1.王宾 2.朱凯枫
济南供电公司,山东济南,250000
摘要：本章将通过搭建变压器精准研判模型，实现相关运行数据分类提取和分析，通过迭代提高研判准确性。并通过搭建基于变电站智能运检管控平台的网络架构，实现站端主设备信息、在线监测信息和带电检测信息的运行数据接入。
关键词：变压器；运行状态；精准研判
一、设计原理
1.1构建状态研判模型
本文基于IEC61850-CIM标准设备模型构建了变压器研判模型，该模型基于CIM设备模型进行扩展增加测量点和巡检点，通过变压器在线监测点、保测信息点、带电检测点建立变压器与在线监测装置或带电检测模块上传的带电数据间挂接关系，建立拓扑模型，从而实现变压器的各类不同检测数据和监测信息收集，为后期设备状态诊断和分析奠定基础。IEC61850-CIM标准模型用面向对象建模技术来定义。具体地说，CIM规范使用统一建模语言(UML)表示法，它把CIM定义为一组包。CIM分割成若干子包，定义了用于其他包的数据类型。包中的类是按字母排顺序列出的，类的固有属性先列出，继承的属性列于其后。每一类中固有的关连先列出，继承的关连列于其后。根椐参与关连的各个类的作用对关连进行了描述。
1.2实现数据分类提取
有了变压器研判模型后，利用MapReduce分布式架构模型打造兼容性强的“算法扩展坞”，集成“基于Hadoop的数据挖掘算法”、“基于深度卷积神经网络的学习算法”等。其中，“基于Hadoop的数据挖掘算法”能够在变电站海量数据中自动发现潜在规则及有价值的信息，辅助进行设备状态预判；“基于卷积神经网络的深度学习算法”能够在大量数据中反复不断学习，对各类异常告警信息进行准确判别和分类。“算法扩展坞”可以从接入系统的海量信息中挖掘出有效数据并进行分类，调用不同的算法进行计算，最后进行智能学习、分析和判断。
1.3状态研判方法
依据国网公司各类检修标准以及运维检修策略，利用“六要素关联分析法”通过对变压器各类数据进行处理计算，可利用大量数据进行诊断分析，实现变压器运行状态的实时感知、在线监测、科学预警、智能诊断。
图1变压器六要素模型
当设备带电检测、传感器+技术的数据超出阈值告警后，系统通过“算法扩展坞”调用适当算法给出设备故障诊断建议，根据现场接入的视频、图像、设备状态等相关数据，实时掌握设备运行情况。其中，变压器故障诊断采用六要素关联分析法，给出故障原因诊断，并展示相关告警状态量历史发展趋势。
二、系统构架
2.1网络架构
图2变压器运行状态精准研判系统网络架构图
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1）变压器运行状态精准研判系统基于变电智能运检管控平台设计部署及信息传输。变电站站端、调度远方、智能运维智慧中心、集控站均可直接访问平台服务器进行系统应用。2）变电智能运检管控平台服务器部署于省公司层信息安全Ⅲ区，通过综合数据网与其他信息系统进行数据交互。3）变电站站内主变油色谱、局放测试、接地电流等在线监测数据通过局域网汇集至站内IED装置。4）站内光纤监测（光纤测温、光纤压力、光纤振动、光纤局放）数据、声纹振动（FCA、DET、MPC、EDR）数据进行汇集后遵循IEC61850标准协议接入在线监测模块。5）视频监控摄像机通过视频主机将视频数据接入省公司层统一视频监控系统流媒体服务器，视频传输采用PTN专用通道，为保证视频浏览的流畅性，建议带宽不低于50M。6）系统消除主辅设备数据壁垒，接入主变电压、电流、告警信息等遥信遥测信息。通过站端安全Ⅰ区至Ⅳ区的正向隔离，将Ⅰ区主设备的遥信遥测信息送至Ⅳ区运检网关机，由运检网关机转发至变压器运行状态精准研判系统。7）带电检测的红外测温、铁芯夹件电流测试、局放电测试等数据，通过移动作业终端，利用电力专网VPN通道进行数据传输，并通过系统标准接口实现数据接入。
2.2数据接口及标准
2.2.1系统数据接口
（1）智能运检管控平台
智能运检管控平台系统与变压器运行状态精准研判系统之间的通信，统一遵循IEC61850、ModbusRTU或CDT标准通信规约，通信方式统一采用RS-485、RS-232或以太网的方式。数据汇集至省公司智能运检系统通过装置CAC之间的通信，遵循IEC61850、IEC104标准通信规约。
（2）在线监测模块
站端数据汇集装置CAC与各类在线监测综合单元之间的通信，遵循国网标准的I1接口协议。CAC与主站之间的通信，遵循国网规范的I2接口协议。
（3）带电检测模块
移动作业终端的带电检测系统、带电检测分析系统、重症监护系统（带电检测）之间的通信采用标准WebService服务接口，实现数据的实时、准实时传输。
2.2.2系统数据标准
变压器运行数据的采集及传输均应遵循《智能变电站一体化监控系统功能规范》、《变电设备在线监测I2接口网络通信规范》和《基于DL/T860标准的变电站设备在线监测装置应用规范》要求。
三、结论
1）通过构建变压器研判模型，基于CIM设备模型进行扩展增加测量点和巡检点，从而实现变压器的各类不同检测数据和监测信息收集。然后利用MapReduce分布式架构模型打造兼容性强的“算法扩展坞”，集成“基于Hadoop的数据挖掘算法”、“基于深度卷积神经网络的学习算法”等算法，对数据进行分类提取，调用不同的算法进行计算。再利用“六要素关联分析法”对变压器各类数据进行处理计算，得出变压器故障诊断结论及检修策略，基本实现变压器运行准备研判。最后利用迭代验证，提高研判准确度。2）系统应具有数据分析、自动预警、状态评价等功能，具备带电检测模块、在线监测模块、精准研判模块等基本模块。网络基于变电智能运检管控平台设计部署及信息传输，服务器部署于省公司层信息安全Ⅲ区，通过综合数据网与其他信息系统进行数据交互。
参考文献
[1]吴文英,易美玲,温君,等.变压器油中溶解气体的分析与判断[J].能源研究与管理,2019(4):57-60.
[2]沈煜,杨帆,杨志淳,等.数据融合技术在变压器状态评估中的应用[J].电气自动化,2017,39(4):84-87.