總管理問題;二是解決狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)量增大后查詢分析的時效性問題;三是通過在站端增布設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取/轉(zhuǎn)換裝置,解決部分監(jiān)測數(shù)據(jù)無法接入監(jiān)測系統(tǒng)的問題。

 

對于局放監(jiān)測、紅外監(jiān)測等目前無法接入CAC的監(jiān)測數(shù)據(jù),依托自主設(shè)計的監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取/轉(zhuǎn)換裝置處理。該裝置具備各類監(jiān)測裝置的接入接口,能夠按照接口規(guī)范將特高壓站內(nèi)帶電檢測、在線監(jiān)測、機器人巡檢、氣象數(shù)據(jù)等各類監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一獲取,并按規(guī)范對數(shù)據(jù)進行標準化轉(zhuǎn)換、預(yù)處理,實現(xiàn)跨平臺交互共享。數(shù)據(jù)獲取/轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)路線如圖4所示。

 

圖4 數(shù)據(jù)獲取/轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)路線

 

Fig.4 Technology roadmap of data acquisition/transformation device