基于深度学习的配电设备智能识别技术研究

发表时间:2020/8/13   来源:《中国电业》2020年3月第8期   作者:李铬钢
[导读] 随着我国综合实力的稳步提升,各行各业也在快速发展,因此对电能的需求量愈来愈大,对电网运维质量的要求也愈来愈高。
        摘要:随着我国综合实力的稳步提升,各行各业也在快速发展,因此对电能的需求量愈来愈大,对电网运维质量的要求也愈来愈高。低压配电网(配电变压器台区,简称配电台区)是配电系统的末端环节,直接服务于用户,它的可靠运行是整个电网运行可靠性链条中的重要组成部分。然而,长期以来,在配电网的建设改造及自动化过程中主要集中在中压配电网(10kV配电网)方面,陆续在中压配电网方面投资已超几百亿,中压配电网无论是在网架结构、设备可靠性还是自动化、信息化水平均得到了极大提升,故障率明显下降,并且初步实现了故障的定位隔离以及部分核心区或重要线路的半自动化集中负荷转供,但在低压配电网方面仅停留在通过切割低压负荷、新增配电台区、调整三相负荷、更换低压线路线径等方式解决“低电压”、超重载和三相不平衡治理等问题。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对基于深度学习的配电设备智能识别技术研究提出了一些建议,仅供参考。
关键词:基于深度学习;配电设备;智能识别技术;研究
引言
        现如今,在电力系统,加强对配电设备的智能识别技术是其中的重要工作,通过对智能识别技术的研究,并对其进行分析,从而保障电力系统的正常运行,故此,在配电设备运行中,采用监测定位法、主动定位法以及被动定位法等方式对其进行识别,并提高其诊断的速度和质量,并针对性进行处理和解决,从而提高电力系统的运行效率,为人们提供高质量的用电服务。
1、配电设备的基本类型
        通常配电设备按照不同的功能可以分为4个部分,包括:变电设备、配电设备、低压用电设备以及备用的发电设备。变电设备的主要功能是完成高压电流向低压电流的转换,主要由变压器、电容器、高压输入线、控制器以及环形笼构成。配电设备的主要是作为电流的转移站,主要由配电设备、线路以及支架构成。低压用电设备主要是在变电设备完成高压电流的转换后发挥作用,主要由继电保护器、开关以及用电设备构成。备用的发电设备主要功能是在配电系统出现故障时保障持续供电,避免因系统故障而大范围停电,主要由开关、电源设备构成。
2、根据分配系统评估标准来对配电网络状况级别进行定位
        2.1配电设备状态量的选择
        技术人员可通过直接选择分发网络状态量过程中的实际设备状态,包括设备的原始信息与最终测试状态、结果以及事故的类型等信息,能够对设备状态起到最直接影响的设备状况必须确认是完整与准确的条件,这主要是受到配电网设备性能的影响。
        2.2配电设备的评价方法
        在现阶段,对配电网实施评价所使用的方法一般都是采用扣分评价的方法,该方法具备便捷操作的优势特征得到电力企业的广泛应用,技术人员需要根据配电设备状态量的优劣程度与相关的影响程度来实现对配电网设备状态的核算量化工作,因为只能够在配电设备部件的单项扣分以及合计扣分这两种形式的综合条件之下,最终判断出正常状态的结果,进而根据结果来评估配电设备的实际状态是否为正常状态,与之相反的则是如果只是依靠整体或单项标准来达到标准的状态,就可直接判定该配电设备属于严重异常的状态。


3、基于深度学习的配电设备智能识别技术研究
        3.1配电线路在线故障识别诊断概述
        在我国的电力系统中,配电线路在其中具有重要的作用,配电线路的运行质量直接影响供电系统的供电,因此加强对配电线路的管理就成为其中的重点,尤其是在我国的一些地区,在进行配电线路的建设中,这些配电线路主要架设在一些人烟较为稀疏的地区这些配电线路在运行的时候一般都有电压高、距离远以及容量大等特点,一旦配电线路的管理出现问题,会严重影响供电系统的供电质量,在配电线路中一方面由于配电线路本身的质量问题从而出现故障,在对配电线路进行在线故障诊断的过程中,一些设备和线路由于长时间没有进行检修,设备和线路本身就会出现质量问题,加上一些配电线路在当初设计和建设的过程中其生产工艺和材料质量较低,这都是配电线路运维中常见的问题,另一方面,在进行配电线路的在线故障诊断中,诊断人员的技术水平也是其中的重要因素,在进行配电线路的在线故障识别和诊断中,对技术人员的专业性和操作性要求较高,但是一些技术人员在进行诊断和检修的过程中由于技术较低,在进行操作的过程中会出现操作失误的情况,比如设备之间错误的插接方式以及不正确的参数设置等,这些都会影响配电线路的故障检修,故此,在配电线路的在线故障识别中要加强对故障的识别力度和诊断力度,从根本上减少线路故障,保障配电线路的检修和维护效率,这样才可以提高供电企业的效益,从而促进电力系统的长期稳定发展。
        3.2低压配电台区拓扑辨识
        拓扑辨识分为低压设备和层次结构辨识两部分,其中低压设备辨识是拓扑层次结构辨识的基础,拓扑辨识整体方案如图2所示。如图3所示,拓扑辨识框架中含TTU、台区识别仪、馈线层低压监测单元以及表箱层低压监测单元,其中台区识别仪、TTU以及馈线层低压监测单元均与线路的ABC三相连接,表箱层低压监测单元仅与三相中的某一相连接。TTU定时自动向台区识别仪发送台区拓扑识别指令,识别顺序依次为A相、B相和C相,拓扑具体辨识步骤如下:(1)TTU向台区识别仪发送台区A相拓扑识别指令:若台区图2拓扑辨识实现方案图3拓扑辨识基本框架识别仪监测到A相相电压为0,则将该信息返回给TTU,TTU立即发出台区B相拓扑识别指令;若台区识别仪监测到A相相电压不为0,则台区识别仪立即回复TTU并向A与N之间发送TPLC信号,TTU于1min后发出台区B相拓扑识别指令,重复以上操作直至发出C相拓扑识别指令。(2)TTU通过主载波路由模块启动从节点主动注册功能,馈线层低压监测单元与表箱层低压监测单元等从节点收到台区启动注册信息后,将节点地址信息发送给TTU。(3)TTU根据节点地址信息,启动从节点信息轮询功能,轮询台区识别仪发送的TPLC信号,如果从节点返回的data数据与TTU写入台区识别仪的data数据一致,则此节点属于本台区;如果从节点返回的data数据与TTU写入台区识别仪的data数据不一致或者从节点在规定时间内没有data数据返回,则此节点不属于本台区。(4)当低压台区的表箱侧低压监测单元返回data数据30s后,发出脉冲电流信号,信号经过逐级传递,形成拓扑元模型,TTU对所有拓扑元模型进行组合,形成整个低压台区拓扑模型。
       
结束语
        综上所述,对配电设备智能识别技术的展开进一步的研究主要是为了确保配电网络的可靠性与安全性,通过采取科学有效的可控措施来合理控制配电设备在调控过程所衍生的风险隐患,这对预防配电设备发生误调度、误操作等不良问题起到了重要的作用,除此之外,还需要电力企业不断完善配电网的建设,优化配电设备的智能识别结构体系以及运行方式,从而确保配电设备能够运行安全与稳定性,这对提高电力企业的经济效益发展有着深远的影响,因此需要得到高度的关注与重视。
参考文献
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[2]严小强.配电变压器智能监测技术及系统研究[D].东华理工大学,2019.
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