基于多模态状态数据融合的变电设备监测预警分析及应用
201
完成单位:国网能源研究院有限公司、国家电网有限公司、北京中电飞华通信有限公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-1-036
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
孙艺新、王 玓、王 莹、郑厚清、孙 杨、张兴辉、王 奔、高晓楠、黄 彬、王智敏、柳占杰、陈睿欣
随着能源互联网的建设,传统变电设备隐患缺陷监测信息质量评价技术已无法满足电网数字化转型建设的要求,迫切需要一种面向电网数字化转型的变电设备状态感知关键技术及运维管理优化方法,实现变电设备隐患缺陷监测信息质量实时评价、设备状态实时预警、运维策略优化匹配。
通过本项目的研究降低了现在运维人员依赖经验、方法单一、评价维度少的工作方式对准确性的影响,实现对设备状态进行全面、准确的评价、诊断和预测,实时掌控设备状态。为电网安全、可靠、高效运行提供有力的技术支撑。为建设国际领先的能源互联网企业,保障电力安全可靠供应,有必要进一步提升变电设备状态感知与监测监控能力,提升基于监控监测数据的综合运维水平。
2、主要创新点
一是创新提出了“总部统筹、网省统管、站所监测、设备精控”四级管理模式,实现全国范围内变压器“查看、预警、维修、复盘”的闭环管理,加强了对变压器的统筹管理能力,大幅度提升了变压器的管控效率和质量。创新提出并试验了设备的四级管理模式。围绕工单驱动体系,打通各省网点、站所和设备业务数据,在全国范围内达成变压器状态的“查看、预警、维修、复盘”闭环管理,实现总部监督各网省设备故障告警处理工作、审批运检工作流、实时穿透定位到故障站所和设备;网省制定检修策略、跟踪检修进度、评价检修成果;集控站所执行检修计划、不断提升检修效率和质量;设备建立数字孪生、构建家族谱系和差异化档案库、支撑后期检修策略的制定。
二是首次采用了“三级结构拆解”,将实时状态参数与拟真视效结合,实现变压器时空域的高精度仿真,助力变压器提升精益管理,为电力元宇宙奠定坚实基础。基于PBR次世代高精度模型技术,利用U3D引擎脚本实现高模变压器的三级拆解,可将变压器拆解为二级箱体、散热片、油枕、套管、绕组,三级铁芯夹件等子结构、线圈、线圈等子结构,同时结合变压器的实时状态参数,通过Shader插件模拟现实中不同状态参数下的设备及其部件的实际视觉效果,对于需要注意的阈值进行一定的视效强化,获得变压器时空域内的高精度仿真。
三是创新的提出了“基于中台、统筹推进、统一纳管、安全共享”变电非结构化数据预处理工具,形成全生命周期和全业务系统端到端非结构化数据治理方法,建立非结构化数据协同治理的工作新模式,实现非结构化数据解析与价值挖掘。项目以变电站设备模型为源头,完善模型配置流程和版本管理机制,建立纵向贯通、源端维护、无缝转换的统一模型维护体系;遵循标准化的系统接口,实现集控系统与调度系统、省级中台以及变电站之间模型、数据的协同。通过数据自动核对、系统运行智能诊断等自动化手段,提高系统运维的便捷性。
四是创新提出了“数据挖掘更高效、评估过程更智能、健康分级更精准、设备管理更精益”设备管理模式,变“预防性维护”为“预测性维护”,保障设备安全可靠运行;通过故障智能决策,精确定位故障,减少故障排查和定位时间,保障电力业务的稳定运行。项目通过对变电站主要设备实时采集运行数据,对历史数据进行大数据分析预测,实现设备状态检测、设备自检、健康状况、负载能力、运行质量、全生命轴展示等功能;通过变电站传感器采集数据和各系统接入数据,实时监测分析设备运行状况,当发生异常时及时告警;通过不断录入、上传故障处置案例,对知识库进行丰富完善,完成系统告警辅助决策功能和知识库搜索查询功能。