討論數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力設(shè)備狀態(tài)檢修中應(yīng)用

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1、討論數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力設(shè)備狀態(tài)檢修中應(yīng)用摘要：介紹了數(shù)據(jù)挖掘的基本過(guò)程、方法及在我國(guó)電力系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀；分析了數(shù)據(jù)挖掘在電力設(shè)備狀態(tài)檢修和設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用狀況，給出了基于數(shù)據(jù)挖掘的電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)估模型，并以關(guān)聯(lián)規(guī)則方法為例進(jìn)行了分析.關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；電力設(shè)備；狀態(tài)檢修中圖分類號(hào)：F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模的擴(kuò)大帶來(lái)了大量的數(shù)據(jù).但大量的數(shù)據(jù)往往使人們無(wú)法辨別隱藏在其中的能對(duì)決策提供支持的信息，而傳統(tǒng)的查詢和報(bào)表工具無(wú)法滿足挖掘這些信息的需求.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是通過(guò)處理大量的數(shù)據(jù)

2、并從中抽取有價(jià)值的潛在信息的一種新的數(shù)據(jù)分析技術(shù).隨著電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)也呈爆炸性趨勢(shì)增長(zhǎng)，在電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中引人數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)勢(shì)在必行.1數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息，即從大量的、不完全的、有噪音的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱含的、規(guī)律性的、人們事先未知的，但又是潛在有用的并且最終可理解的信息和知識(shí)的非平凡過(guò)程.近年來(lái)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究和應(yīng)用發(fā)展迅猛，在商業(yè)和銀行領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用.隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展出現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)挖掘算法.數(shù)據(jù)挖掘的一般過(guò)程包括以下5個(gè)方面：(1)數(shù)據(jù)選擇指與

3、要解決的問(wèn)題有關(guān)的數(shù)據(jù)的選取，數(shù)據(jù)可以很方便地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行采集；(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理即通過(guò)濾噪進(jìn)行信息處理的過(guò)程；(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將定性的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成定量的數(shù)據(jù)，在某種意義上也叫特征提??；(4)數(shù)據(jù)挖掘?qū)ふ覕?shù)據(jù)庫(kù)中隱藏的重要模式，該步驟在知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用；(5)數(shù)據(jù)解釋用來(lái)評(píng)價(jià)和解釋通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘獲得的結(jié)果，即知識(shí).從數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)掘有關(guān)知識(shí)的規(guī)則需要具備以下4個(gè)條件：(1)有效性意味著規(guī)則或知識(shí)的重要性，得到的規(guī)則或知識(shí)應(yīng)適用于未知的數(shù)據(jù)；(2)新穎性即與先驗(yàn)的知識(shí)沒(méi)有關(guān)系，在實(shí)踐中，重要的是要發(fā)現(xiàn)新規(guī)則；(3)

4、有用性目的在于發(fā)現(xiàn)對(duì)用戶有用和感興趣的規(guī)則；(4)簡(jiǎn)單性即發(fā)現(xiàn)的規(guī)則應(yīng)力求簡(jiǎn)單，應(yīng)能夠創(chuàng)建和容易解釋復(fù)雜的數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與其他的研究領(lǐng)域如統(tǒng)計(jì)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫(kù)，以及可視化技術(shù)等密切相關(guān).數(shù)據(jù)挖掘的方法和數(shù)學(xué)工具包括關(guān)聯(lián)規(guī)則、統(tǒng)計(jì)學(xué)、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、線性規(guī)劃、模糊邏輯等.目前，數(shù)據(jù)挖掘在我國(guó)電力部門的應(yīng)用還不多，它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用包括電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和分類、電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式分類、電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備監(jiān)控、電力設(shè)備故障診斷、電力調(diào)度優(yōu)化、電力系統(tǒng)建模等.2數(shù)據(jù)挖掘在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用隨著電

5、力設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力新技術(shù)的發(fā)展，以及各種監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與狀態(tài)檢修相結(jié)合也是大勢(shì)所趨.目前，致力于這方面的研究和應(yīng)用越來(lái)越多，并取得了一定的成果.國(guó)外有關(guān)數(shù)據(jù)挖掘方法在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1和圖2所示J.從圖1和圖2可以看出，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘方法中，決策樹是主流的方法，占88.6%；使用數(shù)據(jù)挖掘解決的具體問(wèn)題主要有安全評(píng)估(48.8%)、故障診斷(11.6%)、電力系統(tǒng)控制(9.3%)、負(fù)荷預(yù)測(cè)(6.9%)、負(fù)荷擬合(6.9%)等.由于電力設(shè)備的狀態(tài)檢修就是以狀態(tài)

6、在線監(jiān)測(cè)和故障診斷(占II.6%)為基礎(chǔ)的，因此數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力設(shè)備狀態(tài)檢修領(lǐng)域的應(yīng)用也占據(jù)不小的比重，發(fā)展空間廣闊.此外，應(yīng)用于故障診斷的主要方法有決策樹、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)計(jì)分析和粗糙集等.國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)挖掘在狀態(tài)檢修中的應(yīng)用并不普遍，僅在個(gè)別企業(yè)或部門少量使用；技術(shù)也不成熟，總體還處于初級(jí)階段.目前，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在發(fā)電廠設(shè)備、變壓器、配電網(wǎng)設(shè)備及高壓輸電線路等的狀態(tài)檢修中已有研究和應(yīng)用，如：采用模糊聚類和粗糙集理論分析汽輪機(jī)軸系振動(dòng)的數(shù)據(jù)，得出相關(guān)規(guī)則對(duì)機(jī)組進(jìn)行故障診斷；將粗糙集技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電線路的故障診斷；將決策

7、樹算法應(yīng)用于變電站的電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系等.電力系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)挖掘的處理過(guò)程要求有較深厚的電力系統(tǒng)知識(shí)，而該方面專業(yè)人才較為缺乏；目前電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)設(shè)備不夠完善，只能從不完備的狀態(tài)數(shù)據(jù)中挖掘規(guī)律；狀態(tài)數(shù)據(jù)收集分布于各單位，缺少公共數(shù)據(jù)平臺(tái).這些都制約了狀態(tài)檢修的發(fā)展.國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)提出統(tǒng)一輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求，以滿足堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)及生產(chǎn)精益化管理工作要求.目前福建電力公司、華東電網(wǎng)公司和華北電網(wǎng)公司都相繼建立了狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并與電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，個(gè)別單位還開發(fā)了檢修輔助決策系統(tǒng).但在數(shù)據(jù)處

8、理技術(shù)上普遍實(shí)力不足，這樣便造成海量數(shù)據(jù)的利用率不高，且缺乏專門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)技術(shù)的研發(fā)和推廣.以上海為例，目前上海市電力公司正在大力研究和推廣在線監(jiān)測(cè)，為狀態(tài)檢修打好基礎(chǔ).公司正在建設(shè)一個(gè)輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心，已經(jīng)構(gòu)造了狀態(tài)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)框架，中心建設(shè)的技術(shù)方案也已編制完成.建設(shè)工作在不斷進(jìn)行中.接下來(lái)的工作將涉及對(duì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的研究