变电设备智能诊断与辅助决策应用系统

一、系统介绍

 

1) 系统简介

 

变电设备智能诊断与辅助决策应用系统(以下简称“系统”)是北京智盟信通科技有限公司与清华大学、华北电力大学经过长期合作,共同研究建立的针对变电主设备进行故障主动预测防御及智能辅助决策的应用体系。

 

系统以“大云物移智”的变电设备实时全景状态感知信息为支撑,应用大数据技术智能推理机技术专家经验进行数据联合驱动,建立分层递阶的故障链式诊断评估模型,为用户提供具有全景状态感知、数据降噪优化、主动监测预警、动态缺陷分析及智能故障决策等功能的一体化多场景交互平台,使设备运维过程变“被动响应” 为“主动防御”,为变电设备智能运检工作增添助力。

设备范围覆盖电力变压器、电抗器、GIS、断路器、隔离开关、避雷器及互感器等。

 

 

2) 系统目标

   
主动预测防御

  智能辅助决策

  管理决策支撑

应用主动监测预警及动态缺陷跟踪分析技术建立故障主动预测防御体系,预测并防御各类潜伏性故障的发生,实现设备事前主动预警,降低设备故障率,是智能运检的主要目标之一。

 

建立智能化、规范化的检修辅助决策体系,辅助业务专家进行诊断分析工作,实现各类突发故障/事故的快速分析、精准判断及快速处理,是智能运检另一主要目标。

 

基于平台原始数据及各类分析结果,运用大数据统计指标和方法,深入挖掘设备运行的客观规律,进行系统性的归纳总结,形成指导各层级、各部门进行生产业务管理的直观数据表现,对生产管理决策形成有力支撑。

 

 

二、主要功能

 

1) 主动预警

 

 

2) 主动预警示例

 

 

状态预警

  智能诊断

  主动防御

  动态跟踪

  处理决策

平台状态预警模块分析某主变铁芯接地电流在线监测数据有增大趋势,平台进行预警

 

平台触发智能诊断,发现色谱数据、各类试验数据、巡检项目及红外检测结果均无明显异常。平台初步判断存在铁芯多点接地可能。

 

平台将设备加入监视跟踪库,推送包括加强巡视、增加取油次数、控制负荷等内容的运维策略,辅助设备缺陷的防御工作。

 

平台持续跟踪分析,一段时期后发现:红外出现异常、色谱出现明显过热特征、铁芯接地电流持续增大并超标,判断设备存在铁芯多点接地缺陷,设备运行风险增大,建议停电检修,移除跟踪。

 

平台推送包括检修时间、检修措施等内容的检修策略,辅助检修工作。

 

3) 智能决策

 

 

4) 智能决策示例

 

 

故障响应

  应急分析

  应急决策

  试验决策

  检修决策

某220kV变电站变压器遭受外部短路冲击,平台应急决策模块接收到保护动作信号,启动智能决策分析。

 

查询装置告警信息,发现1#主变重瓦斯保护动作;结合变电站当前运行方式,查询发现设备三侧开关跳闸;查询遥测信号,发现设备三侧电流、功率值为0。判断1#主变本体保护动作。

 

平结合典型案例及决策规则,推送包括现场检查、操作及安全措施等内容的故障应急处理参考方案,辅助进行故障应急处理。

 

平台根据应急决策分析结果,判断设备可能存在主绝缘击穿或纵绝缘击穿。推送试验决策建议,进行色谱分析、绝缘电阻、直流电阻及绕组变形等试验。

 

平台根据试验结果,分析设备B相绕组严重变形,主绝缘击穿,无法再次投入运行,应开展大修。推送检修辅助决策建议并将本次处理过程保存为典型故障案例。

 

5) 优化提升

 

 

6) 拓展应用

 

7) 功能展示

 

系统主页

 

监测预警

 

智能诊断

 

劣化跟踪

 

故障推演

 

检修决策

三、典型业绩

 

1) 国网设备部-变电智能分析决策平台

 

2017年8月,遵循智能变电站建设技术方案,进行一期建设,定位于覆盖变电运检全流程、全业务。

 

2018年底,基于智慧变电站建设最新需求,进行二期需求调研及项目申报。重点利用智能算法模型,对主辅设备集中监控系统及PMS等系统中海量设备状态信息进行高效处理,实现设备异常主动预警故障智能决策。

 

目前,项目完成了总体规划-需求调研工作,处于系统设计阶段并将开始系统开发。预计于2019年底完成包括江苏、浙江、河南、河北、湖南、湖北及山东等七个网省公司的试点应用工作。

 

2) 国网福建公司-智能运检管控应用系统

 

根据国网公司智能运检技术发展规划,2019年福建公司设备部计划以PMS及状态监测系统数据为基础,推进PMS系统高级应用模块“智能运检管控应用系统”的建设工作。系统主要实现主动监测预警、动态缺陷分析及智能故障决策等功能,从运维、检修、技改大修三个维度实现输变电设备差异化运检的辅助决策,并依托PMS闭环管理 执行过程。

 

目前,项目正在进行总体规划-需求调研工作,处于系统设计阶段并将马上进行系统开发。预计于2019年底完成。

 

3) 国网蒙东公司-极寒条件下特高压变电设备诊断系统

 

项目紧密围绕特高压变电装备的条件水平,结合极寒地区对设备的影响,通过实验及技术挖掘手段建立极寒地区交直流输电设备故障诊断及状态评价的分析模型,在提升设备状态评价的准确性的基础上全面提升特高压电网的安全生产运行能力,同时为特高压设备全寿命周期管理打下坚实的基础。

 

目前,项目完成了总体规划-需求调研-理论研究-系统设计开发等工作,处于待验收状态。预计于2019年底完前完成验收及报奖等工作。

 

4) 广州试研院-基于大数据分析的城市电网状态评估系统

 

该系统是国家高技术研究发展计划(863)“电力大数据在输变电设备状态评估与配用电中的应用”课题中的研究子课题,主要是研究:基于大数据分析的负载能力动态评估、状态评价及故障预测关键技术及应用;基于大数据分析的输变电设备运行风险评估和辅助决策支持关键技术及应用。

 

在此项目中,我公司和清华大学合作,进行了故障诊断和状态评价模型研究、大数据应用技术研究、数据存储、应用部署及大数据展示样机的开发工作。

 

5) 合作用户及项目

 

 

6) 项目分布

 

 

四、原理简介

 

1) 数据需求

 

 

2) 知识体系

 

 

3) 劣化跟踪

 

 

4) 技术原理

 

 

 

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