[发明专利]基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系

说明书

本发明公开了基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系，该质量评估体系包括以下步骤：根据监测量采集频率与特性，选取滑动窗口，从在线监测数据流截取从当前时刻前推时间T的数据集；对数据进行重复、缺失、跳变等检测，若发现存在异常模式则进行下一步，否则返回上述步骤；本发明基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系，不需要对现场监测装置进行拆检，不影响电网的正常运行；构建在线监测装置状态评估体系，对装置状态进行自动评估，减少检测人员的投入，减轻一线工作人员的工作负担；对工作人员的经验水平要求不高；系统是通过监测装置采集的数据进行分析，数据需求来源单一，装置诊断方式简单、高效。

技术领域

本发明属于在线监测装置质量评估监测领域，特别涉及基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系。

背景技术

经过近十年的发展，设备在线监测技术已被广泛应用在电网的电力设备监测中，在保障电网安全、稳定运行方面发挥了重要的作用。监测装置实现对全部220千伏及以上和部分重要110千伏变电站、架空输电线路覆盖，能够对输变电主设备本体关键参数和外部环境关键参数进行实时监测，支撑各级运检技术人员和管理人员实施掌握设备关键参数和状态；通过对异常缺陷设备实时监测，能够指导运检人员适时对设备进行检修，保障了电网设备安全稳定运行，降低了设备停电次数，提升了设备可靠性，有效减少了设备故障跳闸。

但是，在线监测装置在运行过程中长期受高压设备复杂强电磁环境、恶劣运行工况、雷电等外部因素的影响，容易出现传感器异常、通信中断、电源失效、软件缺陷等问题，导致频繁出现数据失真，高误报率，对于该捕捉的设备状态异常不能及时捕捉，装置本身异常却频繁报警。这种情况，轻者引起装置误报警、功能失效，增加现场运行维护难度；重者造成设备保护误动作，甚至引发安全生产事故。出现这些问题的主要原因有两方面，一方面由于部分厂家的产品质量先天不足，导致各种软件、硬件故障频发；另一方面是缺少必要的监测装置运维管理手段，检查和维护不到位而导致装置故障频发。

因此对监测装置的有效性、可靠性进行评估，提升在线监测数据的质量，一方面可以帮助运维人员有针对性的对在线监测装置进行维护检修；另一方面，可以有效避免延误电网本体的故障判断时机，提升电网设备运行的可靠性。

为此，我们提出基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系。

发明内容

本发明的主要目的在于提供基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：基于故障树与贝叶斯网络的在线监测装置质量评估体系，该质量评估体系包括以下步骤：

步骤1：根据监测量采集频率与特性，选取滑动窗口，从在线监测数据流截取从当前时刻前推时间T的数据集；

步骤2：对数据进行重复、缺失、跳变等检测，若发现存在异常模式则进行下一步，否则返回步骤1；

步骤3：根据装置数据异常模型判断数据流异常模式，以及可能出现多种异常并存的情况；

步骤4：以装置故障统计数据作为先验概率，计算装置故障贝叶斯网络；

步骤5：将数据异常模式作为补充信息，修正贝叶斯网络计算结果；

步骤6：分别计算各类异常模式数据量占滑动窗口内正常数据量的比值，作为模糊指标得分；

步骤7：根据步骤6模糊指标得分与步骤5各类部件故障概率，建立模糊评价矩阵；

步骤8：对权重集与模糊评价矩阵做矩阵乘运算，计算在线监测装置运行可靠性评价结果。

优选的贝叶斯网络的构建包括以下步骤：