本发明涉及供电设备维护技术领域，具体涉及一种保电设备预警抢修方法。
背景技术：
随着越来越多的大型国际活动在中国举办，这些活动的供电保障成了当地供电单位的首要任务。活动期间用户的用电量加大，需要对原有的供电线路和供电设备进行排查，及时更换老化或功率不足的供电设备及线路。在活动期间，重要用电用户通常安排双电源，当一路电源存在故障时无缝切换的备用电源，此时需要对故障线路及故障设备进行维修，维修完成后重新由备用电源切换回原供电电源。然而故障出现后，开关、断路器和保护器等设备需要一定的反映时间，导致备用电源难以保证第一时间进行切换。而如果在活动期间，能够对将要出现故障的及时预警，并在故障出现前即进行备用电源的切换，则能够较容易地实现无缝切换，同时能够指导维修人员及时的有针对性的安排维修，免去了故障摸排的过程，加快了设备维修的速度。
中国专利号cn105652138a，公开日2016年6月8日，一种电力设备故障预警方法，包括以下步骤：获得电网故障时刻的动作量信息即开关和保护动作信息；获取来自数据采集、监控系统与断路器的动作信息，得到疑似故障元件各动作节点发生的故障时间；实时在线的判别电网中发生故障的设备并形成故障简报信息；变电站将开关、保护动作信息及故障简报信息综合汇总后形成变电站故障数据信息；调度中心接收并解析上传的故障数据信息，采用逻辑推理算法，实时诊断电网故障设备，并将诊断结果与变电站的故障诊断结果进行比对校核。本发明能够及时的获取电网设备中的故障信息，缩短事故处理时间、保证电网安全可靠运行，从而保证了电网设备的安全，避免电网发生异常情况。但其仍然需要在故障出现后，才能进行故障的预警和判断，不能在故障即将出现时及时地进行预警。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：目前电力系统缺乏对设备故障征兆的预警方法及系统的问题。提出了一种采集并记录故障征兆信息并与设备实时工作状态对比，及时发现故障征兆并预警的保电设备预警抢修方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种保电设备预警抢修方法，适用于一种保电设备故障预警系统，保电设备故障预警系统包括电流检测装置、声音采集器、温度传感器、通信装置、存储器、试验设备、试验电源、试验功率消耗单元、预警显示单元和微处理器，其特征在于，
包括以下步骤：
a)在各个温度区间内采集试验设备输入电流与输出电流的关系，建立输出电流对输入电流和温度的预测对应表，同时记录试验声音特征；
b)人为制造试验设备的故障诱因，建立输出电流对输入电流和温度的征兆对应表和征兆声音特征；
c)在保电任务期间，检测保电设备输入电流、输出电流、工作噪声和环境温度，将测量值与步骤a所得预测对应表进行对比，若输出电流与通过预测对应表所得预测输出电流差值超过设定阈值则发出故障预警；
d)将测量值与步骤b所得征兆对应表对比，若输出电流与通过征兆对应表所得预测输出电流差值低于设定征兆阈值则发出故障预警并显示故障诱因；
e)将检测工作噪声与步骤a所得试验声音特征进行对比，若差值超过设定声音阈值则发出故障预警；
f)将检测工作噪声与步骤b所得征兆声音特征对比，若差值低于设定征兆声音阈值则发出故障预警并显示故障诱因，若同一时间出现若干故障预警则根据保电优先系数进行抢修。
作为优选当设备即将出现故障时，常伴随着电流值的变化和工作噪音的变化，且变化规律因设备及故障诱因而不同，因而能够通过电流值和工作噪音的变化匹配到故障设备和故障类型及诱因。
作为优选，在步骤b)中人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中输入电流与输出电流的关系，建立输出电流对输入电流和温度的征兆对应表，同时记录试验征兆声音特征，将试验声音特征与记录的各个保电设备的正常工作噪声进行叠加后去除步骤a中记录的试验声音特征形成征兆声音特征。
