[發明專利]一種基于時序分析的合并單元設備狀態預測方法

在審

• 申請號: 202010205536.2
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111931969A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 羅煒;張朝輝;江一;何平;梁家豪;王晨濤;莫熙喆;秦冠軍;金巖磊;黃鍇
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F16/2458
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于時序分析的合并單元設備狀態預測方法，包括步驟如下：(1)數據準備，構建數據集；(2)正常數據和非正常數據的趨勢分析；(3)時間序列分析和建立預測模型；(4)合并單元設備狀態的預測。本發明通過擬合現有合并單元裝置的運行狀態的監視數據，挖掘隱藏在數據中的信息和趨勢，降低了維護成本，提高了故障排查效率；根據歷史數據采用時間序列分析，實現了對未來進行預測和設備運行非正常狀態可及時報警；為分析和掌握設備狀態信息，提供了合并單元設備狀態的預測方法。

技術領域

本發明涉及合并單元設備狀態預測方法，尤其涉及一種基于時序分析的合并單元設備狀態預測方法。

背景技術

近年來，隨著國內經濟增長，以及國民生活水平的日益提升，我國用電需求快速增長和綠色清潔能源的迫切需求，中國的超、特高壓輸變電工程已經進入技術成熟階段。

在技術成熟的前提下，如何做到精益求精，對超、特高壓輸變電工程安全性、穩定性和智能化的要求變得越來越高，成為一個將要面對的嚴峻問題。

目前直流輸電正在朝著高電壓大容量的技術方向發展，其在長距離輸電、跨區域聯網及調度靈活等方面的優勢日趨顯現，但由于換流站關鍵設備故障造成的直流系統非正常停運對電力系統造成的影響也越來越大。因此，加強對直流關鍵設備進行的感知程度，對關鍵設備的故障進行預判并提前進行處理，防患于未然，將故障消滅在萌芽階段，對減少直流系統非正常停運并提高供電可靠性具有十分重大的意義。

合并單元裝置是直流關鍵設備，作為直流測量裝置的重要組成部件，為直流控制保護系統提供真實可靠的一次電流或電壓信息。合并單元裝置用于接收直流測量裝置的數字采樣信號，合并各直流測量裝置的采樣數據并進行組幀，然后通過光纖按照標準通信協議分別發送給直流控制保護等設備；同時，合并單元裝置還要通過供能光纖為直流測量裝置的遠端模塊(RTU)提供激光能量作為其工作電源。在運行時，如果出現激光器驅動電流高、激光器溫度高或者接收數據電平低的情況，會導致直流測量出現偏差，造成直流非正常停運。

當前，針對合并單元裝置的運行狀態存在一些監視措施，但大多是利用已有經驗，設置閾值，當合并單元裝置中某些數據超過或低于已設閾值時，系統發出告警信號。這種方式僅能區分系統的“健康”和“不健康”狀態，對處于中間區域的“亞健康”狀態無法識別并及時預警。除此之外，此種方式缺少對監視數據進行充分的挖掘和分析，不能夠發現隱藏在數據中的信息和趨勢。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種實現分析和掌握設備狀態信息數據的基于時序分析的合并單元設備狀態預測方法。

技術方案：本發明所述的合并單元設備狀態預測方法，包括步驟如下：(1)數據準備，構建數據集；(2)正常數據和非正常數據的趨勢分析；(3)時間序列分析和建立預測模型；(4)合并單元設備狀態的預測。

所述步驟(1)由合并單元設備狀態數據庫，構建干凈的數據集。

所述步驟(2)對合并單元設備正常工作下的數據和合并單元設備非正常工作下的數據的規律性和趨勢性進行分析；步驟(2)中所述合并單元設備的數據選取合并單元設備的激光器驅動電流為監視數據。

所述步驟(2)中所述合并單元設備非正常工作是指某些參數超過預設閾值，導致設備發出告警信號，數據采集中斷或出現設備故障情況。

所述步驟(3)根據步驟(2)的趨勢性和規律性分析結果，確定時間序列性分析方法，分別對合并單元設備正常工作下的數據和非正常工作下的數據建立不同的預測模型。

所述步驟(3)中所述的時間序列是指將同一統計指標的數值根據其時間先后順序排列而成的數列。

所述步驟(4)根據步驟(3)得到的模型預測結果，對合并單元設備狀態的預測。