一种基于历史数据分析的输电线路状态判定方法与流程

本发明属于电力领域，涉及一种基于历史数据的输电线路状态判定方法。

背景技术：

近年来，电力行业信息化得到了长足的发展，电力数据资源开始急剧增长，如何存储和应用这些数据，是电力公司面临的难题；另一方面，这些数据的利用价值巨大，不仅可将电网自身的管理、运行水平提升到新的高度，甚至产生根本性的变革，而且可为政府部门、工业界和广大用户提供更多更好的服务，为电力公司拓展很多增值业务提供条件。基于历史数据的数据挖掘是在简单的数据查询功能基础上，从数据中挖掘潜在知识，为决策提供支持，其主要任务是关联分析、分类、预测时序模式和偏差分析等，是知识发现的关键步骤。

经过多年的治理，我国输电线路的污闪防治工作已经取得了明显的成效。但是随着局部地区环境污染问题的加重，污闪事故仍然时有发生。绝缘子表面泄漏电流是一个能够综合表征绝缘子表面污秽程度和受潮状况的电气特征量，并且与污闪过程密切关联。以泄漏电流为研究手段对外绝缘状态进行评估，对于输电线路的绝缘状态监测工作具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于历史数据分析的输电线路状态判定方法，通过对泄漏电流监测的历史数据进行深入分析，结合环境信息，可以研究判别输电线路绝缘状态，为运行人员决策提供支持。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于历史数据分析的输电线路状态判定方法，其特征在于：通过对泄漏电流监测的历史数据进行分析，结合环境信息，研究判别输电线路绝缘状态，为运行人员决策提供支持；具体如下：

确定基本时间单位，分析实时测量电气参数变化过程；从每个基本时间单位连续测量的实时表面电导率中提取如下数据：

σo：每个基本时间单位第一个固定时刻的电气测量值；

σc：每个基本时间单位第二个固定时刻的电气测量值；

σmax：每个基本时间单位的实时电气测量值最大值；

σmin：每个基本时间单位的实时电气测量值最小值；

σave：每个基本时间单位的实时电气测量值平均值；

将σo，σc，σmax，σmin在同一个标识单元中表示；首先σo和σc，它们之间的部分画成矩形；如果σc高于σo，则用实心的矩形表示；反之则用空心的矩形表示；用较细的线将σmax和σmin分别与实体连接；

每个基本时间单位标识单元将会出现两种基本形态，即增长型和减少型；特殊情况下，会出现矩形上方无线，即σmax与σc相等、矩形下方无线，即σo与σmin相等、矩形只剩一条线段，即σo与σo相等情况；

根据每个基本时间单位的实时表面电导率平均值σave，计算得到不同的均线，其绘制方法为将之前若干监测的平均值再次求平均值，并连线；

通过分析每个基本时间单位标识单元与均线的组成形态，获得输电线路的电气状态变化规律，分析得到线路的历史工作状态。

本发明通过对泄漏电流监测的历史数据进行深入分析，结合环境信息，可以研究判别输电线路绝缘状态，为运行人员决策提供支持。本发明可用于输电电路故障判别及预警。

附图说明

图1a是本发明中每日数据单元中增长型示意图。

图1b是本发明中每日数据单元中减少型示意图。

图2是本发明中累积性示意图。

图3是本发明中流失型示意图。

图4是本发明中稳定型示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些案例获得其他的案例。

以天(24小时)为基本时间单位，分析实时测量电气参数变化过程。从每日连续测量的实时表面电导率中提取如下数据：

σo：每日第一个固定时刻的电气测量值，设定为8点时刻的电气测量值；

σc：每日第二个固定时刻的电气测量值，设定为18点时刻的电气测量值；

σmax：每日的实时电气测量值最大值；

σmin：每日的实时电气测量值最小值；

σave：每日的实时电气测量值平均值。

将σo，σc，σmax，σmin在同一个标识单元中表示。首先σo和σc，它们之间的部分画成矩形；如果σc高于σo，则用实心的矩形表示；反之则用空心的矩形表示。用较细的线将σmax和σmin分别与实体连接。

一般而言，每日标识单元将会出现两种基本形态，即增长型和减少型；特殊情况下，会出现矩形上方无线(σmax与σc相等)、矩形下方无线(σo与σmin相等)、矩形只剩一条线段(σo与σo相等)等情况。

根据每日的实时表面电导率平均值σave，可以计算得到不同的日均线，其绘制方法为将之前若干监测日的平均值再次求平均值，并连线。例如5日均线即为之前5日平均值的描点连线。一般地，n日均线的描点为：

在本实施中使用的为5日均线。

通过分析每日标识单元与日均线的组成形态，可以获得输电线路的电气状态变化规律，分析得到线路的历史工作状态。

在判断历史状态时，要根据环境温度、环境湿度，判断是否出现凝露，用于识别线路状态。

露点是指在环境中水汽含量和气压一定的条件下，使环境中水蒸气凝结成为液态露珠的温度。当环境相对湿度为100％时，露点温度与环境温度相同；当环境相对湿度小于100％时，露点低于环境温度。露点与环境相对湿度、环境温度的关系表达式如下：

其中，rh为相对湿度，单位％；t为温度，单位℃；dp为露点，单位℃。

当环境温度低于露点温度式，表面就会出现凝露的现象。

实例如下：

运行人员希望通过历史工作状态分析得到的最基本的信息是目前线路的电气状况是在变严重还是逐步好转。因而，从状态评估的角度考虑，将历史工作状态分为三种类型：积累型，流失型，稳定型。

1.积累型

累积型是指在所分析的时间区段内，污秽量逐步增大。一般情况下，污秽积累型具有如下特点：

(1)每日标识单元以增长型为主或全部为增长型；

(2)均线以递增为主，其一次倒数基本为正；

(3)均线穿过单日标识单元或位于标识单元下方。

当每日标识单元位于均线上方时，如图，说明出现了较不利的天气状况，或污秽已经处于快速积累过程中，需要运行人员注意。

2.流失型

流失型是指在所分析的时间区段内，污秽量逐步减小。一般情况下，污秽流失型具有如下特点：

(1)每日标识单元以减少型为主或全部为减少型；

(2)均线以递减为主，其一次倒数基本为负；

(3)均线穿过单日标识单元或位于标识单元上方。

当每日标识单元位于均线下方时，说明污秽处于快速流失过程中，通常在该条件下是有利于线路安全运行的，可以减少维护次数。

3.稳定型

当绝缘子表面污秽不发生明显的累积或流失时，实时表面电导率不发生明显的变化，表现出污秽稳定的特征：

(1)每日标识单元增长型和减少型互相穿插；

(2)均线较为平滑，其一次倒数有正有负，一般绝对值较小；

(3)均线基本穿过全部的单日标识单元。

当出现污秽稳定性的特征时，可以判断此时污秽累积与流失程度相当，已经形成了该气象条件、该区域的一定程度桑的动态平衡。在这样的情况下，基本可以沿用当前的线路运行模式，直到有污秽累积状况出现。

利用环境温湿度监控，可以推算绝缘子表面温度，通过与环境露点的比较，可以实现绝缘子表面凝露状态的判断。凝露同样会造成绝缘子表面污秽流失，可用于辅助判别输电线路状态。