作为优选，记录的试验声音特征的时长与记录的试验征兆声音特征的时长相等，试验征兆声音特征的起始时间至少为人为制造试验设备的故障诱因开始前5秒，试验征兆声音特征时在人为制造试验设备的故障诱因开始前记录的时段为验证时段，试验征兆声音特征的验证时段与试验声音特征起始时间段特征值差异度小于设定的阈值为有效数据，否则重复步骤a)。
作为优选，所述保电设备为变压器，所述人为制造试验设备的故障诱因包括变压器油不足、变压器油进水、变压器油循环不畅和变压器油温度高于60度。变压器油不足、进水、循环不畅和温度升高是常见的变压器故障诱因，所述保电设备为变压器，所述人为制造试验设备的故障诱因包括破坏部分绕组绝缘、匝间绝缘、硅钢片间绝缘和绝缘子受潮。绝缘层的损坏如果不被及时发现，将可能引起设备火情甚至爆炸，所述保电设备为电容器，所述人为制造试验设备的故障诱因包括电容极板间连接漏电电阻。电容器极间漏电是电容器常见的故障类型，电容器漏电会加大电能耗损。
作为优选，所述输出电流与通过预测对应表所得预测输出电流差值的计算式为：
所述输出电流与通过征兆对应表所得预测输出电流差值的计算式为：
作为优选，在步骤f)中所述保电优先系数＝保电权重*设备优先系数；保电优先系数越小，检修优先级越高。
作为优选，所述保电权重＝用户等级*任务等级；保电权重的大小由该线路上的保电用户和保电任务决定，每条保电线路上连接若干类保电用户,承担若干项保电任务，每类保电用户对应相应的用户等级，每项保电任务对应相应的任务等级，该任务等级会根据时段的变更进行变更。
作为优选，设备优先系数由该保电设备所连接的负载类型、负载数量、负载使用率以及负载故障率决定，所述设备优先系数＝∑故障率/(负载数量*使用率*比重系数)，设备优先系数越小，设备优先性越高；每个时段针对各个负载类型设置相应的比重系数。
作为优选，保电设备故障预警系统包括电流检测装置、声音采集器、温度传感器、通信装置、存储器、试验设备、试验电源、试验功率消耗单元、预警显示单元和微处理器，所述电流检测装置包括输入端电流检测装置和输出端电流检测装置，所述声音采集器采集保电设备工作噪音，所述电流检测装置、存储器、声音采集器、预警显示单元和温度传感器通过通信装置与微处理器电连接；所述试验设备与保电设备同型号，所述试验电源和试验功率消耗单元与试验设备连接；所述保电设备和试验设备均安装有电流检测装置、声音采集器和温度传感器。
本发明的实质性效果是：能够及时发现故障征兆并预警，在故障出现前即可进行处置和安排维修，提高了配电网的安全性和稳定性。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
一种保电设备预警抢修方法，适用于一种保电设备故障预警系统，保电设备故障预警系统包括电流检测装置、声音采集器、温度传感器、通信装置、存储器、试验设备、试验电源、试验功率消耗单元、预警显示单元和微处理器，所述电流检测装置包括输入端电流检测装置和输出端电流检测装置，所述声音采集器采集保电设备工作噪音，所述电流检测装置、存储器、声音采集器、预警显示单元和温度传感器通过通信装置与微处理器电连接；所述试验设备与保电设备同型号，所述试验电源和试验功率消耗单元与试验设备连接；所述保电设备和试验设备均安装有电流检测装置、声音采集器和温度传感器，包括以下步骤：
a)在各个温度区间内采集试验设备输入电流与输出电流的关系，建立输出电流对输入电流和温度的预测对应表，同时记录试验声音特征；
b)人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中输入电流与输出电流的关系，建立输出电流对输入电流和温度的征兆对应表，同时记录试验征兆声音特征，将试验声音特征与记录的各个保电设备的正常工作噪声进行叠加后去除步骤a中记录的试验声音特征形成征兆声音特征；
c)在保电任务期间，检测保电设备输入电流、输出电流、工作噪声和环境温度，将测量值与步骤a所得预测对应表进行对比，若输出电流与通过预测对应表所得预测输出电流差值超过设定阈值则发出故障预警；
d)将测量值与步骤b所得征兆对应表对比，若输出电流与通过征兆对应表所得预测输出电流差值低于设定征兆阈值则发出故障预警并显示故障诱因；
e)将检测工作噪声与步骤a所得试验声音特征进行对比，若差值超过设定声音阈值则发出故障预警；
f)将检测工作噪声与步骤b所得征兆声音特征对比，若差值低于设定征兆声音阈值则发出故障预警并显示故障诱因。
记录的试验声音特征的时长与记录的试验征兆声音特征的时长相等，试验征兆声音特征的起始时间至少为人为制造试验设备的故障诱因开始前5秒，试验征兆声音特征时在人为制造试验设备的故障诱因开始前记录的时段为验证时段，试验征兆声音特征的验证时段与试验声音特征起始时间段特征值差异度小于设定的阈值为有效数据，否则重复步骤a)。
当设备即将出现故障时，常伴随着电流值的变化和工作噪音的变化，且变化规律因设备及故障诱因而不同，因而能够通过电流值和工作噪音的变化匹配到故障设备和故障类型及诱因。
保电设备为变压器，人为制造试验设备的故障诱因包括变压器油不足、变压器油进水、变压器油循环不畅和变压器油温度高于60度。变压器油不足、进水、循环不畅和温度升高是常见的变压器故障诱因。
保电设备为变压器，人为制造试验设备的故障诱因包括破坏部分绕组绝缘、匝间绝缘、硅钢片间绝缘和绝缘子受潮。绝缘层的损坏如果不被及时发现，将可能引起设备火情甚至爆炸。
保电设备为电容器，人为制造试验设备的故障诱因包括电容极板间连接漏电电阻。电容器极间漏电是电容器常见的故障类型，电容器漏电会加大电能耗损。
作为推荐的实施例，输出电流与通过预测对应表所得预测输出电流差值的计算式为：
作为推荐的实施例，输出电流与通过征兆对应表所得预测输出电流差值的计算式为：
在所述步骤b)中具体的步骤如下：
将同型号设备作为试验设备，接入试验电源并连接试验功率消耗单元，在配电设备输入端和输出端接入功率测量装置，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下，以设定频率记录：试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中，输入功率与输出功率的在同一时间的对应关系，建立输出功率对输入功率的征兆对应表，同时记录对应的征兆声音特征；或者是采用分段函数的方式记录对应的输出功率对输入功率，形成征兆函数。在步骤f)中所述保电优先系数＝保电权重*设备优先系数；保电优先系数越小，检修优先级越高。设备优先系数由该保电设备所连接的负载类型、负载数量、负载使用率以及负载故障率决定，所述设备优先系数＝∑故障率/(负载数量*使用率*比重系数)，设备优先系数越小，设备优先性越高；每个时段针对各个负载类型设置相应的比重系数。所述保电权重＝用户等级*任务等级；保电权重的大小由该线路上的保电用户和保电任务决定，每条保电线路上连接若干类保电用户,承担若干项保电任务，每类保电用户对应相应的用户等级，每项保电任务对应相应的任务等级，该任务等级会根据时段的变更进行变更。
实施例2：
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，在所述步骤b)中将若干台同型号设备作为试验设备，接入试验电源并连接试验功率消耗单元，在配电设备输入端和输出端接入功率测量装置，根据设备型号人为制造试验设备的故障诱因，并采集在故障诱因作用下，以设定频率记录：试验设备由正常工作到出现故障前一刻的故障征兆过程中，输入功率与输出功率的在同一时间的对应关系，每台设备建立一张输出功率对输入功率的备选征兆对应表，选择重复率最高的一张备选征兆对应表和同时记录的征兆声音特征作为征兆对应表和同时记录的征兆声音特征。
实施例3：
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，预设有若干个征兆函数模板，例如前段为水平函数，故障发生时为脉冲函数，故障结束时为比例函数的征兆函数模板；记录设备征兆函数的时候，只需要选取若干个存在设备差异的记录点作为参数补充入征兆函数模板，即可完成征兆函数的建立，每个征兆函数模板均对应一个类型的电气设备。所述征兆函数模板由此类型的电气设备高频率多批次采样后的大数据近似得出。例如变压器就对应一个征兆函数模板。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。